建筑工程施工中深基坑支護的施工技術管理

文／王兆雷 上海上電馨源企業發展有限公司 上海 200126

引言：

深基坑支護技術作為一種綜合性施工技術，其在提高施工質量的同時，還可以節約資源，具有良好的經濟效益與社會效益。在建筑工程施工過程中，深基坑支護通常會受到周圍環境的影響，其自身會受到地下水、周圍土層以及土體不均勻沉降等因素影響；在建筑工程施工過程中還需要注重對深基坑支護的監測工作；建筑工地現場作業條件較差，如果沒有采取有效措施對其展開優化調整與改造工作，那么就很容易發生安全事故。為此，在進行建筑工程深基坑支護的施工技術管理時必須加強科學管理力度。

1.深基坑施工支護技術簡介

1.1 深基坑施工技術概述

深基坑支護是當前建設中一項重要的施工技術。其主要是利用深基坑的支擋、加固和保護措施來保證施工人員和工程環境的安全。合理運用深基坑支護技術，是確保建設質量的關鍵。

1.2 深基坑支護的意義

當前，我國經濟得到了迅速發展，社會各方面都在進行新的變革。人們對居住環境的要求也越來越高，因此建筑工程項目受到了更多人的關注。但因為我國建筑行業在近幾年快速發展中，出現了很多問題，其中最為明顯的就是工程建設深基坑支護施工技術不到位，因此對建筑工程深基坑支護施工技術展開科學管理就顯得尤為重要。

尤其對于具有軟土地基以及承壓水明顯的區域，強化深基坑支護將可以有效提高其整體穩定性，進而有效保障建筑工程的施工建設。并且在深基坑施工中，隨著基坑施工深度的不斷增加，土方開挖的面積也越來越大，同時基坑周圍的環境也越來越復雜。對于這種情況下，就需要加強深基坑支護施工技術的管理，并采取相應的施工措施，以此來確保在最大程度上避免安全事故的發生。

1.3 深基坑支護施工技術主要特點

1.3.1 施工深度相對較大

目前，建筑工程項目中大部分采用的是地下建筑結構，也就是深基坑支護結構。建筑工程項目需要深基坑施工，而深基坑施工深度較大主要有以下兩個原因：一是由于建筑工程項目的地質條件較為復雜，對施工技術和施工質量有著較高要求，在建設時需結合實際的地形、地質等特點。二是土地資源較為緊張，特別是近幾年城市不斷擴張發展。因此，在當前的建筑工程施工過程中，大部分都采用了深基坑支護結構。但土地資源緊張，導致建筑工程項目在進行開挖時需要考慮到多方面條件。

1.3.2 復雜程度相對較高

基坑施工方案設計前應收集完整資料，并現場踏勘，使方案與實際相符，通常情況下，建筑工程中采用的土方開挖、基礎墊層和土釘支護等方式，都需要有專業的施工人員進行計算和測量才能完成，且在此過程中會涉及到多種因素。例如：對于不同土層厚度、結構形式、不同土質條件或地基承載力等問題進行綜合考慮之后才能得出最終的設計方案。通常情況下，對超深基坑施工方案應經由資質的專業機構評審，才能得出最終的設計方案。因此，計算復雜程度較高是深基坑支護施工作業開展過程中需要重點關注的問題。一旦出現了計算和測量誤差，就會導致深基坑設計存在問題，而這些問題都會導致深基坑支護結構自身的穩定性出現一定的問題。此外，由于施工技術難度相對較大，施工時嚴格按經評審方案實施，發現現場與設計情況不符，第一時間反饋。所以很容易出現不能滿足設計方案要求或者計算誤差嚴重影響深基坑支護設計結果的現象。

1.3.3 施工要求相對較為嚴格

建筑工程深基坑支護施工中，對基坑開挖的要求較高，開挖深度也相對較大。建筑基坑中基礎設施、管道、設備等施工，對周圍環境的影響也較為明顯。為使其能正常施工，就要加強深基坑支護方案設計與建設施工。建筑基礎設施與設備等在施工過程中，要滿足設計要求和建筑結構穩定性、安全性要求。為使基坑開挖與施工能正常進行，還需控制好土方開挖及降水工作等安全作業條件。在深基坑支護施工過程中，深坑開挖深度較大，在基坑支護施工中的作用就較為顯著。因此，建筑施工單位需做好設計方案的優化工作，加強技術管理工作。深基坑支護施工中，要選擇合適的材料與結構方案進行支護。對周邊環境產生的影響也較為明顯，所以需要做好對周圍環境的保護工作。要充分考慮周邊建筑基礎設施與設備、管線等基礎設施施工可能會產生的沉降等問題，對這些問題可采取預防措施，由此為基坑開挖等創造相對安全的作業條件。

2.深基坑支護技術內容

2.1 土層錨桿技術

土層錨桿技術是深基坑支護中應用最為廣泛的技術之一。該技術主要是運用一根錨桿來控制住周圍土體，在實際操作過程中，可以使樁底土體發生位移，進而保證整個工程施工的安全性。與此同時，它還可以通過注漿加固的方式來提升土體的整體強度。在實際操作過程中需合理控制該技術的施工難度及復雜程度，以此來保證安全作業。在進行施工之前，必須根據現場勘察結果，確定鉆孔的具體位置，并根據圖紙的相關要求，進行后期施工。通常而言，土層錨桿施工包括四部分內容：

（1）錨桿部位的明確。在施工過程中，需根據實際情況對錨桿的位置進行精確定位。此外，還要根據樁和地基之間的相對高度來確定錨桿的直徑和長度。對此，可根據實際情況通過相關軟件來測量錨桿的直徑并進行計算。

（2）鉆孔作業和鉆孔準備。首先需要在施工現場做好安全防護措施，并進行鉆孔作業前的勘測工作。其次，需要根據鉆孔的深度和錨桿的直徑來確定鉆孔鉆具，同時還需做好相應的施工準備工作。鉆孔前準備工作主要包括以下幾點：一是進行鉆進時做好鉆頭選擇和相關鉆頭的清理，避免鉆頭發生磨損和損壞。為了提升鉆孔效率，需要科學控制鉆具的使用時間，在使用過程中需定時清洗和更換；二是提前確定鉆孔位置并準備好鉆具。為確保在施工過程中鉆機穩定，須提前做好孔位監測工作并設置好安全措施；

（3）在錨桿所在位置實施打孔作業。在鉆孔作業過程中，須做好以下幾點：第一，鉆孔施工。首先需根據地質情況科學選擇鉆孔鉆頭，其次還需做好相關的準備工作；第二，鉆進施工。為確保鉆進過程中能夠順利完成該工序，需要做好相關安全措施，如及時對安全隱患進行處理。在進行鉆孔作業時，須嚴格按照規范要求控制鉆機的轉速、力度和鉆頭的使用時間。此外還需鉆孔過程中做好鉆頭更換工作。在鉆孔作業過程中，若發現已完成鉆孔作業的孔位不夠穩定，需要及時更換鉆頭。為避免孔壁出現坍塌情況，須做好安全防護措施和安全管理。在實施鉆孔作業時，需嚴格按照操作規范要求來控制鉆機速度、力度和鉆具的使用方法等。

（4）灌漿施工。鉆孔后，通過灌漿的方式來提升鉆孔的穩定性，是地基加固中非常重要的一步。因此需做好相應的施工技術管理，從而提高其施工效率和穩定性。

2.2 混凝土灌注樁技術

在建筑工程施工中，對深基坑支護技術進行應用時，通常都會涉及到混凝土灌注樁技術。混凝土灌注樁是一種具有代表性的深基坑支護工藝，是采用液壓式鉆機在施工現場完成鉆孔作業，并將樁頭沉入到樁頂以下一定深度處，再通過連接鋼筋籠、振動設備等方式完成澆筑混凝土，使之形成一個完整的樁身。通過采用此項技術施工時，會使樁基達到一定的設計要求。由于該工程具有一定的安全性和穩定性，因此可以有效地避免基坑內水土流失導致建筑物倒塌等事故發生。在進行深基坑支護時，一般會采用鉆孔灌注樁技術進行施工，該技術的應用流程為:定位放線→樁機準備→調平找正→鉆孔施工→成孔、混凝土灌注→放鋼筋籠→封孔。其中，調平找正是該施工過程中最為關鍵的環節。在調平找正時，要按照一定間距在孔樁上布設水平標，并且通過埋設鋼筋籠、灌注混凝土等方式完成鉆孔作業。在放鋼筋籠前，需先將樁機設備的鋼繩拆除。另外，在灌注混凝土前，需要對孔內的泥漿進行處理并通過人工將其壓入到樁頭下一定深度處，再在此基礎上進行鋼筋籠的澆筑，由此使得深基坑支護的穩定性得以優化提升。但由于鉆孔灌注技術應用的施工規模相對較大，同時又屬于隱蔽工程，由此將需要對其進行質量控制，期間還需要對泥漿進行合理控制，由此更好地提升深基坑支護的整體效果。

3.建筑工程施工中深基坑支護的施工技術管理措施

3.1 合理運用施工技術

建筑工程施工中，為保證深基坑支護體系的順利實施，就應合理運用多項技術。如采用錨桿技術是為了提高結構的穩定性，也可以采用鋼板樁、排樁墻等形式。對于鋼筋混凝土的錨桿支護設計方案，一般在基坑底部設置一層錨桿網管以避免鋼筋銹蝕。要想對深土方施工做好加固工作，就應采用鋼支撐來代替鋼管支護。為了保證基坑工程不會引起附近地下管線、設施、基坑等的沉降、變形和坍塌，必須采取降水、排水等多種技術管理措施，從而使地基施工在高于地下水位的部位進行。

在建設支護系統時，施工單位要注意到水對施工質量的影響。在進行基坑開挖之前，必須先堵住滲流通道，并采取以下措施。首先，對鄰近井點進行排水，以減小地下水的高度，使其不高于基坑工程的水平。其次，在地面和支撐上設置排水系統。最后，從地面排出的雨水，經過地漏溝，以此降低排到指定的地方。在上述工程中，如果地下水流量相對大，由此將使得支護難以成孔，在此情況下，施工人員將需要適當降低水位，由此讓施工作業始終高于水位。

3.2 開展深基坑施工與監測

基坑施工中基坑變形監測需要著重關注，并做好以下幾點工作：

首先要確定合適的監測頻率。應根據工程的實際情況來制定監測計劃，監測頻率應根據工程進度定期調整。一般，對變形監測分為長期監測和短期監測。長期監測是定期進行的工作，當長時間出現異常情況時，需立即采取相應措施。而短期監測則是及時發現變形趨勢，并通過相應方法進行處理。此外，還應定期對變形情況進行檢測，并將結果進行分析，從而判斷變形趨勢是否有進一步惡化的可能性。

其次，要做好數據記錄工作。基坑開挖完成后應對相應數據進行采集保存管理。如在監測中出現異常數據，應及時采取措施，防止變形情況加劇。

再者，為了保證深基坑支護施工的安全性，在降水過程中需做好周邊監測工作。在監測過程中應重點對深基坑進行檢測，確保深基坑周邊的穩定安全；其次在對開挖后開展監測基坑壁的變形、支撐軸力時，需及時做好邊坡的加固措施，避免因支護結構損壞造成邊坡垮塌等現象。在檢測完畢后需及時出具監理報告并做好相關記錄。在基坑監測結束之前無法確定其安全情況時，應將深基坑圍護結構加固作為施工技術管理的重點內容之一。

最后，要做好現場工作人員安全教育與培訓工作。如出現突發事件需第一時間處理，確保人員安全。基坑開挖期間需對基坑內及周邊建筑物進行密切關注，在開挖過程中要注意及時掌握地面沉降變化情況、水平位移變化情況以及建筑物的變形、開裂等，還需對周邊交通進行控制，保證施工安全及正常運行。

3.3 拆撐的技術措施

3.3.1 拆撐條件

（1）在拆掉每個內柱之前，必須等下部結構板、結構外墻與支護樁間空填充完成或素板帶完全完成，且結構板強度、換撐混凝土強度和素板帶強度都大于75%。

（2）基礎設施的監控資料是正確的。

（3）卸荷方案、叉車對地面荷載進行驗證。

3.3.2 豎向拆撐施工順序

根據基坑支承的垂直拆卸次序是從下往上，按照做1層拆1 層清理1 層原則，從底部至表面的第三根內部支承，直至第一根內部支承完成。在拆掉全部的內部橫梁后，才能進行鋼管柱的拆卸。

3.3.3 水平拆撐施工順序

在橫向上，對各段的內部支承采用卸料+絞鋸式吊裝的方式進行。在支承梁端，用切割對其進行卸載，在施工過程中，必須同時進行卸載，以防止因單邊應力而引起的大位移。為了避免基坑一側卸載速度太大，造成卸載不均，各支承梁卸載必須同時采用兩種方法，以緩慢卸載，避免基坑內的突發性傳遞，提高卸荷的安全性。

3.4 內支撐拆除施工

3.4.1 內支撐梁拆除

在切割內部支承梁時，首先按斷面的長短畫好橫梁的切口，在每個橫梁下面墊兩個以上的鋼釘子，并利用風鎬鉆孔，在每個橫桿的上端分別挖開2 條角鋼筋，在進行橫桿的切割過程中，首先不剪掉兩條橫筋，在吊裝支撐梁板的時候，要事先用叉子叉開支撐梁，然后在橫桿的上端剪掉各橫桿的上端的鋼筋，把支撐梁的鋼筋卸下來。

3.4.2 內支撐板拆除

（1）劃分切割單元

對支撐板進行劃線、定位、尺寸及質量，在切割作業之前，按預先分割好的切割機將切割線彈射到支撐板上，支撐板應按支承梁的位置進行分割，切料時應控制在3 米＊2 米內。

（2）搭設板支撐架

在拆除內支板之前，在內支板底部安裝滿堂支架，支架下的滿堂支架豎柱縱向間距為1000 毫米，橫向立柱間距1500mm。

（3）切鉆吊裝孔

為方便吊起后的支撐板，在支撐板切割前，必須使用鉆石鉆孔機在板材上鉆起吊孔，在每個長方形切削裝置上鉆4 個起重孔，每一個三角形切削裝置上鉆2 個起重孔。起重孔孔直徑為100cm，在起重孔洞時，必須按照滿堂支架的豎桿布置圖紙進行，避免在底板下方的支承立柱，并且與立柱之間的間距超過50mm，以便于起重。

（4）液壓墻鋸切割支撐板

在切割支撐板前，首先要按預先分割好的切割單元將切割線彈出，再按切割線將切割導軌固定，并安裝切割裝置，安裝完畢后，需要將切割板表面的碎石、碎屑全部清除，由于墻壁鋸片的切口比較窄，可以防止碎石渣掉落到切割縫隙中造成吊裝的麻煩。通過兩次橫向剪切，就可以把支承板拆卸下來。

（5）吊運構件

因為內部支承是由下向上拆卸，所以在切斷第三、二道撐后，必須將其從側面抽出，用吊車將其吊離場地。

3.5 拆撐的方法

3.5.1 鑿除

采用鑿除的方法時，先在基坑內開好排水溝，在排水溝上放置一些石塊，防止出現基坑坍塌。

使用機械進行鑿除，首先用機械進行鑿除支護樁，再使用小型的開孔機對支護樁進行鑿除，保證支護樁不被破壞。

在挖除時注意控制挖方量以及挖深。

當使用人工進行鑿除時，應及時清理干凈表面的浮土，保證坑底保持干燥。如果使用機械完成鑿除工作的情況下，需要對基坑內部進行檢測以確保其強度滿足要求。

3.5.2 切割

當基坑出現嚴重變形時，需要對支撐進行切割，時需要使用水準儀，利用水準儀控制好切割的角度和距離。

當深基坑的面積超過3 米時，為了避免因變形而出現坍塌現象，在切割深基坑時必須采取支撐。

如果不能達到預期效果則應該及時地增加支撐，并對其數量進行控制。

當采用的是分段拆撐而不是一次拆撐時，應該考慮將一些比較重要的支撐先進行切割再拆除其余支撐。

當遇到地質較差或不穩定地段以及結構復雜等情況下可以采用這種方法拆撐。

3.5.3 靜態爆破

（1）準備工作：拆除支撐，準備好拆除所用的工具，包括電鎬、小鐵錘等。

（2）清理步驟：將支撐上的灰塵、垃圾清理干凈以后進行。

（3）操作步驟：用小鐵錘擊打支撐底部。

（4）拆除作業，主要是使用電鎬進行挖掘與敲碎，注意動作要輕緩平穩，不能用力過猛。

（5）將所有支撐拆除完畢后，清理場地，可以使用小型鏟車對其進行運輸并清理完畢后才能開始下一步工作。

結語:

總而言之，深基坑支護是影響施工質量控制的關鍵因素。為了更好地控制深基坑的安全和穩定，必須避免不規范的施工操作給工程帶來的不利影響。施工單位要對深基坑的技術特點有深刻的認識，并充分考慮到施工現場的實際情況，對施工過程中的一些問題進行全面的探討，切實分析土層錨桿技術、混凝土灌注樁技術、土釘支護施工技術、地下連續墻支護技術等技術內容，而后提出合理運用施工技術、開展深基坑施工、控制附近地下水位三個方面的技術管理措施，以期更好地提升深基坑支護的整體效果。