深基坑支護施工技術在建筑工程中的應用探究

鄧廣玉

（中煤江南建設發展集團有限公司，廣州510440）

1 引言

建筑工程深基坑支護技術種類較多，在實際應用時，需要結合施工的實際情況來選擇適宜的深基坑支護技術，以此來提高建筑工程深基坑的穩定性和安全性，保證整體工程的施工質量。

2 深基坑支護施工技術

2.1 混凝土灌注樁支護技術

混凝土灌注樁施工是高層建筑工程深基坑支護施工中，應用比較廣泛的一項施工技術，在混凝土灌注樁施工時，應當從以下幾個方面展開：（1）混凝土灌注樁施工之前，需要對基坑壁進行防護處理，這樣主要是保證其強度，避免影響混凝土灌注樁的施工效果。通常情況下，主要是采用混凝土材料進行護壁處理，并且在施工的時候，需要對基坑內進行清理，避免對后續施工工序的展開造成嚴重的影響。（2）在清理完成以后，需要設置排水溝和樁成孔，避免混凝土灌注樁內部含有積水，影響施工效果。同時，在鉆孔的時候，應當將樁架安裝在合適位置，并根據情況灌入適量的泥漿，保證泥漿高于地下水位，這樣才能實現良好的施工質量。

2.2 排樁支護技術

排樁支護技術在深基坑施工中的應用也比較普遍。施工時，擋土結構要采用強度大的混凝土鋼筋管樁；在進行管樁排列時，多采用柱列式。樁體之間的間隔距離主要根據施工現場的實際情況決定，多運用疏排布置和密排布置2種模式。

2.3 錨桿支護技術

在實際深基坑施工操作執行過程中，錨桿支護技術的應用顯得尤為重要。該項技術優勢在于操作便捷，施工人員在進行錨桿支護操作時，同樣需要做好準備工作。這其中主要涉及的內容有土層成孔、錨桿插入、張拉錨固等。其中，土層成孔需要借助鉆孔機來實現。最為常見的形式為螺旋式鉆孔機和沖擊式鉆孔機。

2.4 連續墻支護技術

連續墻支護技術實際應用時，主要是利用特殊機械設備，在開挖工程的施工軸線周邊進行泥漿的處理，并將對應制作的鋼筋籠放到開挖的深槽當中，并對鋼筋籠進行混凝土澆筑。當鋼筋籠與混凝土在深槽內形成凝固整體時，則可以生成高性能混凝土連續墻，以此實現防水防土的工作要求。與其他支護技術相比較，連續墻支護技術可節約土石使用量、提高項目施工整體安全性、控制施工成本、避免出現次生災害。由于這些優勢，在深基坑項目建設時，地下連續墻支護技術得到廣泛應用。

3 深基坑支護技術的施工要點

3.1 施工準備階段

樁基礎工程的施工前，需要先對其施工場地加以全方位的勘察探測，為制訂施工方案提供重要信息數據，同時也為成樁質量的把控提供有力的保障。在施工作業前需要選取適宜的施工設備，并進行工藝試樁。由于高層建筑體的樁基礎一般為密集的群樁，所以，在成樁機械設備入場前，需要認真落實好現場準備工作，保證施工場地足夠平整。此外，在施工準備階段，還需要落實好沉樁階段的工作，尤其是在灌注樁成樁環節，成孔以后再進行鋼筋籠的放置，然后澆筑混凝土，以此形成灌注樁[1]。

3.2 土方開挖施工

土方開挖施工的注意事項包括：

1）工作人員應當在前期就做好監測工作?？衫眯畔⒓夹g來構建信息管理系統，來對土方開挖施工的全過程實行監督觀察，及時發現施工期間存在的不當措施，并勒令改正，保證每道施工流程的順利開展。

2）深基坑項目的體積與深度都較大，為使開挖過程中的形變量得以有效降低，可采取分層開挖的方法，而且在開挖以后要及時加以支護，盡可能縮短深基坑未得到支撐的暴露時間，進而提升深基坑施工環境的整體安全性，給后續工作的開展提供基礎。

3.3 周圍土體止水

在深基坑項目施工期間，地下水是一項較大的威脅因素，會對基坑的穩定性帶來嚴重影響，并且隨著地下水水位的不斷波動，基坑會受到頂升力或者是沉降力作用的影響，從而對深基坑工程的整體安全性帶來較大干擾。為此，在支護作業期間，應當處理好周邊土層的止水工作。于基坑周圍設下止水帶，構建臨時性的排水體系，把多余的積水迅速排至其他區域，進而降低施工區域中巖土層內的水量，提高深基坑巖土結構的穩定性。

3.4 支護類型選擇

在選取支護類型時，需要考慮下述幾點：

1）將前期資料收集工作落實到位。主要勘察內容包含地質狀況、地下水分布狀況、土層含水比例、氣候環境等。所有的勘察工作采集到的數據信息都應加以記錄，而且要保證勘察結果的準確性，對勘察信息進行分析整理，進而判斷該選取何種深基坑支護技術最為適宜，提高技術選取的適配性。

2）需要對支護技術的施工流程全面掌握，掌握支護施工中應當格外注意的重點內容與質量驗收環節中的注意事項，根據此標準來落實好支護技術的施工管理工作，進而強化支護技術的實際運用效果。

3.5 施工材料篩選

在選取好支護技術以后，按照支護技術的流程來確定所需使用的施工材料的實際參數，編制合理的施工材料采購計劃，保證采購材料符合建設標準。在材料正式投入施工之前，應當進行質量驗收工作，對采購材料的參數匹配性加以查驗，其中，部分材料參數（譬如粒度與強度等）還應當通過對應的實驗來完成。此外，還要處理好施工材料進出庫的管理工作，并進行詳細登記，保證材料使用的規范性，為取得更為良好的施工效果帶來保障。

3.6 鉆孔灌注樁施工

3.6.1 對樁位進行測放與控制

在開展建筑樁基施工時，測量工作人員應當按照樁基平面圖與坐標點來對建筑的施工場地進行測量放樣。主要需借助全站儀來對控制點和樁位實行測放工作，保證二者之間的誤差在允許范圍內。當測量地面高程信息時，應當對成樁深度與樁頂標高加以確定。

3.6.2 埋設護筒和泥漿制備

鉆孔灌注樁鉆孔施工能否成功的關鍵要點是避免孔壁坍塌，因此，需要進行埋設護筒。當鉆孔深度較深時，孔壁土層會受到靜水壓力作用而發生坍塌現象，情況嚴重時甚至會出現流沙現象。護筒不僅具有提升孔中的靜水壓力的作用，保障孔壁不發生坍塌，并且還有著間隔開地表水、保護孔口地面、固定樁基孔位與引導鉆頭方向的作用[2]。護筒埋入的深度為：黏性土中埋置深度要超過1 m；沙類土需超過2 m；在表層土較為松軟時，要把護筒埋入緊密土層內至少50 cm，且要超出地表0.3 m。護筒頂端中心和設計樁位的偏差不得超過5 cm，傾斜度要低于1%，在鉆孔作業之前應提前配置好泥漿，以便于在鉆進施工中使用。泥漿性能指標需要根據鉆孔方式與地質狀況來確定。泥漿制備完成之后，要對其所有性能指標進行檢查，并在鉆孔環節中隨時檢驗泥漿比重與含沙量。

3.6.3 鉆進施工

在護筒埋設結束之后，應當先放置鉆機，所放置的位置應當與設計圖紙規定的孔位相對應，而且要使用經緯儀讓鉆機居中，居中位置偏差不得超過50 mm。其后，使用枕木固定鉆機底座，如果鉆機底座存在位移或歪斜的情況，則要立即加以糾正。鉆進作業中應當嚴格遵照速度“自慢至快”，力度“從小到大”這一原則實行鉆進，并且要讓鋼軌在鉆進施工中始終保持穩定、牢固。

3.6.4 清孔

在鉆進作業完成后進入清孔環節。清孔期間，需要保證鉆頭和孔底間隔距離保持在5~8 cm的范圍內加以轉動，而且要對泥漿含砂率和返漿比例加以控制。另外，還要保證孔底沉渣厚度小于5 cm，且及時排出鉆孔與清孔施工中殘留的泥漿，以減輕泥漿給環境帶來的破壞。

3.6.5 鋼筋籠的安裝

在制作鋼筋籠時，應當按照設計圖紙的有關要求對鋼筋籠施工質量加以嚴格把控，提升焊接作業的質量。在進行鋼筋籠安裝施工時，應當嚴格把控好探孔器，了解孔洞的實際狀況，而且按照鉆孔直徑計算出探孔器直徑，全面掌握孔壁中的各種坍塌問題、障礙物狀況與雜物分布情況，需要及時把孔中的各種障礙物體清理干凈，進而確保鋼筋籠安裝的穩定性見圖1。在清理障礙物的時候，應當采取科學合理的策略，讓其可以自然落下，對于出現的問題要及時處理，以保證后續施工任務的順利實施。

圖1 鋼筋籠的安裝圖

3.6.6 灌注混凝土

混凝土灌注通常采取導管法，將混凝土持續灌注到設計標高，實際灌注樁頂部高度應當高出設計標準0.3 m，從而保證設計樁頂下樁身混凝土的強度過關。灌注期間，不得隨意將導管拔出混凝土面，并安排專門的檢測人員檢查導管埋入深度與導管內外混凝土的液面高度差。若是導管埋入深度太大，則會導致鋼筋籠放置的難度增加，讓鋼筋籠上浮概率加大。因此，需控制好導管的埋入深度，讓其依照混凝土澆筑進度的變動而適量降低，減輕混凝土澆筑時給導管帶來的沖擊作用。如果混凝土澆筑速度太快，并且灌注樁直徑較短，也會使得鋼筋籠放置難度提高，從而更易發生上浮問題[3]。為此，需要嚴格把控好混凝土澆筑作業時間，降低鉆孔中的沉渣，強化混凝土澆筑施工工藝，有效規避鋼筋籠上浮問題。

3.6.7 做好深基坑數據信息監測

通過對深基坑數據信息的監測，能夠實時了解深基坑的狀態，并及時發覺基坑變形問題，從而采取有效措施加以處理，使得基坑施工作業的安全性得以保障（基坑變形控制標準見表1所列）。在工程實踐中，首先，應在基坑周邊選取適宜的監測點，選擇土層性質穩定和施工活動不存在沖突的區域布設監測點，然后，對監測點進行編號，以便于其后對監測數據的有序整理。其次，借助于GPS技術對基坑施工狀況的全天候監測，收集到的監測信息被同步上傳到計算機終端系統內，再使用軟件對數據加以整理，得出當前深基坑形變狀況的走勢圖。最后，在系統內預先設好預警數據，當形變量超出預警值時，系統便會立即發出警報，提醒有關工作人員對其采取處理措施，進而提升施工作業中的整體安全性。

表1 基坑變形控制標準

4 基坑開挖、支護過程中可能遇到的問題及補救措施

1）基坑降水造成周邊建構筑物沉降。及時觀測，降水施工開始，就要做好觀測記錄，控制水位降深，如水位降深過大，首先要控制抽水量，即關閉部分抽水設備，必要時組織實施回灌方案，并對建筑物基礎進行壓閉注漿，固化建筑物基礎。

2）基坑變形過大或地面荷載過大時出現位移。如出現以上現象，應馬上減輕地面荷載，根據現場情況補加預應力錨桿，控制位移發展，或者在坑底腳被動區壓重（如填沙袋等）。按規范要求編制系統的開挖監控方案，邊坡檢測項目的監控報警值根據檢測對象的有關規范及支護結構設計要求確定。各項目監測的頻率可根據施工進程確定，當變形超過有關標準或監測結果變化速率較大時，應加密觀測次數，當有事故征兆時應連續觀測。

3）底鼓或管涌?；拥撞坑芯植糠凵皩?，如出現基底隆起或管涌應及時回填土方，并加大降水量，情況緊急時，可采用坑內沖水。另外，要預防井管周圍涌水現象，井管濾料回填時，上部必須封閉、壓實。

5 結語

高層建筑基礎埋深較大，施工面積廣，基坑開挖的土方工程量較大，對施工技術要求十分嚴格，因此，選擇合理的開挖及支護方案，是保證基坑工程安全質量的重中之重。建設單位要結合工程實際，加大對深基坑支護技術的研究和應用，確保建筑工程項目建設質量和施工進度，促進建筑行業的有序發展。