建筑市政工程深基坑施工處理關鍵技術分析

文／王平勇 深圳建投置業集團有限公司 廣東深圳 518103

引言：

建筑市政工程活動的開展，其主要目的就在于建設、發展城市居住空間，為居民提供更加舒適的生活環境，提高國民幸福指數，同時更進一步促進地區經濟發展，為精神文明建設奠定物質基礎。為此，在開展市政工程建設活動時，還需針對工程施工技術的應用予以高度重視，從保證工程施工安全及施工質量的角度，考量各項技術應用的效果。如各類深基坑支護技術的應用，是為保證在施工過程中，阻擋地下水及土體等對施工環境造成影響，同時降低工程施工對周圍環境造成不利影響。為確保此項工作得以順利進行，需對體系中，各項技術予以充分了解，以便能夠更好地掌握技術要點，在具體的施工應用中，能夠切實發揮出技術優勢，保證工程基礎施工安全，保證工程基礎施工質量，實現建筑市政工程建設目標，體現工程建設的社會價值。

1.建筑市政工程深基坑支護技術概述

建筑市政工程深基坑支護技術是指，為保證地下結構施工安全，保證施工周圍環境安全，采用相應的手段，對基坑側壁采取支擋以及加固等保護措施。深基坑支護技術一般應用于基坑深度在5m 及5m 以上的地下結構施工中，以保證地下結構整體的穩定性及施工安全。

2.工程中深基坑支護技術要求及特點

工程中深基坑支護施工具有高危性、地域性等特點，安全程度要求高。因此要求依據合理的施工設計進行，且要有效解決地下水的影響問題，尤其在土方開挖等過程中，要保證挖土機間距合理，且由上而下逐層挖掘，注意控制超挖或者不足等問題。此外，還要注意設計把控施工、材料、設備堆放及管理、關鍵部位處理以及技術人員跟班作業等內容，以確保工程施工安全。

3.工程深基坑施工處理關鍵技術分析

工程深基坑施工處理過程中，關鍵技術主要有以下幾種，現就其具體情況以及施工要點等內容，予以更為深入地分析，以便更好地掌握工程深基坑支護的技術應用先進性。結合具體的施工需求，更加合理地運用各項深基坑支護技術，確保基坑支護作業安全，確保基坑支護施工不會對周圍環境造成不利影響，失去支護施工的優勢作用。

3.1 預應力錨桿支護技術

預應力錨桿支護中，預應力錨桿主要由錨頭、桿體以及墊板等結構組成，利用錨頭產生錨固力，繼而對圍巖施加一定預壓應力，由此達到主動加固圍巖的效果，是整個技術的核心。預應力錨桿類型眾多，如機械脹殼預應力錨桿、水泥藥卷預應力錨桿以及樹脂預應力錨桿等。其中機械脹殼預應力錨桿，是利用錐形端部，于螺紋旋轉時，脹開帶有倒鉤的外殼，將其壓緊于巖壁，從而產生錨固力，達到錨固效果。具有立即發揮支護作用的優勢，但同時具有預應力支撐作用隨著毛骨松弛逐步弱化，桿體容易被銹蝕等缺點，通常僅作為臨時支護使用。相對來說，水泥藥卷預應力錨桿、樹脂預應力錨桿則具有更多的優勢體現，如樹脂預應力錨桿，承載快、安全可靠且操作較為簡便，同時具有錨固力大以及適用范圍廣，能夠控制圍巖位移等優點，此外其抗震性能良好，極適用于Ⅰ-Ⅳ類圍巖主動支護施工中；水泥藥卷預應力錨桿，則具有制作簡便、成本低，且材料來源廣泛、便于機械化操作，整體的安裝速度非常快，可避免無粉塵危害等優勢，同樣適用于Ⅰ-Ⅳ類圍巖支護。

在具體施工中，此類施工技術的要點在于高強度精軋螺紋鋼、水泥漿體材料（普通硅酸鹽水泥）、塑料套管材料以及隔離架、防腐材料等結構材料、構件的質量；在于預應力試驗、鉆孔機具使用以及錨孔鉆進方式、穩鉆時間控制、錨孔成孔檢查、錨桿桿體的組裝及其安放、錨孔注漿、終極檢測等諸多內容。如采用無水干鉆方式；鉆孔深度達標后，穩鉆1-2min；桿體組裝時，需保證錨桿鋼筋平、順、直以及除油除銹，桿體不應扭曲，或者被壓彎，注漿管應與錨桿同時放入孔內，且管端應與孔底保持50-100mm 的距離；采用常壓注漿以及孔底返漿法施工，做好注漿記錄，錨桿張拉要達到軸向拉力值1-1.1 倍的程度，若土質是砂土，則需保持10min 左右，若土質是黏性土，則保持15min 左右，達標后卸荷達到鎖定荷載才可[1]。此外，在注漿等所有作業結束后，還需做預應力抗拔力檢測、錨固工程質量抽檢等工作，檢測合格后，才能準予使用。

3.2 柱列式灌注樁排樁支護技術

柱列式灌注樁排樁支護實際是改良后的地下連續墻支護形式，傳統地下連續墻施工，成本高，施工設備笨重，不是同一需求下深基坑支護的首選。經過改良后，使用小型鉆機，或者是沖擴樁機等，間隔布置柱列灌注樁，保證樁、樁間有一定凈距，疏排、密排形式相結合，既能夠達到地下連續墻的高強支護作用，又能夠有效節省工程造價，緩解施工壓力，如圖1 所示。

圖1 柱列式灌注樁排樁支護

柱列式灌注樁排樁支護體系，剛度適宜且良好，適合作擋土圍護結構。而樁與樁之間，因有連系差，需在樁頂位置，采用混凝土澆筑的大截面鋼筋帽梁，鞏固連接，才能保證樁與樁之間保持良好的銜接性、穩固性。灌注樁施工相對更加簡便，機械鉆孔、人工挖孔方式均可，且可適當交叉使用，但其成本卻遠低于地下連續墻，可使用無打入樁噪聲的合適小型機械，同時防止由機械振動或者是鉆孔等擠壓施工處周圍土體，造成施工安全隱患。且人工挖孔整體費用較低，尤其是多組并行作業的情況下，施工效率有保障，成孔精度高。

為保證該支護技術應用合理，且能夠最大限度發揮出支護作用，還需注意在各相應要點方面予以充分關注。如為有效防止地下水滲入，還需在樁間，或者是樁背位置，利用高壓注漿、旋噴樁以及設置深層攪拌樁等方法，做進一步的防護。此外，灌注樁圍護結構，是于建筑主體結構外墻位置設計使用，因此，還可將其視為參與受力的“外墻結構”，這就要求灌注樁與主體側墻結構之間，不設拉結筋，同時還需用防水層等隔開，以此保證發揮其分解測壓的作用。

3.3 深基坑支護施工技術

深層攪拌支護一般應用于軟地基支護施工中，相對屬于一種較為新型的施工技術。具體是將地基軟土與固化劑充分攪勻，待固化劑凝固，地基整體的強度也會隨之增強，屬于一種能夠強化地基的加固方式。而固化劑的使用，需要注意水泥及石灰等的選擇，主要因水泥或者石灰等材料強度、硬度較高，且市場價格相對較低，整體的性價比非常高。這兩種材料還具有非常好的抗滲透性，可防止地下水等的滲透以及降低能耗。

此外，實際施工中，還應注意材料配比，確保材料配比合理，產生的水熱反應不會過強，致使結構內外的溫度不均衡，造成結構穩定性影響[2]。攪拌設備的使用也極為關鍵，且該技術應用的靈活性要求較高，需要施工人員依據施工要求，結合施工現場的實際情況，靈活進行方案調整，以達到方案施工要求。如對地形地貌等特征變化的了解，能夠很好地把握樁體形狀、尺寸，以有效降低對周邊環境的影響。還可以結合基坑外形結構特點，結合相關技術要求，合理控制材料配比，使其達到與結構外形相適應的效果。過程中，注意攪拌速度、攪拌時間等的控制，以確保支護結構穩定性以及安全性。

3.4 土層錨桿支護技術

土層錨桿支護，是將水泥漿注入鉆機內，插入鋼絞線，在鉆機外壁持續灌注泥漿，形成一層堅固保護膜的方式。土層錨桿支護技術的應用，需要注意的是，倒入泥漿之前，應運用鎖定方式，對比設計與實際情況，準確測量確定鉆機位置，合理控制設計偏差的問題。尤其是錨桿鉆機的位置確定，需結合實際需要進行合理的調整，達到使用要求，且保證樁基位置能夠與施工需求相匹配。

此外，還應就錨桿其他方面予以充分檢查，以保證鉆孔深度控制合理。保證現場測量質量、精度，檢查土層內障礙物等的有效清理，若確定土層中有相應的障礙物，還需即刻停止挖掘，且立即清除障礙物后，再進行相應的挖掘。

3.5 高壓旋噴止水樁施工技術

高壓旋噴止水樁施工，是利用高壓旋轉噴嘴，把水泥漿噴入土層，使其與土體混合，由此形成連續搭接的水泥加固體，形成有效的支護體系的一種方式。高壓旋噴止水樁施工技術，主要適用于淤泥、流塑、粉土、黃土以及軟塑、可塑粘性土等的地基施工中。在土中含有大量大粒徑塊石、植物根莖或者屬于堅硬黏性土時，可利用該技術提高土體整體的強度、堅硬程度。

如某工程施工中，將三管高壓旋噴樁，用作止水帷幕，在施工前，已經將所有機械設備準備就緒，且對于施工中使用的水泥材料，進行規范檢驗[3]。在三軸高壓旋噴樁施工環節，要求依據圖紙設計，對樁位進行復核，且將樁位打入木樁，或者是短鋼筋，以作標記使用。高壓旋噴樁的使用，需利用高壓旋噴嘴，將水泥漿噴射至土壤當中，使其與土壤充分混合，以形成具有連續性和重疊效果的固體結構。具體按照平整地塊、測量定位（施工軸線與孔位偏差不超過50mm）、鉆機就位，整體開工的順序進行施工。

4.工程深基坑支護技術的優化措施

工程深基坑支護技術應用質量的保障，還需從以下幾項施工優化的角度出發，確保現場勘察質量，保證勘察數據精度及可靠性，保證基坑工程內部結構設計合理以及穩定。施工材料選用適當，與工藝技術之間的匹配程度高，同時能夠及時發現并吃力異形問題，合理控制地下水等，才能夠真正確保深層支護施工技術得以充分利用。

4.1 加強工程施工條件的勘察

現場勘察最為關鍵的即數據準確，相應測量數據的可靠程度越高，施工設計方案的合理性也就越強，所產生的施工指導作用也就越強，一起保證工程施工安全、施工質量合格。這就需要在現場勘察階段，合理使用相應的勘察技術，結合地理信息系統，有效、準確記錄勘察數據，并將其匯總、整理出來，保證工程施工質量。如利用地理信息系統，采用現代GPS、RTK 等技術，有效探測施工具體位置的水文地質環境，資源類型以及土質、土體結構等，及時做好相應的數據記錄，同時為后期圖紙設計提供可靠的數據參考。在現場勘察階段發現任何異常情況，都應采集樣本，做好及時上報工作，且配合復核人員，做好施工現場復測等工作，以進一步確定施工不利因素的具體位置或者具體類型，以便在施工設計以及具體施工前，掃清一些障礙，保證工程施工安全。

4.2 優化基坑工程的內部結構

基坑工程內部結構的優化，主要考慮基坑工程內部結構對建筑主體結構整體穩定性以及安全性的影響，考慮從質量、管理框架、責任制度等角度，具體落實相應工作，以確保基坑工程結構設計及施工沒有問題，保證整體的施工安全。

如結合現場施工情況，合理搭建質量管控體系，敦促參建單位，加大自身的質量管控力度，確保工程結構施工設計合理、施工安全，質量有所保障。在滿足工程工期要求的基礎上，還能保質保量地完成各項地基施工任務，保證地基施工科學合理。且還應結合施工要求，做好相應的準備工作，確保施工過程不會因施工物資中斷等造成工程延期，或者施工質量難以得到可靠保障等問題。

管理框架的搭建，則要結合施工質量及施工安全的雙重要求，在技術體系、技術先進性以及施工操作規范性、穩定性等方面予以高度關注。依據相應的技術要求、質量要求以及施工安全要求等，具體制定施工管理要求及管理方案，并嚴格依據方案執行，保證管理規范。

責任制度的貫徹與落實，還需集合管理框架搭建，對管理制度及管理方案等的制定了如指掌，建立配套的責任制度體系，同時以責任制度，敦促管理人員、施工人員、現場技術人員等，提高施工重視程度，從保證施工質量及安全性的角度，規范自身行為，認真對待管理、施工、技術指導等工作，確保以自身的專業性，保證施工可靠性，提升工程施工質量。

4.3 嚴格把控施工材料質量

嚴格把控施工材料質量的問題，主要強調施工材料對工程施工的影響。如水泥、石灰以及鋼筋等材料的規格、尺寸以及強度等，直接影響混凝土強度、支護體系強度[4]。因此，為保證支護體系的強度以及硬度，還需充分關注施工材料以及施工設備等的質量。如建立現場檢查機制，對現場的施工材料及其使用予以高度重視，定期進行抽檢，對材料數量、材料質量以及相應參數的合格率、設備性能等予以有效調查，保證材料及設備的使用合理，切實滿足工程施工需求。此外還應就材料采購、合同簽署以及入場驗收等各個環節予以充分關注，以保證在層層把關下，工程質量得以充分保障。

4.4 定時排查形態異常問題

形態異常主要是指支護結構整體的形態是否存在異常的情況，從形態異常角度，分析支護結構整體的穩定性以及安全性。若發現支護結構存在異常情況，需立即停工，并找出形態異常的原因，針對原因進行處理，保證支護結構穩定性，確認無誤后，再行施工[5]。此外，還應引進相應的高精度檢測設備，保證在工程施工過程中，在不同的施工階段結束后，對相應的施工成果予以合理測試，以保證工程各個環節施工安全、質量達標，以此保證整體的施工效果。

4.5 科學地處理地下水技術

地下水處理不當，會對深基坑支護施工造成不利影響，如結合整體的穩定性難以保障等。因此，還應做好排水處理。利用調整水壓的方式，定期檢測水位變化情況，制定合理的排水方案，結合工程實際施工情況做好排水處理，以保證支護施工安全，保證支護結構穩定。

結語：

綜上所述，深基坑支護技術的應用，應該從關鍵技術的應用要點出發，在充分了解深基坑支護技術及其應用必要性、技術要求等內容后，就關鍵技術的具體應用要點予以分析，便于更加充分地把握技術要點，為技術應用提供有力保障。此外，為進一步提升技術應用可靠性，發揮深基坑支護施工技術優勢，還需從現場勘察、內部結構優化以及施工材料質量的把控、形態異常情況及時排查、地下室合理處理等角度，強化對技術的把控，確保技術整體應用合理，與建筑工程施工之間保持較好的銜接性，以此確保建筑工程整體施工的可靠性、結構穩定性，確保工程投入使用后的安全性。且就當前的技術先進性、應用情況來看，還需就技術進一步研究、優化予以高度重視，以持續提高技術先進程度，促使其能夠為建筑工程施工提供更為有力的保障。