建筑深基坑多种支护工程施工技术探究

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摘要：深基坑的处理既要考虑水文、地质等因素的影响，又要考虑对周边环境造成的不利影响。结合某建筑大楼工程，针对不同区域、不同地质环境采用了多种形式的加固支护，并对施工工艺和监测要点进行了深入分析。结果表明，通过对基坑设计、施工、监测关键点的把握，能有效地保证支护结构的安全、稳定和经济效益。

关键词：深基坑支护；施工技术；监测

引言

城市的快速发展使得土地资源不断缩减，为了缓和这一问题，人们在建筑向上开发的同时，也在研究如何更有效地利用地下空间。由此深基坑的支护设计、施工、监测等内容就成了人们关注的重点。一般来说，深基坑深度越大,周边环境越复杂，带来的设计、施工难度也越大，再加上深基坑支护工程具有综合实践性强、支护结构类型多样、地质条件复杂、工程安全隐患多等特点，为了保障建筑工程质量和投资效益，还需要加强对施工方案、施工技术的全过程动态分析。

1工程概况

天津某建筑工程，建筑面积53506m2,地下建筑面积5485m2，地下1层，地上20层，建筑高度78.2m。拟建区域地势较为平缓，西南角相对较低。项目工程周边建筑较多，且较为密集。结合钻探的岩土分析，场地地层主要有杂填土、黏土、砂岩等，具体如表1所示。水文条件为场地地下水较小，主要以填土层中上层滞水为主，基岩泥质砂岩中含有少量的裂隙水。

2深基坑工程总体施工方案选择

由于基坑四周6～15m范围内均有建筑物，为了不影响其正常生活秩序，需要对基坑变形和地面沉降进行严格控制。现场环境示意图如图1所示。（1）槽钢钢板桩支护投资经济，工期短，施工方便，但多用于软土地区，以及深度≤7m的较浅基坑。该工程深度13～15m，且有中风化红砂岩，因此不适宜使用。（2）土钉墙喷锚支护应用于本工程的优势在于能保证基坑及周边土体的性质不发生变化，且施工方便、安全、经济。但由于本工程基坑较深，由此可在部分段增加锚杆结构，使其增加土体与喷浆面最大程度地保持稳定。（3）灌注排桩支护的造价高，工期也较长，对周边环境条件要求较高。基坑北侧施工条件复杂，可在部分段选用排桩支护[1]。（4）地下连续墙的造价较高，机械在进行开挖沟槽时，需要较大的施工面。本工程的施工空间较小，无法满足施工要求，因此不宜使用。通过以上对比，结合工程项目的地质、水文、周边环境，制定科学、合理的施工方案。工艺流程：场地平整、土方开挖、边坡修整、锚杆钻孔、安放锚杆、锚杆注浆、喷射混凝土面层、土工布覆盖。

3深基坑支护施工技术分析

3.1灌注桩支护施工

（1）测量放线。根据已知的基准线控制点，按照设计图纸，进行现场控制网点的测量，网点位置应根据工程范围的大小和控制精度来确定。浇筑完第一道护壁后，还要对支护桩位进行复测，并进行数据微调[2]。（2）成孔阶段。这一阶段需要注意以下几点：场地必须平整且通道通畅；第一节护壁要比第二节厚120mm左右，应比地面高出150mm，以防止周边土渣坠落，护壁之间的搭接长度应>50mm；浇灌护壁时采用钢筋插实或敲打法使其密实，护壁模一般在12h后拆除，拆除时应在混凝土护壁上做好标记，作为此桩的垂直度和倾斜等的控制数据。为了避免施工过程中出现塌孔问题，一方面应利用降水井降水和集水井抽水来降低地下水；另一方面可在护壁内斜插Φ16钢筋，以提高护壁和土层间的摩擦力。（3）钢筋笼制作与安装。钢筋笼成型前要制定措施防止其变形，成型后要经验收后方可吊装。安装好后，要预埋好与桩身长度一致的检测管再浇筑混凝土，检测管应沿着钢筋笼边安放[3]。（4）采用导管或串筒进行混凝土浇筑，混凝土的自由下落高度在2m以内。浇筑过程要连续，并防止地下水的进入，否则将影响混凝土浇筑质量。此外还要保证混凝土浇筑的密实度，不得在相邻10m范围内进行挖孔作业。

3.2土方开挖施工

开挖前要做好相关的准备工作，如场地清理、排除地面水、临时停机棚搭设等。然后审阅、分析施工图纸，便于对施工范围内管线埋设、施工环境、施工条件进行清晰地把握，并测量放线定位基坑开挖线和其他位置控制线。最后进行开挖作业。本工程主要是利用挖掘机，从支护桩位置开始进行逐层开挖。开挖时应按照先深后浅、自上而下的原则分段分层进行。分段长度根据土质不同而有所区别，①层杂填土应不大于20m，其余土层不大于30m，分层高度为锚杆层高向下0.5m。由于基坑开挖至标高后，如果耽搁时间过长，将会发生反弹，影响建筑物后期沉降，因此应采取设置支护桩、深层土质加固等措施。开挖过程中为了防止土层崩塌，还要进行喷浆防护。开挖过程中，现场人员要实施巡查以防止超挖。

3.3预应力锚索施工

钻孔过程中应先在标高位置搭设好平台，确保钻孔过程中不会发生因失稳而导致钻孔偏差的问题。对于土质松散的填土，为防止坍孔，钻进时需要应用套管保护孔壁。灌浆前需要对孔洞进行清理，保证孔洞内无水、渣等杂物。注浆工作分两次进行，第一次注浆应添加10%压浆膨胀剂强度的水泥砂浆，以确保注浆强度达到M30。第一次注浆结束后应静止一段时间，当水泥砂浆达到初凝状态时方可进行第二次注浆。此时可选用纯水泥浆，当注孔口出现冒浆现象时，应停止注浆[4]。当锚固强度达到设计值时可进行锚具张拉。此时需要注意的是，正式张拉前应先进行预张拉，并且张拉荷载需一步步增加至设计值，不能一蹴而就。裸露在外的锚索还要进行防腐处理。

3.4土钉墙支护施工

具体工艺流程：首先是土方开挖，然后进行人工修坡和测量定位，再打入锚固钢筋、绑扎钢丝网，最后喷射混凝土并进行养护。本工程土钉墙立面构造如图2所示。为确保施工质量，本工程中对以下几点进行了重点控制：（1）基坑采用的钢筋网用通长钢筋与土钉焊牢以加强整体连接。（2）土钉施工采用干钻机，孔径为110mm。土钉注浆采用水泥净浆，水灰比为0.5~0.55。（3）土钉前端设置定位架，安置土钉后，采用0.9MPa压力注浆。（4）喷射混凝土前，应保证混凝土的配合比满足设计要求。喷射过程中应保证混凝土的厚度和均匀度。喷射结束后应根据现场温度情况进行为期7d的养护工作。在坑壁喷护过程中，在保证喷射机性能的基础上，控制好水灰比，一般以0.5为宜。为了防止堵管，还要控制好骨料和含水率。

3.5降排水系统

降排水的目的是为基坑开挖、地下室等工程施工提供干燥的施工环境，并且还有利于边坡稳定。由于本工程的地下水位不高，拟采用的降排水方案为集水明排。主要措施为防汛墙阻挡基坑外地表水和基坑内通过排水沟汇集至集水井后用抽水泵排出基坑外。具体工艺：首先在四周基坑坡顶及坡脚处应分别设置防汛墙及四周通长排水沟，并且排水沟之间每间隔20～30m设置集水井用抽水泵将水排出基坑外。含水层的底部布置长度为500mm的排水管。由于工程坡顶必须要保证干燥，不得有积水，因此对于坡臂线4m以内的积水坑，应将其抽干。

4基坑监测

基坑支护施工过程中的影响因素较多，通过对基坑施工进行监测，不仅有利于工程项目的顺利开展，还能为评价支护结构稳定可靠性提供依据。本工程采用的监测方法：监测点布置在土质相对较差处以及坑边存在严格控制变形的建筑物上，共布置16个监测点，钉入冠梁或护坡混凝土中，并用红色油漆做标记，具体如图3所示。监测的主要内容：基坑周边的建筑物的倾斜、位移、裂缝等，以及周边地下管线变形；坡顶水平位移、坡顶竖向位移、围护墙及土体深层水平位移等；支撑内力、锚杆、土钉拉力；墙后地表竖向位移；基坑地下水位；监测点的布置。具体监测过程中需要注意：要将沉降基准点设置在周边固定位置，测量时应保证其精准度，尽量不采用转点测量；支护结构的水平和垂直位移是工程监测的重点，因此在基坑边坡中间及四角位置均设置观测点，且观测点的间距均小于20m；周边建筑物及地下管线、支护结构水平、竖向位移是项目监测的重点，监测工作需要根据变形情况、沉降量变化情况适当调整，并对照设计单位确定的基坑工程监控量测报警值不断地进行跟踪监测；基坑地下水较少，但仍需及时地报告水位变化情况。

5结语

总的来说，深基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、周边环境等因素,做到因地制宜、合理设计、精心施工、严格监控，才能保证工程质量并且由于深基坑支护工程是一个综合性的、实践性强的系统科学工程，随着社会的发展，基坑支护面临的情况将更加复杂，需要应用到多种支护形式组合。因此，相关工作者还应不断加强技术理论的学习和创新，这样才能确保设计方案的经济适用，促进建筑行业的持续发展。

参考文献

[1]王宏东.建筑深基坑支护土钉墙技术及实施要点研究[J].河南建材,2019(1).

[2]吴丹,程上.房屋建筑深基坑支护施工技术探析[J].中国建材科技,2017(1).

[3]陈科.高层房屋建筑深基坑工程的支护施工技术及其措施[J].低碳世界,2016(22).

[4]林丽锦.建筑深基坑支护的施工质量控制[J].江西建材,2017(4).

作者：耿绪月单位：福建宏盛建设集团有限公司