建筑工程施工中深基坑支護的施工技術

尹學亮

上海市工程設備監理有限公司 上海 200120

本文首先對深基坑支護施工進行簡要的概述，然后列舉建筑項目施工中深基坑支護技術常用類型，最后結合某建筑工程深基坑支護施工為案例提出支護樁、土釘、錨噴施工中所需要注意的問題。

1 深基坑支護施工特點概述

隨著建筑樓層的逐漸增加，為確保建筑結構的穩固性，在建筑項目施工中深基坑技術得到廣泛的應用。深基坑支護施工主要包括三方面特點：深度大；容易受到外部環境的影響；要求嚴格。為提升土地的利用率，建筑結構和地基所受負荷逐漸增加，對建筑穩定性、安全性造成嚴重的影響。深基坑支護能夠為地下施工環境以及深基坑周邊環境的安全提供保障，降低施工過程中安全事故發生的概率。對深基坑進行支護，是在建筑工程施工過程中必不可少的技術手段。隨著深基坑支護技術的不斷應用和發展，相關規范、標準也逐漸完善，在實際施工中需要結合具體項目具體情況明確控制基坑深度。因為深基坑施工中容易受外部自然因素的影響，因此，在深基坑支護施工作業開展前需要做好水文地質勘探工作，全面分析確定最佳支護方式，確保施工質量。另外，在建筑項目深基坑支護施工中存在大量的不穩定因素，為確保施工質量，有效把握不穩定因素，需要結合以往施工經驗和現建項目情況制定應對措施，以免對基坑的穩固性產生影響。通常情況下，深基坑支護施工需要臨時性防護，部分施工單位沒有加以足夠的重視，在實際施工中所投入的人力資源、物力資源、財力資源較少，未制定應急預案，存在一定的施工安全隱患，對建筑項目施工安全性和進度產生影響。

2 建筑項目施工中深基坑支護技術常用類型

2.1 攪拌支護

在建筑項目中深基坑支護攪拌技術應用較為廣泛，該技術的應用是將水泥等固化劑和軟土混合，用攪拌方式促使這些內容物彼此間產生物理、化學反應，形成均勻結構混合物，提升支護結構穩定性和硬度，能夠避免基坑出現變形、坍塌等情況，防止出現水土流失情況。另外，該技術的應用能夠避免地下水、地表水滲透，有效在深基坑中降低施工人員排水時的工作難度，減少施工作業中存在的安全隱患。工程開展初期，施工單位需要對基坑開挖作業加以充分的重視，保證在復雜的施工環境中基坑深度達到設計要求和標準要求，為后續施工作業的開展奠定基礎。施工時，施工人員需要注重環境保護工作，對挖出的土方進行及時的運輸清除，避免揚塵造成大氣污染。針對不同的土質情況，攪拌技術具備著不同的施工方法，可以被應用于各種地區的施工現場內，發展前景較好。

2.2 鋼板樁技術

鋼板樁技術有無錨版樁和有錨版樁兩個類型，其中有錨版樁更適宜被應用于深基坑的支護中。對于該支護技術的應用首先需要明確鋼板材料，保證鋼板由鎖口熱軋輕鋼制成，并將鋼板裝配連接起來，形成耐用堅固的鋼板墻，在深基坑施工中達到防水擋土作用，對深基坑加以加固處理。常用的鋼板裝配方式有單獨打入、雙層圍檁和屏風式三種。應用該技術主要是應用鋼板等高硬度材料，因此對于變形要求比較低，在深基坑施工中具有良好應用效率，同時具有施工靈活、成本低、材料重復使用等優點[1]。

2.3 土層錨桿

施工人員在未開挖基坑土墻上鉆孔，把鋼筋、鋼絲束以及鋼絞線等依次放入孔中，之后灌注泥漿。待孔中泥漿硬化之后，形成地腳螺栓。把錨一端固定于基坑土層內，另一端和周圍構筑物、建筑物連接，并施加一定的預應力。在深基坑支護施工中，錨桿體、基坑結構承受風荷載與水土壓力，可以有效保持好構筑物的穩定，并且具有占地面積小、制作工期短、造價低廉等優點。對于該技術的應用需要嚴格按照施工規范與技術要求，結合項目實際情況確定施工參數。例如錨桿的上排、下排間距需要大于3m，錨桿的傾斜角需要控制在10°至45°之間，錨桿的覆土厚度需要大于4m，錨桿的長度需要大于5m。這種技術主要應用于施工條件較好的基坑中，防止周圍發生滑坡或者坍塌。

2.4 土釘墻技術

該技術的應用指的是把大量的土釘釘進土結構內，進行鋼筋網鋪設作業，向其鋼筋網的表面噴射混凝土，構成厚度適中的面板。當混凝土硬化之后，形成由土釘、鋼筋網以及混凝土材料所形成的支護結構，抵抗墻后土所產生壓力，保證深基坑施工中結構穩定穩固。該技術多用于邊坡加固中，適用在含有大量水分粘性土、粉細砂類型地基中。深基坑后續施工時，土釘墻內土釘和周圍土層產生相互擠壓作用力，提升土體的強度，有效約束土層的穩定性。另外，土釘墻能夠承受較大的荷載力，避免出現突然坍塌情況，提升邊坡塑性的變形速度，克制變形。

為土體置入鋼筋，是相對來說便捷的一種深基坑支護技術，也被形象的稱為土釘技術。在土質相對堅硬的施工場地中，可以應用土釘技術，一方面能節省人力物力節約時間，另一方面不需要太多經驗和專業性的實踐，操作難度不大。土釘支護技術的步驟為在深基坑邊緣位置鋪放鋼筋，使鋼筋能夠組成網狀，再為其噴涂砼面層，使得鋼筋組成的鋼筋網能夠和深基坑邊緣的土方邊坡合為一體，相互之間牢固的黏貼。使用這個方法有需要搭建止水帷幕的可能性。在鋼筋與鋼筋之間出現空隙時，就要利用起如水泥土攪拌樁等材料防止地下水滲漏，隔離基層內與基坑外的環境，使已經深基坑中已經被排凈的地下水不會復流回基坑，保障施工過程中的安全性和穩定性。土釘支護技術適用于坡面斜度較大的墻面，是一種重力式的柔性支護結構，被應用于土質較好的建筑工程中[2]。

2.5 地下連續墻技術

在深基坑施工中經常出現基坑沉降問題，不僅對深基坑施工產生影響，同時對建筑物整體穩固性和使用年限造成嚴重的影響。因此，可通過該技術對沉降問題加以有效解決，并確保工程結構穩固性，避免受外部因素的影響導致土體出現坍塌情況。對于該技術的應用需要在施工作業正式開展之前，對施工現場水文地質情況加以全面勘察，如果施工現場的含水量比較大較適用該技術，在施工中需要優化處理導墻施工，并結合標段的不同需求合理配置泥漿，提升施工質量。其次，施工中需重視成槽、清槽環節，并結合作業條件設置施工工序，保證各施工作業有序開展。該技術具有良好的抗滲性能、強度高，并且在建筑群較為的密集的地區具有更加顯著的優勢。

在地下利用施工機械挖出溝槽，在溝槽內澆筑建筑材料，建成具有多種功能的地下墻體，這種支護方式被稱為連續墻支護。連續墻支護用途非常廣泛，可以被用做承重，也可以被用于臨時性的擋土防滲水，是非常基礎和經典的深基坑支護技術。關于澆筑連續墻的墻體材料，常用材料就有八種，像鋼筋混凝土、三合土、塑性混凝土等等都是地下連續墻支護技術中最常用到的基礎材料。使用地下連續墻支護技術，澆筑墻體的過程不繁瑣，可用材料多樣不復雜，是對深基坑進行支護的常用手段。并且在施工過程中，地下連續墻的墻體剛度極其卓越，能有效減少噪聲和振動、防止深基坑內滲水和進土。綜上所述，使用地下連續墻支護技術，不但能滿足對于深基坑支護的所有要求，還能節省成本，節約建筑資源。同時，地下連續墻支護技術還具有靈活可控的優點，能夠被澆筑成任意的多邊形狀，支護全類型的深基坑進行施工。并且地下連續墻支護技術對地基幾乎沒有要求，除了淤泥狀的極軟地基，各種軟硬程度的地基都可以支撐好地下連續墻的建造，被廣泛應用在各種建筑工程施工中。

2.6 灌注樁支護

混凝土灌注樁支護法，具有多種類別和施工方法，也是極其常見的一種深基坑支護技術。使用灌注樁支護技術，可以人工也可以借助機械，過程比較靈活。其原理是在施工現場的樁位上就地打上孔，而后朝著孔內澆筑混凝土形成灌注樁。灌注樁中可以放入鋼筋籠也可以不放，根據施工的需要和安危程度來進行判斷。要格外注意的是，混凝土灌注樁支護法需求的操作難度較大，關于灌注樁的質量檢測也更加嚴格，在施工時必須嚴格按照施工標準行動，負責對混凝土灌注樁進行灌注的技術人員必須受到過專業的培訓或者擁有相關經驗方可操作。當地質較差或者地下水較多的時候，不宜應用該法。因為混凝土灌注樁支護法相對其他支護法來說較差的整體性，其應用范圍和應用程度都受到了限制。雖然混凝土灌注支護法也得到了很大程度上的應用，但多半存在于我國土質較好的地區，并在土質較好的地區得到了支護范圍方面的優化和發展。

2.7 關于SMW工法支護

使用鋼管或者H型鋼，插入水泥土樁，將水泥土樁防止滲水的功能和鋼管或H型鋼承重抗壓的功能兩相結合，做成多功能的支護墻。SMW工法又被稱為勁性的水泥土樁法，需要對勁性水泥土進行攪拌。該法的顯著優點是噪音小并且能適應松軟的土質，可以被應用于非常深的基坑之內，和深基坑支護所需完美契合，并且具備著使用材料可回收的性質，能夠有效節約成本，發展前景比較好，在需要安靜施工環境并且不能對地基造成影響、尤其不能對地基造成破壞的市區建筑工程之中受到了廣泛應用。

3 深基坑支護施工技術在建筑項目中的實際應用

3.1 工程概括

該建筑項目位于車流量較大、地下管線錯綜復雜、商業集中地段。項目總面積約3000m2，建筑的主體長度設計為348m，寬度32m，設置有地下室，并穿街通過，街道寬度約43m。地下結構設計為框架結構，基坑的深度為14m，開槽范圍45m*350m。支護主體是上部放坡、下部單排支護樁和預應力錨索組合支護結構，過街通道支護結構為復合土釘墻。地下水控制選擇止水帷幕，降水為主、明排盲溝為輔。

3.2 支護樁作業

施工作業開展前需要對項目現場具體情況進行全面勘察，在支護樁施工中需要開展泥漿固壁、鉆孔、灌注混凝土等作業。做好場地整平工作，設備當場等準備結束后進行放樁，并設置泥漿系統、蓄漿池。鉆孔作業開展前對鋼護筒規格合理選用，并且需要確保筒的內徑比樁徑大，范圍為10cm至20cm。護筒的埋設高度超出地面約30cm，并使用粘性土固定樁位。護筒、樁位的重心誤差不可大于50mm。之后展開鉆孔作業。鉆機就位前需要確保鉆機底部的平整度、密實度，以免鉆孔時出現誤差偏大、沉降等情況。調整鉆頭位置，確保鉆頭與樁的中心重合，誤差允許值為±1cm。對于鉆機位置的設置應當結合施工現場具體情況，方便對鉆出的土體進行及時清理。第三，施工現場所設置的沉淀池、泥漿系統需要和棄土區相鄰，為泥漿的存儲與巡回預留足夠空間[4]。該項目中所選用的泥漿為膨潤土，對膨潤土、水的混合比例加以嚴格控制，范圍為1：0.06-1：0.1，添加一定量的純堿，調整泥漿pH值，保障黏度與膠體率，不同施工作業需要對泥漿性能加以精確控制，在泥漿制備前測試材料性能。混凝土澆筑作業中，泥漿含砂率＜2%，17pa·s＜黏度＜22pa·s。

最后，在鉆孔施工中需要結合地層條件調整鉆頭轉速與轉矩。例如在黏土層鉆孔中，因為阻力小，但是黏土層的吸附性強，為避免大量的黏土吸附在鉆頭上應當高速鉆進，進土量＞斗容量60%。在碎石層鉆孔作業中需要使用筒式鉆頭。同時鉆進作業中需要適當添水，以免孔壁出現坍塌情況，鉆孔結束清孔。

混凝土澆筑作業施工步驟為，導管埋設，導管規格為φ258mm，長度為4m，導管底部與鉆孔的底部保持300mm-500mm的距離。灌注作業需要保證灌注充足，首次灌注導管埋深＞0.8m，對灌注速度加以嚴格控制，防止鋼筋籠上浮、混凝土的密實度達不到標準要求。灌注中導管埋深需要控制在2m-6m，灌注標高＞樁頂+1m，確保施工作業質量。

3.3 土釘、錨噴作業

錨噴作業開展前同樣需做好準備工作。施工中需要根據標準間距進行支架的焊接工作，避免對土釘的安裝產生干擾，并合理設置土釘的位置，盡可能減小誤差。其次，對土釘成孔、成孔角度、孔徑嚴格控制，結合項目具體情況確定成孔位置，施工人員需根據設計圖紙精準開展作業，保證鉆孔孔徑、孔深滿足項目標準[3]。施工結束后需要對成孔質量進行檢測，確保質量合格后進行土釘送入施工，將土釘插入規定深度。

3.4 質量控制

為確保深基坑施工質量，在施工中需要借助專業設備控制誤差。例如，在土方施工中借助尺量、全站儀、拉線等方式控制長度和寬度誤差，誤差范圍保持在－50mm至200mm間。借助水準儀檢測坑底高程，允許誤差為－50mm至0mm。通過人工觀察，借助坡度尺等方式檢驗基坑邊坡，確保誤差控制在設計要求范圍中。

4 總結

綜上所述，當前多數建筑項目中都需要首先開展深基坑開挖作業，提升土地利用率，確保建筑項目穩固性。但是在深基坑施工中存在坍塌、變形情況，需要結合施工現場情況選用相應的支護技術。為了更有效的使用深基坑支護技術，相關工作單位和技術人員要注意對施工專業性方面的培訓，不止要掌握理論知識，更要注重實踐技巧，使得我國工程建設行業的整體質量能夠得到提高。本文以某建筑項目深基坑支護施工案例進行分析，在支護作業中需要加強鉆孔質量控制，控制泥漿質量。在土釘、錨噴作業中同樣需要控制施工誤差，為深基坑施工作業開展奠定基礎，確保項目施工質量和結構穩固性。