土建基礎(chǔ)施工中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

付春友

摘要：在土建深基礎(chǔ)施工的過程中，深基坑支護(hù)是重要的步驟，直接影響著施工整體的穩(wěn)定性以及安全性，以某商業(yè)建筑深基坑工程為例，從支護(hù)結(jié)構(gòu)選型、支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算以及實(shí)際支護(hù)效果等三方面闡述了不同深基坑支護(hù)技術(shù)在土建基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用，并詳細(xì)介紹了灌注樁排樁、土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨索等深基坑支護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：土建深基礎(chǔ)施工;深基坑支護(hù);灌注樁排樁;預(yù)應(yīng)力錨索;土釘墻

近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高，城市化進(jìn)程逐步推進(jìn)，在該時(shí)代背景下，我國的建筑行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，與此同時(shí)還對(duì)地下空間的利用提出了更高的要求。因此，相關(guān)人員有必要深入研究土建基礎(chǔ)施工中所應(yīng)用的深基坑支護(hù)施工技術(shù)，并將其靈活應(yīng)用于實(shí)際施工中，以切實(shí)提升建筑工程的整體質(zhì)量并確保周邊環(huán)境的安全。

1 工程實(shí)例

近幾年在我國建筑工程基礎(chǔ)建設(shè)中，深基坑支護(hù)技術(shù)取得了較好的應(yīng)用成果，不同深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)建筑工程的造價(jià)及其安全性有著直接影響，筆者將在某地區(qū)建筑工程應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)所開展工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的分析。

合肥市某商業(yè)建筑工程，該建筑分為地下2層和地上7層，總計(jì)為9層。該商業(yè)建筑基坑開挖深度約9m，基坑一側(cè)最近處距離4層居民樓8米，最遠(yuǎn)處距離居民樓15米，基坑另外一側(cè)為市政道路，其余兩側(cè)場(chǎng)地較開闊。該工程支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)?；臃秶鷥?nèi)的土質(zhì)除表部為雜填土外，下部均為硬塑狀態(tài)粘性土。基坑各側(cè)周邊環(huán)境情況差異較大，所以有必要科學(xué)開展深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工工作。

2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

2.1 深基坑支護(hù)技術(shù)

不同的基坑工程通常都會(huì)具有不同類型的巖土層構(gòu)造，并具有不同的周邊環(huán)境，所以采用的支護(hù)型式也各不相同，各種支護(hù)型式自身具有不同的適用性。例如，土釘墻支護(hù)型式一般適用于基坑深度不超過10m，周邊場(chǎng)地較開闊，周邊環(huán)境簡單，土質(zhì)情況較好的深基坑;灌注樁排樁支護(hù)型式（部分時(shí)候結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索、內(nèi)支撐等共同使用）適用于基坑開挖深度較深，基坑周邊場(chǎng)地較緊張，周邊環(huán)境復(fù)雜的情況;雙排懸臂樁支護(hù)型式一般適用于基坑開挖深度較深（深度5～12m），周邊環(huán)境復(fù)雜，或臨近周邊建筑，不適宜采用單排灌注樁加+預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索的情況[1]。

綜合分析，該商業(yè)建筑工程基坑支護(hù)采用如下方案：在臨近周邊居民樓處采用雙排懸臂灌注樁支護(hù)方案，在臨近市政道路處采用灌注樁排樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案，在場(chǎng)地開闊位置采用土釘墻支護(hù)方案。

2.2 灌注樁排樁支護(hù)

該工程采用了單排灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索以及雙排懸臂灌注樁的排樁支護(hù)方案，通常情況下排樁支護(hù)的應(yīng)用條件為，周圍有構(gòu)筑物或者是建筑物、不允許采用土釘墻等放坡開挖，并且開挖深度較深的基坑支護(hù)，在該類工程中應(yīng)用灌注樁排樁支護(hù)能夠節(jié)省支護(hù)占用空間，既能切實(shí)提高施工的穩(wěn)定性與安全性，還能節(jié)省施工成本。

灌注樁一般使用機(jī)械鉆孔、人工挖孔或者是鋼管擠土成孔等形式在施工現(xiàn)場(chǎng)的土層中形成樁孔，同時(shí)還要將鋼筋籠放置在樁孔內(nèi)部并澆筑混凝土成樁，形成擋土結(jié)構(gòu)。若是基坑邊坡土質(zhì)較好，同時(shí)其地下水水位比較低時(shí)，可采用排樁間隔布置（排樁中心距一般不宜超過兩倍排樁直徑）。但若是基坑土質(zhì)較差，有軟弱土層，或者地下水水位較高，降水對(duì)周邊環(huán)境影響較大時(shí)，可使用咬合式排樁支護(hù)，或者在兩根灌注樁之間、灌注樁排樁背后施工連續(xù)的高壓旋噴樁或水泥土攪拌樁止水、擋土帷幕[2]。

雙排灌注樁是指施工前后兩排灌注樁，兩排灌注樁頂部采用鋼筋混凝土連梁或連板將兩排灌注樁結(jié)合成一個(gè)整體的支擋結(jié)構(gòu)，雙排樁支護(hù)方案適用于基坑深度超過5m，采用單排懸臂樁無法滿足變形及穩(wěn)定要求，并且不適宜采用預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索的情況，本基坑在臨近周邊現(xiàn)有居民樓區(qū)域就采用雙排懸臂灌注樁支護(hù)方案。

除此以外，在使用排樁支護(hù)時(shí)，施工人員還可根據(jù)工程實(shí)際的狀況，將排樁結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索，內(nèi)撐式（水平支撐或斜拋撐等）支護(hù)結(jié)構(gòu)使用。在布置排樁支護(hù)的過程中，施工人員應(yīng)結(jié)合土質(zhì)情況，對(duì)其實(shí)際的施工成本以及阻擋水土的實(shí)際效果進(jìn)行綜合考量，結(jié)合計(jì)算要求盡可能更加合適地設(shè)置好樁與樁之間的距離。本基坑在臨近道路處就采用灌注樁排樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案。

2.3 預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索支護(hù)

預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索一般配合灌注樁使用，錨桿、錨索采用鉆機(jī)成孔，成孔直徑一般為130mm～200mm，根據(jù)成孔后放入桿體材料的不同分為預(yù)應(yīng)力錨桿（桿體材料為單根或多根鋼筋）和預(yù)應(yīng)力錨索（桿體采用為單根或多根鋼絞線），然后在孔內(nèi)加壓注純水泥漿或水泥砂漿，形成錨固體。在灌注樁外側(cè)設(shè)置通長的組合型鋼或者鋼筋混凝土腰梁，腰梁外側(cè)設(shè)置錨頭錨固件。

根據(jù)錨桿、錨索受力大小，設(shè)置不同長度的自由段和錨固段，待錨固體強(qiáng)度達(dá)到要求后施加預(yù)應(yīng)力并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鎖定。預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索能很好的控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移，達(dá)到保護(hù)周邊環(huán)境的效果。但是當(dāng)錨桿、錨索位于周邊建筑基礎(chǔ)應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)時(shí)一般不建議使用，故該工程僅在周邊無建筑物區(qū)域使用灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案。

2.4 土釘墻支護(hù)

土釘墻一般采用緩于1：0.3的坡度，土釘豎向間距一般為1.0m～1.5m，土釘水平間距一般不宜超過1.5m，土釘成孔采用鉆機(jī)成孔，孔徑一般為100mm～150mm，成孔后放入鋼筋桿體，然后加壓注水泥漿，形成土釘錨固體。桿體端頭與鋼筋網(wǎng)片加強(qiáng)筋焊接，面層一般噴射不小于80mm厚度的細(xì)石混凝土面層[3]。

本工程在場(chǎng)地開闊區(qū)域就采用的是1：0.6坡度土釘墻支護(hù)方案，基坑深度約9m，沿豎向設(shè)置6道土釘，土釘水平間距1.4m，土釘長度6m～12m不等。

3 支護(hù)效果分析

3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

本工程支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算采用北京理正深基坑計(jì)算軟件，經(jīng)計(jì)算灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索剖面的支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移20.5mm，最大位移出現(xiàn)工況為基坑開挖到底工況。雙排懸臂灌注樁剖面的支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移為18.8mm，最大位移出現(xiàn)工況為基坑開挖到底工況。土釘墻剖面各開挖工況的土釘抗拔、抗拉安全系數(shù)及整體穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）要求。

3.2 深基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

按照灌注樁樁頂、坡頂水平位移及土體深層水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果，灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索剖面的支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移為18.6mm，最大位移點(diǎn)位置為自然地面以下2.5m位置。雙排懸臂灌注樁剖面的支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際最大水平位移為16.3mm，最大位移點(diǎn)位置為灌注樁樁頂位置。實(shí)測(cè)的周邊建筑最大豎向沉降量為2.5mm。

基坑施工及使用過程中支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無出現(xiàn)報(bào)警情況，基坑周邊坡頂及基坑周邊的現(xiàn)有居民樓等無開裂情況出現(xiàn)，支護(hù)效果良好。

4 結(jié)語

綜上所述，深基坑支護(hù)施工技術(shù)在土建深基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用能夠促進(jìn)建筑工程整體的安全與穩(wěn)定，對(duì)于我國建筑工程整體施工質(zhì)量和效率的提升有著重要意義。因此，設(shè)計(jì)施工人員應(yīng)綜合考慮基坑深度、土質(zhì)、周邊環(huán)境等各方面因素，并結(jié)合工程實(shí)際情況，合理地選用不同的支護(hù)型式，使其充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用，使基坑支護(hù)工程做到安全、經(jīng)濟(jì)、高效。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐瑞喜.土建基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)的應(yīng)用與技術(shù)方案分析[J].四川水泥，2020，（1）：277.

[2]梁涌.土建基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析[J].裝飾裝修天地，2019，（20）：271.

[3]張明.淺談土建基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑·建材·裝飾，2019，（15）：119，122.