建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐探究

摘要：建筑工程深基坑支護(hù)作為建筑工程施工的主要內(nèi)容，具有距離近、施工規(guī)模大、施工面積緊湊、施工深度大等特點(diǎn)。在施工過程中，需要根據(jù)深基坑支護(hù)施工的基本要求和特點(diǎn)進(jìn)行施工，并根據(jù)工程的具體情況對(duì)深基坑施工技術(shù)和施工工藝進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。文章以實(shí)際工程為例，對(duì)建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)；支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU753 文章編號(hào)：1009-2374（2016）28-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.052

在建筑工程施工過程中，深基坑支護(hù)施工質(zhì)量對(duì)工程性能和質(zhì)量均有比較大的影響。在施工過程中，需要根據(jù)工程基坑深度、建筑面積、水位標(biāo)高、地質(zhì)條件、基坑邊緣距離、四周環(huán)境等選取施工方案，保證施工方案的可操性、針對(duì)性和科學(xué)性，確保建筑工程施工的順利開展。

1 工程概況

某建筑工程總施工面積為11000m2，為兩層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的框架，工程使用明挖順作法進(jìn)行施工。工程所處地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較簡單，地勢比較平坦，巖性主要為沖洪擊土、雜填土、殘積粉質(zhì)黏土、下伏基巖為粉砂巖，基巖風(fēng)化存在比較大的差異性，場地內(nèi)地下水不發(fā)育，巖體軟硬均勻性差。車站基坑的開挖寬度為18.5～27.5m，車站平均開挖深度為16m，支撐結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)是支護(hù)結(jié)構(gòu)的兩大部分。

2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一，在鋼管支撐施工期間主體結(jié)構(gòu)的頂板和中板分別用兩道相同的鋼管進(jìn)行支撐，鋼管的縱向間距為60m，水平間距為30m，在實(shí)際施工中用到的方法是明挖順做法。

第二，對(duì)于所處地理位置和地形特征不滿足使用支撐條件的工程，可以選擇采用預(yù)應(yīng)力錨索（18中5高強(qiáng)鋼絲）的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行變更施工，在車站基坑工程作業(yè)中，商業(yè)中心RJ-2的地下室已經(jīng)竣工，其由于施工環(huán)境的限制，鋼管支撐已不再適用，故采用了預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。施工過程中剛開始用到的錨桿材料是中40的H級(jí)鋼筋，但是在施工過程中發(fā)現(xiàn)這種鋼管不太符合當(dāng)時(shí)的施工條件，根據(jù)實(shí)際的施工現(xiàn)場狀況，將其更換為18中5的高強(qiáng)鋼絲錨索。這種錨桿材料每根樁可以上下設(shè)置4條鋼管道，錨索可以穿過樁孔中心，鋼管事先會(huì)埋設(shè)在樁身內(nèi)，在施工完成后，整個(gè)鋼管道要進(jìn)行密封保存。

第三，施工中用到的鋼管支撐方法具有相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。橫撐設(shè)計(jì)軸力主要是通過一段固定，一段鉸支的壓桿發(fā)揮作用，壓桿的工作性能主要通過壓桿的穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行衡量。錨索的計(jì)算包括外部穩(wěn)定性和內(nèi)部穩(wěn)定性計(jì)算。外部穩(wěn)定性主要采用圓弧搜索法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，著重考察錨索的整體抗滑性和壓桿穩(wěn)定性。內(nèi)部穩(wěn)定性則是通過德國克蘭茨等效錨墻進(jìn)行計(jì)算，側(cè)重于考察錨固段余墻體入土部分假想支點(diǎn)之間的深層抗滑穩(wěn)定性。外支撐式、內(nèi)支撐式和自承式等是車站支撐系統(tǒng)中常見的三種深基坑支撐模式。

3 車站基坑支護(hù)施工

3.1 矩形人工挖孔樁施工

矩形人工挖孔樁總共有381根樁，樁身截面：幅寬l.14～4～1.445m，標(biāo)準(zhǔn)幅寬l.3m，樁身厚度l.0m（不包括護(hù)壁厚度），平均樁長21.Om，插入深度4～5m。相鄰?fù)诳讟吨g通過企口連接，止水條設(shè)置在孔樁中間。挖孔樁施工要嚴(yán)格按照前后順序進(jìn)行施工，先施工第一批挖孔樁（設(shè)置凹槽的樁），混凝土的凹槽部位要進(jìn)行澆筑，之后需要給予塑料泡沫進(jìn)行填充，細(xì)鐵絲和鋼筋籠可以將塑料泡沫相互連接起來；接下來是施工帶凸槽的第二批樁，施工前兩樁之間的接觸面務(wù)必保持干凈，選擇合適部位設(shè)置止水條，憑借企口連接，提高挖孔樁墻的整體性能。

施工準(zhǔn)備、放線定樁位、導(dǎo)墻施工、樁孔開挖及護(hù)壁施工、鋼筋籠制作及吊放、樁身混凝土澆筑、成樁檢測等是挖孔樁施工工藝的主要步驟。

為了保障樁點(diǎn)的平面位置和高程準(zhǔn)確，施工之前，設(shè)計(jì)院提供的樁點(diǎn)要通過放線定位和導(dǎo)墻施工進(jìn)行仔細(xì)檢查核對(duì)。施工場地內(nèi)搭建的施工導(dǎo)線網(wǎng)可以幫助工作人員時(shí)刻掌握施工的進(jìn)度。場地中的控制點(diǎn)對(duì)后期確定導(dǎo)墻的位置和標(biāo)高具有十分重要的參考意義，同時(shí)導(dǎo)墻又與挖孔樁的定位有著密不可分的關(guān)系，由此可見，導(dǎo)墻施工前的準(zhǔn)備工作務(wù)必要重視起來，以便復(fù)核工作的順利進(jìn)行。圓形挖孔樁的定位需要通過十字交叉法在護(hù)壁上保護(hù)挖孔樁的中心。

3.2 樁孔開挖

跳躍式開挖是樁孔開挖常用到的方法，手搖絞車用于出碴，風(fēng)鎬開挖適用于在硬土和風(fēng)化巖層中采用，人工鍬鎬開挖適用于在土層中采用。開挖過程中要將開挖和護(hù)壁施工同時(shí)進(jìn)行，支護(hù)開挖的間距為1.0m。對(duì)于較軟的地層開挖，要嚴(yán)格控制好開挖的速度，不宜太快開挖，支護(hù)間距要適當(dāng)縮小；對(duì)于風(fēng)沙侵蝕的地層要采取一定的措施保證開挖施工的順利進(jìn)行，比如增設(shè)鋼護(hù)筒、加厚護(hù)壁厚度等。當(dāng)樁底的地層承載力滿足樁體設(shè)計(jì)的要求時(shí)，方可進(jìn)行樁孔的開挖，為了保證樁底開挖施工的順利實(shí)施，可以用混凝土進(jìn)行樁底的封底，保護(hù)其不受流沙，狂風(fēng)的侵蝕。鋼筋籠在樁孔開挖后放入。

3.3 支撐結(jié)構(gòu)方式

3.3.l 鋼管施工（內(nèi)支撐）。一般情況下通過中600鋼管支撐來進(jìn)行基坑開挖工程是比較好的一種選擇，鋼圍圖是在鋼管與樁體接觸的水平處設(shè)置。基坑的不同部位設(shè)置的支撐方式會(huì)有所不同，一般在基坑中部選擇橫向支撐，縱向支撐則在施工端頭時(shí)設(shè)置，車站端頭和樁體上都要有相應(yīng)的設(shè)置。鋼管支撐設(shè)置包括上下兩層，豎向間距為30m，水平間距為60m?；娱_挖施工要和鋼管支撐設(shè)置保持統(tǒng)一的步調(diào)。豎向分層和縱向分段是基坑開挖過程中常見的開挖方式，開挖速度和開挖力度、開挖深度都要嚴(yán)格控制在合理的范圍內(nèi)，以保證鋼管支撐設(shè)置和基坑開挖的順利進(jìn)行。

3.3.2 錨索施工（外支撐）。車站東段北側(cè)與RJ-2地塊相接，根據(jù)RJ-2的地形特征，圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜選用圓形人工挖孔樁，不能采用鋼管支撐的方法進(jìn)行相應(yīng)的施工，對(duì)此設(shè)計(jì)院將相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了重新設(shè)置，主要采用18中5高強(qiáng)鋼絲錨索，并在后期并對(duì)錨索張拉力進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)和檢測，直至其達(dá)到施工要求后，才可進(jìn)行正式施工。

3.4 鉆孔

GJ-1505型工程鉆機(jī)是施工中常用的設(shè)備，開孔時(shí)用空心鉆頭，正式鉆孔時(shí)要將其更換成實(shí)心鉆頭，要調(diào)整好鉆頭的工作角度。人工操作實(shí)現(xiàn)錨索入孔，錨索要輕拿輕放，保證其安全抵達(dá)孔底，及時(shí)用清水沖洗孔內(nèi)，使得孔內(nèi)反沖出的水變清而無泥沙。

3.5 注漿

標(biāo)號(hào)為250的純水泥漿是注漿過程中用到的主要材料，其水灰配合比1∶1。清孔完成后，方可將人工拌合好的水泥漿在BW250壓漿泵作用下通過注漿管注入。操作完成后，務(wù)必將注漿管及時(shí)拔出。

3.6 安裝張拉墊板

張拉墊板的安裝取決于錨索和樁身的水平夾角，要通過高強(qiáng)鋼絲和預(yù)埋板進(jìn)行固定，張拉施工需要等待水泥凝固達(dá)標(biāo)后進(jìn)行。

3.7 張拉鎖定

張拉墊板上安裝GZS-18型錨具，張拉的逐步升級(jí)要借助于YZ-85型千斤頂和ZB/4500型電動(dòng)油泵車。張拉有5個(gè)不同的等級(jí)，每級(jí)持荷時(shí)間是5min。鎖定級(jí)屬于張拉的最后一級(jí)，它可以幫助鋼絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，務(wù)必要做好相關(guān)的張拉施工記錄。

3.8 圍護(hù)結(jié)構(gòu)及基坑開挖降水

3.8.l 圍護(hù)結(jié)構(gòu)矩形人工挖孔樁作業(yè)過程中，可以抽水的電動(dòng)潛水泵在每個(gè)樁孔內(nèi)都會(huì)有所配置，以便開挖和降水工作的同時(shí)進(jìn)行。

3.8.2 基坑開挖降水。由于開挖場地的地下水不發(fā)育，6孔抽水井事先在基坑內(nèi)部設(shè)置，水井直徑限定在25～30cm，相鄰井間距一般在30～35m之間。集中抽水井是在基坑開挖后進(jìn)行設(shè)置，其主要是將地面的沉淀雜質(zhì)通過城市排水系統(tǒng)進(jìn)行處理，直至其達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)語

綜上所述，在建筑工程施工過程中，深基坑支護(hù)施工是非常重要的環(huán)節(jié)，對(duì)建筑工程的安全和質(zhì)量均有比較大的影響，在施工過程中需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，選擇合理的施工方案。本文以實(shí)際工程為例，對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行探討，取得了良好的施工效果，保證了基坑支護(hù)的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 甘繼國.深圳地鐵市民中心站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2002，（8）.

[2] 譚先康，王愛勛，劉海濤.武漢國際會(huì)展中心深基坑工程設(shè)計(jì)與施工[J].施工技術(shù)，2002，（1）.

作者簡介：許磊（1982-），男，吉林長春人，吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院在職研究生，中級(jí)工程師，研究方向：基坑支護(hù)和地基處理的施工與管理。

（責(zé)任編輯：小 燕）