試析深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

孟常青

摘 要 深基坑支護(hù)施工是否科學(xué)，將對(duì)工程施工安全和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。在對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)特性和常見技術(shù)展開分析的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了探討，結(jié)合工程實(shí)際情況提出了施工方案，并對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行了研究。從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，采用的支護(hù)技術(shù)可以滿足工程建設(shè)要求。

關(guān)鍵詞 建筑工程;深基坑;支護(hù)施工

引言

伴隨著高層、超高層建筑的大量建設(shè)，深基坑施工也日漸頻繁。而想要保證深基坑施工質(zhì)量，使工程結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性得到提高，還要加強(qiáng)深基坑支護(hù)，保證選用的支護(hù)方案和技術(shù)能夠滿足深基坑施工要求。因此，需加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工技術(shù)的研究，以便在建筑工程中合理應(yīng)用，為工程的建設(shè)提供保障。

1深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

1.1 技術(shù)特性

深基坑施工帶有一定復(fù)雜性，為保證地面以上結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，對(duì)基坑深度和承載力均提出了較高要求。而基坑施工容易受外界因素影響，如土質(zhì)狀況、土濕化程度、地下水、周圍環(huán)境人流密集度、雷雨天氣等都將影響施工。施工前，則要提前進(jìn)行地質(zhì)勘察，確認(rèn)土壤孔隙度、砂石含量等參數(shù)能否達(dá)到開挖標(biāo)準(zhǔn)，并確認(rèn)地下水情況是否會(huì)導(dǎo)致滲水問(wèn)題的發(fā)生。為保證深基坑施工階段變形、位移、坍塌等不良因素能夠得到有效控制，還要在綜合考慮各項(xiàng)因素的基礎(chǔ)上提出合理的支護(hù)方案，選擇適合的支護(hù)技術(shù)，并科學(xué)進(jìn)行降水排水作業(yè)，通過(guò)全面提升深基坑穩(wěn)定性為工程施工安全提供保障[1]。因此在深基坑支護(hù)施工階段，需要加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)承重力分析，在對(duì)土壤質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行精確計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，保證設(shè)計(jì)出的支護(hù)結(jié)構(gòu)承載力較高。遭遇復(fù)雜地形，還要明確施工規(guī)范要求，對(duì)不同支護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理組合，并加強(qiáng)施工方案注解，繼而為支護(hù)施工提供科學(xué)指導(dǎo)。

1.2 常見技術(shù)

常見的深基坑支護(hù)技術(shù)包含土層錨桿、土釘支護(hù)、擋土墻支護(hù)、排樁支護(hù)等等，擁有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。采用土層錨桿支護(hù)技術(shù)，需要采用錨桿鉆機(jī)施工，鉆孔后將水泥漿灌入鉆孔，實(shí)現(xiàn)位置鎖定，能夠使支護(hù)主體強(qiáng)度得到保障，但施工難度較大[2]。應(yīng)用該技術(shù)，需要合理確定鉆孔深度和挖掘，結(jié)合地質(zhì)條件制定科學(xué)支護(hù)方案，保證施工可以順利開展。采用土釘支護(hù)技術(shù)，可以依靠土釘與土體間作用力對(duì)土體和邊坡進(jìn)行加固，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際條件，需要對(duì)土釘強(qiáng)度和抗拉力進(jìn)行合理分析，確定土釘長(zhǎng)度和鉆孔深度，灌注水泥漿時(shí)加強(qiáng)水灰比控制，從而使工程施工質(zhì)量得到保證。采用擋土墻支護(hù)方式，可以利用攪拌樁和軟土對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。在重力作用下，攪拌樁擁有良好的抗側(cè)向力性能，能夠使結(jié)構(gòu)抗傾覆性得到增強(qiáng)，使土體變形問(wèn)題得到有效控制。采用排樁支護(hù)技術(shù)，可以在土質(zhì)軟的位置施工，對(duì)支護(hù)樁進(jìn)行注漿防水，保證孔樁數(shù)量能夠達(dá)到支護(hù)要求。但在深基坑施工中，由于基坑深度較深，往往需要較多支撐，導(dǎo)致投入的資金比過(guò)大，并且各項(xiàng)工作較為煩瑣。從總體上來(lái)看，深基坑支護(hù)方式多樣，具體需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和施工條件等進(jìn)行選擇。

2深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

2.1 工程概況

某房屋建筑為改擴(kuò)建工程，包含地上6層和地下2層，建筑總面積約19812㎡，基坑面積約7370㎡，最大埋深達(dá)到16m。工程周圍建筑距離基坑較近，基坑底部邊緣距最近道路約6.7m，距離最近地下構(gòu)筑物約5.7m，周圍存在新建住宅樓，基坑垂直邊緣間距為2m，將與地下工程同步施工，因此給深基坑施工帶來(lái)了較大難度，需要通過(guò)加強(qiáng)支護(hù)施工管理保證施工安全。

2.2 施工方案

在制定深基坑支護(hù)方案時(shí)，需要對(duì)地質(zhì)條件、施工條件進(jìn)行綜合考量。從地質(zhì)勘查結(jié)果來(lái)看，鉆孔深度范圍內(nèi)巖體從上到下依次為建筑雜填土、素填土、黏性土、砂類圖、圓礫。在基坑深度范圍內(nèi)，地下土結(jié)構(gòu)松散，密實(shí)度較低，開挖后可能出現(xiàn)邊坡垮塌問(wèn)題。地下水賦存在粗礫砂層，為孔隙潛水，水位埋深在13m左右，高程在31～32m之間，具有較強(qiáng)滲透性，遭遇持續(xù)降水容易出現(xiàn)滲水問(wèn)題。而施工場(chǎng)地狹窄，開挖土方量達(dá)到13×104m?，缺少足夠空間。工程距離居民樓19m左右，需要選擇合理支護(hù)方案，避免給相鄰建筑和周圍環(huán)境帶來(lái)過(guò)大影響。結(jié)合各項(xiàng)因素，在深基坑北側(cè)放坡位置，最終決定采用支護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案，完成預(yù)應(yīng)力錨桿的設(shè)置，采用樁錨結(jié)合形式保證地下結(jié)構(gòu)安全。在基坑與周圍新建建筑基坑臨近位置，即基坑?xùn)|側(cè)，需要設(shè)置雙排樁，采用雙排樁+磚擋墻+錨索的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在基坑安全等級(jí)劃分方面，采用樁錨支護(hù)位置劃分為I級(jí)，放坡體位置劃分為III級(jí)，需要加強(qiáng)變形控制。

2.3 支護(hù)施工

（1）灌注樁施工。針對(duì)深基坑放坡位置，需要采用鉆孔灌注樁進(jìn)行支護(hù)，樁長(zhǎng)23.5m，樁徑800m，樁身強(qiáng)C30，嵌固端長(zhǎng)9.6m。在施工期間，需要保持1m樁間距。在邊坡開挖時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分層開挖，在支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到施工允許要求后再進(jìn)行下部開挖。在東側(cè)位置，需要進(jìn)行雙排樁施工，樁長(zhǎng)24.5m，樁徑1000m，樁身強(qiáng)C30，嵌固端長(zhǎng)10.6m。樁排距為2m，前排保持1.2m樁間距，后排保持2.4m樁間距。在灌注樁施工過(guò)程中，需要做好支護(hù)樁的測(cè)量安放，樁基外面放出10cm，采用的護(hù)筒內(nèi)徑比支護(hù)樁直徑大300mm。鉆孔前，需在鉆孔內(nèi)注入一定比例黏土，采用的水泥砂漿比重為1.3，鉆頭比護(hù)筒低約3m時(shí)增加沖程，保證鉆孔作業(yè)連續(xù)。清孔后，可以進(jìn)行鋼筋籠安裝，利用吊機(jī)將鋼筋籠吊入樁孔，檢測(cè)底部殘?jiān)穸瘸?cm需要進(jìn)行二次清孔[3]。將水泥漿注入孔底，對(duì)殘?jiān)M(jìn)行置換，直至殘?jiān)癫怀?.5cm。在混凝土灌注期間，需要在樁孔中心位置對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行吊放，保證導(dǎo)管底部距離樁孔底部約4mm，在混凝土下浸入5cm。在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)將混凝土坍落度控制在180-220mm之間。

（2）錨固施工。在錨固施工階段，需要在冠梁頂部以下位置設(shè)置三道錨索，各道保持1.5m水平間距，形成三樁兩錨的結(jié)構(gòu)。開挖至冠梁地面高程后，需要進(jìn)行冠梁施工，然后分層開挖至錨索高程下500mm位置，逐層完成錨索施工，直至達(dá)到基底300mm以上。采用的錨索孔徑為150mm，保持15°下傾角，在兩根I28b型鋼上鎖定。在施工前期，還應(yīng)采用沖擊式鉆孔機(jī)完成鉆孔作業(yè)，做到一次性完成鉆進(jìn)、出渣和清孔操作。在對(duì)錨索進(jìn)行安放前，應(yīng)完成除銹操作，使鋼絞線上的油脂得到清理。成孔后穿入直徑15mm鋼絞線，每2m完成1對(duì)中支架安裝。下穿鋼絞線時(shí)，需要增設(shè)塑料壓漿管，用于注漿和二次壓漿。在壓漿階段，采用礦渣純水泥漿，水灰比控制為0.5，強(qiáng)度達(dá)到20MPa。在地下環(huán)境中腐蝕元素較多時(shí)，需要采用抗酸水泥，將水灰比控制在0.4以內(nèi)。遭遇干縮和泌水情況，添加0.3%木質(zhì)素硫黃鈣進(jìn)行一次性灌漿。在漿液達(dá)到孔口后，需要及時(shí)塞入水泥袋，用濕潤(rùn)黏土進(jìn)行堵塞，充分振搗后進(jìn)行補(bǔ)灌，使結(jié)構(gòu)得到穩(wěn)定。而在樁間土體上，需要對(duì)200×200mm鋼筋網(wǎng)進(jìn)行懸掛安裝，利用U形鋼筋固定網(wǎng)片和護(hù)坡樁，采用的加強(qiáng)筋需要保持1m的縱向間距。完成鋼筋固定后，需要對(duì)強(qiáng)度為C20的細(xì)石混凝土進(jìn)行噴射，形成厚約100m的面墻。

（3）擋墻施工。在深基坑?xùn)|側(cè)，需要在樁基礎(chǔ)上部1.65m位置建設(shè)370mm磚擋墻，對(duì)寬1.2m基槽進(jìn)行預(yù)留。在施工過(guò)程中，將基槽挖到指定標(biāo)高位置后，確保擋墻埋深不小于0.5m，基底土為原狀土。按照標(biāo)高進(jìn)行墊層施工，需要對(duì)表面進(jìn)行拉毛處理。在混凝土墊層上，需要對(duì)擋土墻邊線進(jìn)行放測(cè)，在側(cè)墻上彈出斜線，拉線后進(jìn)行擋墻砌筑。施工過(guò)程中，首先要做漿，排磚需要將磚縫控制在8～10mm范圍，保證選用的磚塊表面光潔、棱角完好，利用“三一砌法”施工，在涂抹水泥灰后，進(jìn)行磚塊擠壓，每10m長(zhǎng)砌體對(duì)20mm寬施工縫進(jìn)行預(yù)留，底部和頂部做到滿排。砌筑完成后，進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為7d，砌筑15d后確認(rèn)擋墻強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%后，可以進(jìn)行回填土施工。

2.4 監(jiān)測(cè)分析

由于深基坑開挖將對(duì)工程及周圍建筑物的安全產(chǎn)生影響，施工期間還要對(duì)支護(hù)系統(tǒng)和周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，樁錨支護(hù)連續(xù)3d內(nèi)的變形速率不超2mm/d，深基坑剖面變形速率不超5mm/d，周邊建筑物變形不超2mm/d。而基坑支護(hù)系統(tǒng)水平變形最大為17mm，垂直變形最大為12mm，東側(cè)地面沉降最大為12mm，北側(cè)為13mm，均在規(guī)定限值范圍內(nèi)，因此可以滿足工程施工要求。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在深基坑施工過(guò)程中，還要結(jié)合工程地質(zhì)條件、施工條件等各方面因素加強(qiáng)支護(hù)施工研究，提出科學(xué)支護(hù)方案，以便使工程質(zhì)量得到保證。在實(shí)際施工期間，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的把控，通過(guò)加強(qiáng)施工過(guò)程控制保證施工質(zhì)量，從而達(dá)到提高工程安全性、可靠性和穩(wěn)定性的目標(biāo)。

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