建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)探討

摘 要：深基坑支護(hù)施工是高層及超高層建筑工程施工的重要施工環(huán)節(jié)之一。其施工質(zhì)量好壞對建筑工程的整體施工質(zhì)量有很大影響。雖然建筑工程施工技術(shù)的迅速發(fā)展，加快了深基坑支護(hù)施工技術(shù)創(chuàng)新升級的步伐，然而由于部分施工企業(yè)在高層或超高層建筑工程施工過程中，存在的針對深基坑支護(hù)施工認(rèn)識不到位的情況，導(dǎo)致深基坑支護(hù)施工施工質(zhì)量與安全事故的頻繁發(fā)生，影響了建筑工程整體施工質(zhì)量和效率的提升。在建筑施工企業(yè)在開展深基坑支護(hù)施工時，應(yīng)該根據(jù)建筑深基坑支護(hù)施工的要求和特點(diǎn)，制定科學(xué)合理的深基坑支護(hù)施工方案，才能在有效提升深基坑支護(hù)施工工藝的前提下，降低深基坑支護(hù)施工對建筑物安全與周邊環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，確保建筑工程施工的安全順利進(jìn)行。通過對建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討，希望可以為我國高層或超高層建筑工程施工技術(shù)的創(chuàng)新改革提供積極的建議。

關(guān)鍵詞：建筑工程施工;深基坑支護(hù);施工技術(shù)

中圖分類號：TU753? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）07-0044-03

0 引言

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展和建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完善，人們對建筑工程施工技術(shù)管理的要求越來越高。當(dāng)前，大多數(shù)建筑施工企業(yè)已經(jīng)深刻認(rèn)識到了施工技術(shù)管理在建筑工程施工中應(yīng)用的重要性，通過對施工工藝技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，不僅保證了建筑工程施工的順利進(jìn)行，同時也增強(qiáng)了施工企業(yè)的核心競爭力。深基坑支護(hù)技術(shù)作為建筑工程中常用的施工技術(shù)之一，施工企業(yè)必須積極探索這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用策略，以充分發(fā)揮深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程施工中的作用。

1 建筑工程深基坑支護(hù)特點(diǎn)

建筑深基坑主要指的是支護(hù)結(jié)構(gòu)大于5 m的基坑。建筑施工企業(yè)在建筑深基坑施工過程中，必須以建筑工程施工方案為基礎(chǔ)，優(yōu)化和完善施工設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案開展深基坑的檢測與支護(hù)工作，才能確保建筑深基坑支護(hù)施工的安全順利進(jìn)行，提高建筑主體地下結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。經(jīng)過長期的實(shí)踐操作發(fā)現(xiàn)，建筑深基坑支護(hù)施工作為綜合性強(qiáng)且復(fù)雜程度高的施工環(huán)節(jié)，其在建設(shè)施工中的特點(diǎn)主要包括了以下幾點(diǎn)：

1.1 建筑基坑深度進(jìn)一步增加

隨著高層或超高層建筑數(shù)量和規(guī)模的持續(xù)增加，雖然促進(jìn)了土地資源利用率的有效提升，但由此引發(fā)的基礎(chǔ)承壓需求加大等問題日益突出，這就要求建筑深基坑深度必須持續(xù)增加，才能最大限度的滿足建筑工程施工建設(shè)的要求。

1.2 區(qū)域性特點(diǎn)突出

不同水文地質(zhì)條件下的建筑深基坑建設(shè)施工工藝也各不相同，即便是在同一區(qū)域內(nèi)，土地巖石與性質(zhì)的不同，深基坑開挖的深度也不同[1]。所以，建筑施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照本地區(qū)水文地質(zhì)的條件，制定深基坑開挖與支護(hù)施工方案。

1.3 對周邊環(huán)境影響較大

由于高層、超高層建筑大多位于城市交通發(fā)達(dá)、人流密集且建筑物數(shù)量較多的區(qū)域，因此影響深基坑支護(hù)施工的內(nèi)外部因素也相對更多。

2建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)特點(diǎn)

2.1 施工環(huán)境復(fù)雜

深基坑支護(hù)施工一般都是在比較復(fù)雜的施工環(huán)境中進(jìn)行的，由于處在一定深度的地下，很容易受到地形的限制，在進(jìn)行工程施工開挖的過程中更容易引發(fā)安全事故，出現(xiàn)不必要的意外情況。在深基坑中進(jìn)行支護(hù)施工，需要運(yùn)輸許多的施工材料，這些材料的進(jìn)進(jìn)出出都是比較困難的，需要耗費(fèi)較大的人力物力財(cái)力，并且想要取得良好的支護(hù)效果也是很困難的。在施工的過程中，由于施工環(huán)境復(fù)雜，需要在施工過程中隨時觀察施工環(huán)境，減少安全事故的發(fā)生。

2.2 施工難度較大

建筑深基坑支護(hù)施工難度大是影響深基坑支護(hù)施工效率和質(zhì)量有效提升的關(guān)鍵因素之一。深基坑支護(hù)施工由于其獨(dú)特的施工環(huán)境，導(dǎo)致整個建筑工程施工的深基坑支護(hù)施工難度較大。針對不同地址條件，施工企業(yè)在建筑深基坑施工過程中，只有采取不同的深基坑支護(hù)施工技術(shù)，才能確保支護(hù)施工的效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。地形的復(fù)雜性、深度的不確定性、施工的多樣性都會導(dǎo)致深基坑支護(hù)施工的難度不斷增加，很難取得理想的施工效果[2]。

2.3 支護(hù)形式多種多樣

受到建筑工程施工內(nèi)容多樣且施工工藝要求較高等因素的影響，建筑深基坑支護(hù)施工的形式也呈現(xiàn)出多樣化特點(diǎn)。隨著建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展，施工企業(yè)必須在不斷實(shí)踐操作的過程中積累深基坑支護(hù)施工的技術(shù)和方法，才能在形成成熟支護(hù)施工技術(shù)的前提下，提高建筑深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，多種多樣的支護(hù)形式也能夠更好地滿足深基坑支護(hù)的施工要求，保證取得更好地支護(hù)效果。

2.4 施工過程危險(xiǎn)較多

建筑深基坑支護(hù)施工不僅是建筑工程施工的重要環(huán)節(jié)之一，更是建筑工程施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。由于深基坑支護(hù)施工與周邊環(huán)境之間存在著密不可分的聯(lián)系，再加上深基坑支護(hù)施工很容易因?yàn)槭艿酵饨绛h(huán)境因素的影響，導(dǎo)致其施工質(zhì)量無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因此，建筑深基坑支護(hù)施工的危險(xiǎn)性也相對更高。同時，在進(jìn)行深基坑支護(hù)施工時，由于空間有限，很多工程的質(zhì)量都不能達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)，這也給整個建筑工程埋下了一定的安全隱患。同時，深基坑支護(hù)施工還受到自然環(huán)境的制約，在大風(fēng)大雨的天氣下，支護(hù)施工很容易受到影響，造成一些安全事故。

3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則與方法

施工企業(yè)在建筑深基坑支護(hù)施工過程中，必須嚴(yán)格按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則制定建筑深基坑支護(hù)施工的方案。根據(jù)當(dāng)前我國相關(guān)部門頒布的《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，施工企業(yè)在建筑深基坑支護(hù)施工過程中，必須運(yùn)用分項(xiàng)系數(shù)準(zhǔn)確表示深基坑極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì)建筑深基坑支護(hù)施工方案[3]。為了保證建筑深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，施工企業(yè)必須在基坑施工開始前，詳細(xì)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力極限數(shù)據(jù)。首先，按照基坑支護(hù)形式與受力特點(diǎn)，準(zhǔn)確計(jì)算土體穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。其次，詳細(xì)計(jì)算基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過程中的受壓、受彎以及受剪承載力參數(shù)。最后，針對建筑基坑施工中使用的錨桿與支撐，施工企業(yè)應(yīng)該詳細(xì)計(jì)算兩者的承載力與穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，確保計(jì)算數(shù)據(jù)滿足基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，為后續(xù)建筑工程施工的安全順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。

4某工程的深基坑支護(hù)技術(shù)個案應(yīng)用

4.1 某工程項(xiàng)目深基坑支護(hù)技術(shù)概況

某高層建筑總面積115 272 m2，地下面積35 763 m2，建筑總高度102.5 m，建筑平面形式呈方形布置，地下共4層，基坑底最深相對標(biāo)高-22.6 m。經(jīng)過實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，該工程施工現(xiàn)場狹窄，基坑底部最深處標(biāo)高為-22.6 m，基坑開挖深度較之一般建筑基坑深度更深，土方開挖量大且難度高，工程處于城市繁華街區(qū)，基坑開挖后土方運(yùn)輸難度大，因此該建筑工程施工對深基坑支護(hù)技術(shù)提出的要求。

4.2 支護(hù)技術(shù)總體方案

根據(jù)建筑施工現(xiàn)場地質(zhì)資料以及周邊建筑物實(shí)際情況的綜合調(diào)查與分析，施工企業(yè)在基坑支護(hù)施工中采取了混凝土灌注樁、錨桿、錨噴護(hù)壁、擋土墻聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，明確了基坑支護(hù)施工的方案。該方案不但滿足建筑工程整體施工進(jìn)度的要求，而且達(dá)到了節(jié)約工程整體施工成本的目的[4]。

4.3 支護(hù)施工技術(shù)

4.3.1混凝土灌注樁支護(hù)施工要點(diǎn)

鉆孔灌注樁施工技術(shù)主要是使用鉆孔機(jī)械設(shè)備鉆出符合要求的樁孔，然后向樁孔中灌注混凝土材料形成的樁體。這種灌注樁施工技術(shù)主要應(yīng)用于地下水位較高的地質(zhì)條件中。經(jīng)過長期實(shí)踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)主要包括了以下幾方面：

一是施工工藝。鉆進(jìn)設(shè)備鉆孔開始前，施工人員應(yīng)該先按照要求平整施工程度、設(shè)置排水溝，制備泥漿，并在試樁成孔作業(yè)完成后，設(shè)置鉆孔灌注樁的軸線定位與水準(zhǔn)點(diǎn)。鉆孔開始后，施工人員必須先安裝樁架與水泵等相關(guān)設(shè)備，然后在樁位處埋設(shè)孔口護(hù)筒，以達(dá)到準(zhǔn)確定位、保護(hù)孔口以及存儲泥漿的目的。隨著樁架安裝完成，施工操作人員應(yīng)該按照操作規(guī)范開展鉆孔作業(yè)。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，施工人員應(yīng)該按照要求開展清孔工作，并向孔內(nèi)注入清水，在孔底殘余泥塊徹底清理干凈后，開展鋼筋籠吊裝和水下混凝土的澆筑施工[5]。

二是質(zhì)量控制。為了保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，施工企業(yè)必須在鉆孔灌注樁施工過程中，將護(hù)筒中心與樁中心的偏差控制在50 mm以內(nèi)，將泥漿比例控制在1.1～1.2的范圍內(nèi)，同時保證孔底沉渣的厚度小于150 mm。在水下混凝土澆筑施工過程中，施工人員應(yīng)該使用泥漿泵回收和存儲孔內(nèi)的泥漿，保證導(dǎo)管埋設(shè)在混凝土面下1 m的位置。

4.3.2 錨桿支護(hù)施工安點(diǎn)

所謂土層錨桿俗稱土錨桿，此類錨桿主要應(yīng)用于地面、開挖深度較深的地下室墻面以及尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔，在鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度且形成柱狀形態(tài)后，即可將鋼筋、鋼管或鋼絲束、鋼絞線等放入孔內(nèi)，然后按照基坑施工要求關(guān)注水泥漿或其他化學(xué)漿液，使其與土層緊密結(jié)合在一起，增強(qiáng)土體的抗拉力。該施工技術(shù)的應(yīng)用，不但增強(qiáng)了土體結(jié)構(gòu)的抗拉力與承載力，保證了土地結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且達(dá)到了有效控制建筑物變形量的目的，節(jié)省了工程施工的人力、物力和資金投入，提高了工程建設(shè)的施工進(jìn)度和質(zhì)量[6]。

其施工工藝（水作業(yè)鉆進(jìn)法）如下：土方開挖-測量、放線定位—鉆機(jī)就位—接鉆桿-校正孔位—調(diào)整角度—打開水源—鉆孔—提出內(nèi)鉆桿—沖洗—鉆至設(shè)計(jì)深度—反復(fù)提內(nèi)鉆桿—插鋼筋—壓力灌漿—養(yǎng)護(hù)—裸露主筋防銹—上橫梁—焊錨具—錨頭鎖定。

施工人員在鉆孔作業(yè)過程中，不但要確保鉆孔位置的準(zhǔn)確無誤，同時還應(yīng)密切關(guān)注毛孔位置，避免因?yàn)槊壮霈F(xiàn)高低參差不齊的問題，影響鉆孔質(zhì)量。鉆孔開始后，施工人員應(yīng)該采用反復(fù)提插孔內(nèi)鉆桿以及沖洗孔底的方式，提高鉆孔效率。鋼筋材料使用前，施工人員必須仔細(xì)檢查鋼筋性能，避免因?yàn)殇摻畈牧腺|(zhì)量或性能不達(dá)標(biāo)影響鉆孔灌注樁質(zhì)量。注漿管使用前，仔細(xì)檢查是否存在堵塞或破裂的問題，保證接口處的牢固性，避免因?yàn)樽{過程中壓力過大出現(xiàn)管道開裂跑漿的情況。鉆孔作業(yè)結(jié)束后，施工企業(yè)應(yīng)該及時安排專人制作并設(shè)置拉桿，避免因?yàn)槔瓧U設(shè)置不及時或不合理性出現(xiàn)塌孔的安全事故。灌漿作業(yè)開始前，施工人員必須先封閉注漿管口，然后接上壓漿管即可進(jìn)行錨固體的澆筑作業(yè)。由于灌漿是土層錨桿施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此施工企業(yè)必須在灌漿施工過程中，做好灌漿材料的使用、水灰比、灌漿參數(shù)等數(shù)據(jù)的記錄工作，確保灌漿作業(yè)的安全順利進(jìn)行。根據(jù)鉆孔灌注樁施工的要求，施工人員必須將灌漿壓力控制在0.4～2 MPa之間，同時采取封閉式壓力灌漿與二次壓力灌漿相結(jié)合的施工方式，促進(jìn)錨桿抗拔能力的有效提升。

4.3.3錨噴護(hù)壁施工要點(diǎn)

建筑基坑施工中采用的噴錨網(wǎng)護(hù)壁施工技術(shù)，主要是根據(jù)基坑自身的承載能力，充分利用錨桿與周圍土體產(chǎn)生的摩擦力與粘聚力，將原本穩(wěn)定性較差的土體融合在一起，形成穩(wěn)定組合體，從而達(dá)到提升基坑護(hù)壁穩(wěn)定性的目的。噴錨網(wǎng)采用的水平壓力灌漿施工技術(shù)，不但促進(jìn)了地面承載能力的有效提升，而且該技術(shù)具有的邊開挖邊支護(hù)特點(diǎn)，降低了建筑基坑施工產(chǎn)生的噪聲和污染，提高了基坑支護(hù)施工的安全性與穩(wěn)定性。

4.3.4磚砌擋土墻施工要點(diǎn)

施工工藝如下：抄平放線（綁扎構(gòu)造柱鋼筋）—試擺磚—立皮數(shù)桿—組砌、清理—構(gòu)造柱模板安裝、澆混凝土—圈梁和壓梁模板安裝、鋼筋綁扎、澆混凝土。

質(zhì)量控制。根據(jù)建筑基坑支護(hù)施工的設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施工企業(yè)必須在基坑支護(hù)施工過程中，加強(qiáng)施工材料質(zhì)量控制的力度，保證砂漿的飽滿度與厚度的均勻性，將砌塊的水平和豎向匯豐寬度控制在10 mm和8～12 mm以內(nèi)。

4.4 工程個案優(yōu)化措施及應(yīng)用效果

通過對工程實(shí)例深入分析可知，施工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)本工程建設(shè)奠定要求，采取混凝土灌注樁、錨桿、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土等施工工藝相結(jié)合的聯(lián)合支護(hù)方式，提高基坑邊壁土體的穩(wěn)定性，保證基坑始終處在最佳受力狀態(tài)，然后根據(jù)基坑施工數(shù)據(jù)的監(jiān)測結(jié)果，調(diào)整基坑支護(hù)參數(shù)。建筑基坑支護(hù)施工環(huán)節(jié)復(fù)雜程度較高，因此施工企業(yè)必須在基坑支護(hù)施工中，合理使用先進(jìn)的施工機(jī)械設(shè)備和施工工藝，優(yōu)化基坑支護(hù)施工方案，及時發(fā)現(xiàn)和解決建筑基坑支護(hù)施工中存在的問題，提高建筑基坑支護(hù)施工的穩(wěn)定性與安全性，為后續(xù)建筑工程主體結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上，隨著建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑施工企業(yè)必須就建筑深基坑支護(hù)施工中存在的問題，制定具有針對性的解決措施，充分利用先進(jìn)施工技術(shù)和工藝，優(yōu)化建筑深基坑支護(hù)方案，提高建筑深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，確保建筑工程施工的安全順利進(jìn)行。

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收稿日期：2022-02-15

作者簡介：龐帥（1987—），男，四川巴中人，本科，工程師，研究方向：建筑施工。