建筑工程中基坑支护施工技术探究

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了建筑工程中基坑支护施工技术探究范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要：伴随我国城市化进程不断加快，高层建筑的数量越来越多，为保证高层建筑的稳固性，需要通过深基坑施工来保证工程质量，由于深基坑开挖的深度较深，并且我国很多地区的地质条件较差，若未能采取有效的支护施工技术措施，将会存在安全隐患和质量问题，因此，需要通过深基坑支护施工技术使工程施工得以有效完成。目前，常用的深基坑支护施工技术主要包括土钉墙支护、锚杆支护、地下连续墙支护以及钻孔灌注桩支护等施工技术，但每一种支护施工技术具有不同的特点和适用范围，在实际应用时，还必须结合工程实际情况合理选用支护施工技术，从而提升深基坑支护施工技术的实施效果。本文首先对深基坑支护施工技术进行概述，然后以实际工程为例，对该工程深基坑支护施工技术的实际应用进行探究，从而为类似工程的有效开展提供支持。

关键词：建筑工程；深基坑支护；施工技术

引言

深基坑支护施工技术是当前高层、超高层等大型建筑工程常用的一项深基坑处理技术。大型建筑工程基坑开挖过程中，其深度会持续增加，而随着基坑深度的不断增加，基坑所处地质条件将会越来越差，若遇地下水区段还会出现渗水等恶劣施工环境，导致基坑的稳定性受到影响，从而导致施工安全受到威胁。为了确保深基坑施工的安全性与稳定性，必须采取有效的技术措施来为施工提供安全保障，深基坑支护技术便能够发挥有效的保障作用，可有效避免基坑周边出现的土方坍塌、土层渗漏等一系列问题[1]，使工程施工质量得到有效提升。但在开展深基坑支护作业时，还要根据实际工况选择合理的支护施工技术，并且还需要严格按照施工技术要求来操作，所以深基坑支护施工技术的适当选择，以及对此项技术的掌握水平对于深基坑支护施工而言非常关键。因此，本文将结合实际案例，对深基坑支护施工技术在案例工程中的实际应用进行探讨。

1深基坑支护施工技术概述

1.1深基坑支护的概念及特点

所谓深基坑是指基坑开挖深度≥5m，或者是深度<5m，但基坑所处地质条件以及周边环境比较复杂的一类工程。大多数出现于高层、超高层、地下停车库等大型建筑工程中，深基坑支护指的是为了确保地下结构施工和深基坑周围环境的安全性，特选择支挡、保护以及加固等技术措施，以此保证施工安全。深基坑支护具有以下特点：①递增性。深基坑支护的递增性主要体现在深度方面和施工环境方面。从深度方面来讲，随着建筑工程的不断发展，工程施工技术也随之发展，深基坑支护的技术水平在不断提升，使得深基坑的深度在持续增加；从施工环境方面来讲，随着基坑深度不断增加，所面临的地下施工环境会越来越复杂，导致深基坑设计及施工难度会越来越大。②灵活性。深基坑支护施工同其他项目相比而言，具有更强的灵活性，该技术能够将地下资源充分利用，有利于缓解现阶段我国土地资源不足的情况，同时，深基坑支护施工技术多种多样，可满足不同施工环境的要求，在技术应用方面可选择性较强，并且各类支护技术可搭配应用，所以具有较强的灵活性。③施工难度比较大。深基坑支护施工既受到地下施工环境所影响，又受到地上因素影响，由于地下施工环境非常复杂[2]，且涉及分布复杂的地下管道，导致深基坑施工容易受到影响，并增加施工难度，甚至容易出现安全事故。同时，地面压力、路面承载力等地上因素会造成施工质量和安全均收到影响，从而提升了施工难度。

1.2常用的深基坑支护施工技术

①土钉墙支护施工技术。该技术主要是由混凝土、土体以及土钉等部分构成，土钉墙支护施工技术不仅能够对上层土压力发挥一定的抵制作用，而且还能使边坡稳定性得到有效提升，从而使工程施工的安全性得到保证，并且该技术在实际应用中，具有设备柔韧性强、造价低等特点，所以在当前深基坑支护施工中得以普遍应用，见图1。②锚杆支护施工技术。顾名思义锚杆支护施工技术采用的施工工具主要是锚杆，施工人员应先将锚杆一端插入岩土中间位置，另一端连接支护结构，同时施加一定预应力，从而使岩土中每一种力均能够实现平衡，从而保证施工稳定性。此外，该技术具有较强的适应能力，在深基坑中均可以广泛应用。③地下连续墙支护施工技术。该技术在实际应用过程中能够发挥良好的挡土作用，通常来讲，在对地下连续墙沟槽进行挖掘时，与地表靠近的土层均不具备稳定性，容易发生坍塌问题，这种情况下采取地下连续墙支护便能够发挥有效的挡土作用；地下连续墙还可当做测量基准对沟槽位置进行规定[3]，与此同时，连续墙也可支承挖槽轨道，此外，地下连续墙还能够避免漏浆问题。④钻孔灌注桩支护施工技术。该技术主要是通过钢管挤土、机械钻孔或者是人力挖掘等方式在地基土上成孔，并在桩孔内放置钢筋笼，然后向其中灌注混凝土，从而形成灌注桩，这种技术对成孔的要求比较高，不仅要保证桩孔的距离[4]，而且还要保证成孔不会出现偏斜，只有保证桩孔的质量，接下来的施工质量才会得到有效保证。

2深基坑支护施工技术在实际工程中的应用

根据深基坑支护常用的施工技术来看，其种类比较多，并且各种支护施工技术均有各自的特点和优势，在开展实际工程中，还需要根据工程实际情况适当选择有效的深基坑支护施工技术，从而保证实际工程的质量。

2.1工程概况

国内某工程项目总占地面积达到24712m2，工程建设的主要内容包括一幢22层的主楼以及1幢4层裙楼，该主楼地下室共有3层，地下室底板的标高达到-14.2m，地坪标高达到-0.6m。该工程深基坑开挖操作顺序为先深后浅，工程施工主要为机械施工，人工操作作为辅助施工，考虑该深基坑工程在稳定性方面有着一定的要求，所以采取钻孔灌注桩联合土钉墙支护施工技术，从而形成支护结构体系，使深基坑稳定性得到有效保障。

2.2钻孔灌注桩支护技术应用

①前期施工准备。该工程在实施钻孔灌注桩支护技术前必须制定技术施工工艺流程，该工程的工艺流程见图2所示。施工准备工作主要包括施工现场的清理工作、平台搭设工作、埋设钢护筒以及测量放样等。在施工前应该保证施工现场不出现任何杂物，保证地基平稳、洁净，若遇软地基则需要采取换填法进行换填处理，然后将换填土推平压实；平台搭设需要严格按照要求开展，保证平台可承受施工时出现的任何荷载；埋设钢护筒应该依据桩径来对护筒的内径进行控制，该工程中，钢护筒埋深达到2m，护筒顶部超地面水平线30cm；测量放样主要是依据设计图纸开展护筒桩位放样，该工程经放样后，开展挖坑工作，坑的直径均在护筒直径之上（该工程护筒直径为40cm），挖坑完成后便开始吊装工作，吊装时需要注意尽量使护筒中心与桩位中心出现的偏差减小，一般应在3cm之内，并且保证倾斜度在1%，以确保护筒稳定。②旋挖钻施工。选择适当的钻机并对其检查，保证钻机工作正常。取钻机实际位置，在其周围洒白灰线，并使钻机就位，钻机就位后需要按照施工需求调整钻头位置，保证钻头中心能够与桩位中心相对应，并保证桅杆以及钻杆垂直度与要求相符。钻进时保持阶段性，并按照先慢后快的钻进原则进行，该工程慢速推进时，单次进尺量达到45cm，待进尺寸为5m，整个钻进过程并未出现异常问题，之后对进尺量加大，达到了80cm。在钻进时应该对钻进出现的滤渣及时清理干净，还要对地层特点加以关注，若地层出现变化，应该在变化位置打捞渣样，并对其地质类型进行确定和记录，然后对比检定结果和地质剖面图之间的差异，同时还需对钻渣编号保管。随着钻深不断增加，当钻深与设计要求相符后需要对钻孔质量进行检查，检查的主要项目包括钻孔孔径、孔位以及孔深等指标，如果这些指标与设计相符，则需要清理孔底出现的钻渣，要保证孔底钻渣清理程度达到要求范围方可开展混凝土浇筑作业。③检孔与清孔。检孔操作主要是通过测绳以及检孔器，当所有检测项目均能够达到标准之后，需要将旋挖钻机移走，然后开展清孔工作，检孔项目及对应的标准见表1所示。以上标准若未能够满足，则需要继续扫孔检查，直至达到要求方可进行下一步操作。清孔主要使用清孔钻头来完成，清孔项目应该满足的标准见表2所示。④钢筋笼吊装施工。该工程开展钢筋笼吊装施工主要是采取双吊点吊装施工来完成的，在施工时要根据对称原则施工，两个吊点中第一个处于钢架上方位置，并配套主钩，而另一个吊点则应该设定于钢架长度1/2~1/3之间。起吊时应该按照顺序进行，先将第一个吊点提起，将钢架向上适度提升，之后同另一个吊点同步完成吊装。然后需要对钢架位置进行观察，如果钢架与地面发生脱离，则应该将第一个吊点向上持续提升，并将另一个吊点缓速放松，使钢架同地面之间保持垂直，垂直关系达成后应暂停吊装。之后将第二个吊点解除，检查吊装状态下的钢架，观察其顺直程度，如果出现弯曲情况，则应该立即对其进行调整，调整后便进入钢架入孔环节。钢架入孔时，应该在刚刚接触桩孔时特别注意，需要将钢架扶正才能够缓慢下降，应避免与孔壁碰撞，伴随钢架缓慢下放，应该在第二个吊点周围设置加强箍，从而使钢架与孔口接近时起到支承作用，从而保证钢架稳定下放，钢架稳定后，需要将支承装置及时取出，然后缓慢地将钢架下放，使之达到设计位置。此外，还需要对钢筋笼的中心位置进行确定，可在其上方拉十字线，钢筋笼定位过程中必须保证钢筋笼中心线与桩孔中心线之间重合，并在已完成定位的钢架顶吊圈的下放设置两根工字钢，两根工字钢的位置关系为平行关系，然后在护筒的外侧部位加设两根平行的枕木，使钢架得以支托于枕木之上，从而保持钢架的稳定性。⑤混凝土浇筑。钢筋笼安装施工完成之后，需要取尺寸大小适当的串筒，并将其安置就位，通过使用串筒来完成普通混凝土的浇筑施工，若浇筑高度大于3m的情况下使用该串筒，并保证串筒底部位置要与孔底之间保持一定的距离，一般在2m之内。混凝土浇筑前必须设计配合比，在保证配合比材料质量达标的情况下，还要进行坍落度试验，保证坍落度能够控制在13~17cm，该工程开展坍落度试验结果为15.6cm。在正式开展混凝土浇筑之前，应该先对孔底积水量进行检测，应该低于5cm，在保证浇筑质量不受到任何影响的情况下，应尽量加速浇筑，要保证混凝土浇筑时对孔壁产生的压力低于渗水压力，从而有效避免出现地下水渗孔问题，在混凝土浇筑时要保证混凝土持续供应，按照“随拌随用”的原则协调生产与供应，在此过程中还要进行振捣，保证混凝土浇筑的密实度，浇筑操作需一次到位，与桩顶的设计高程相对比，实际浇筑量应该比之高50cm左右，待混凝土完全凝固后，可将桩顶出现的浮浆凿除，从而达到桩顶高程设计标准。

2.3土钉墙支护施工技术应用

2.3.1制作土钉墙。在该工程项目中，制作土钉墙需要按照如下标准和操作进行：①选用规格为Φ48×3.2的钢管作为土钉墙施工材料，保证钢管筒边坡之间为垂直关系，按照梅花形完成土钉布置，应保证土钉的水平间距达到1.5m；②该工程选用的坡面网筋材料为Φ8圆钢，其间距为200mm×200mm；③制备C20细石混凝土，配合比为水泥：石子：砂=1∶2∶2，并开展混凝土喷射，保证喷射厚度达到100mm，形成土钉墙面层，并对面层进行养护，养护时间为1周，保证面层混凝土所处湿度环境及温度环境合理，从而使混凝土面层有效成型；④对钢管进行加工过程中，应该保证其端部呈尖锥形，该工程注浆所用水泥浆的水灰比为0.55，全程注浆压力达到了0.7MPa，当钢管外口出现返浆的情况下完成单管注浆。该工程的土钉墙施工示意图见图3所示。2.3.2施工技术要点。该工程土钉墙施工时还需要遵从以下施工技术要点，从而保证施工质量得到提升。①在土方开挖时应该按照设计要求进行，重视坡度控制，保证坡面不平整度在±20mm之内；②土方开挖与土钉墙施工可同步开展，土方开挖段的长度应该控制在15~20m之间，并且还要与土钉的垂直间距之间相互匹配，不要出现超挖情况，将单层超挖量控制在500mm之内；③成孔后需保证孔位误差在100mm之内，并对注浆管进行设置，在注浆时，若出现注浆不饱满，应进行二次补浆；④钢筋网片应该与坡面之间留有适当距离，还要在钢筋网盘上设置加强筋，使之焊接后能够筒土钉实现稳定连接；⑤混凝土喷射之前，必须严格依照配合比对所用材料进行选用，并且还要对材料混合搅拌充分，将配制好的混凝土及时喷射，且喷射面层的厚度还要与要求相符，不要出现钢筋外露，坡面土钉墙完成施工之后，还需要进行强度实测，使强度值能够达到70%的设计值；⑥当坡面出现渗流的情况下，应该加设导流管，为了使排水效果得以增强，应该分别在基坑底部和顶部位置设置排水沟，避免水害；⑦施工时，如果岩土层特性不同于勘测结果，则应该由专业人员进行分析，并对施工方案进行适当调整，同时还要进行可行性分析；⑧基坑开挖过程中应该及时支护，并设置浅层排水管，在排水管管钉上面部位300mm左右位置设置泄水孔，管材选用Φ50PVC，管长大概为500mm，同时还要设置2~5mm滤网。

3结论

本研究通过实例探讨了深基坑支护施工技术的实际应用，在该工程中选用了钻孔灌注桩支护施工技术联合土钉墙支护施工技术，通过两项支护技术的联合应用，保证了深基坑边坡的稳定性，同时通过掌握两项技术的施工环节和要点，也保证了该工程的施工效果，可为实际施工提供借鉴。

参考文献：

[1]凌贤豪.浅议建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].门窗，2019（14）：102.

[2]李强强.建筑工程中深基坑支护施工技术分析[J].价值工程，2021，40（14）：129-131.

[3]杜娟.建筑工程中的深基坑支护施工关键技术研究[J].科技创新与应用，2021，11（24）：147-149.

[4]王哲植.深基坑支护技术在建筑工程施工中的应用分析[J].中国建筑金属结构，2021（7）：126-127.

作者:李文博 单位:东莞市城建工程管理局