建筑工程中的深基坑支護施工技術應用

潘景斌

0 引言

基坑支護施工技術和施工安全性密切關聯(lián)，基坑的穩(wěn)定性會影響到地基穩(wěn)定性，并最終對建筑整體的穩(wěn)定性帶來影響。因為當前的施工建筑多為高層建筑，所以其基坑深度多為5m以上，也就是深基坑。深基坑的支護體系屬于臨時結構，安全儲備并不大，因此風險性較高，且基坑受環(huán)境影響也較大，比如軟粘土或者黃土地基中，基坑工程差異也很大，這導致在具體施工中，不同環(huán)節(jié)的支護技術存在一定的差異，對深基坑支護的工藝有不同的要求。

1 深基坑支護技術概念與特征

深基坑支護技術是指在深基坑開挖中，用于保障基坑結構穩(wěn)定性的一種技術，該技術主要通過對基坑環(huán)境的支擋和加固，增強基坑結構的穩(wěn)定性，降低不必要的風險，提高施工中的安全系數(shù)。從深基坑支護技術的運行內容看，該技術的主要特征有四點：

（1）該技術受到基坑設計、勘測、設備管理、投入、現(xiàn)場施工等因素影響。

（2）在基坑施工過程中，如地質條件等環(huán)境條件也會發(fā)生改變，例如在軟土地基中，伴隨施工推進，土體結構改變，強度會隨之減弱，沉降問題會更容易發(fā)生，支護要起到的安全防護作用也就更突出。

（3）深基坑支護技術需要較長的施工周期，因此在施工期間，必須注意支護搭建的隱蔽性，避免影響或干擾到正常施工。

（4）該技術擁有多種支護類型，每種支護類型擁有特有的優(yōu)點和適用范圍，如土釘墻支護對空間要求不高，適用于基坑空間狹窄的環(huán)境，鋼板樁支護的承載力較強，適用于軟地面基坑。故在具體的支護類型選擇上，施工人員要結合外界條件，選擇最合適的支護樣式，為基坑施工提供最佳安全保障。

2 應用深基坑支護技術的意義

我國的城市群正在大力擴充，城市中的建筑數(shù)量迅速增加，對土地資源的占用率也越來越高。為更有效利用土地資源，大部分建筑都開始擴展地下空間，所以建設項目的深基坑深度逐漸增加。常見的深基坑支護技術有3～4 層，總深度在20m 以上?；拥募由顚е率┕わL險性上升，為了降低土體結構改變可能引發(fā)的事故風險，需結合基坑的環(huán)境條件和建筑的施工要求，挑選合適的支護類型，并選擇恰當?shù)纳罨又ёo技術，提高基坑開挖的安全系數(shù)，保護施工人員的人身安全。

3 深基坑支護施工技術類型

3.1 土釘墻支護

土釘墻支護屬于被動支護結構，該技術工作空間小，施工方便，整體施工成本相對較低。（1）在土釘墻的施工中，結構單元首先制作土釘，并按照間距要求焊接支架，以避開土釘安裝過程中的障礙物以及防止土釘偏移。（2）在土釘孔形成階段，要加強對孔徑和孔角的控制，合理確定孔位。施工單位應根據(jù)工程設計要求，核對孔徑、深度等參數(shù)。粘土釘孔形成工作完成后，需要進行業(yè)務驗收工作。自檢工作結束后，工作人員需要記錄隱蔽工程驗收情況，提高現(xiàn)場檢驗質量。（3）控制土釘?shù)牟迦肷疃人腿胪玲敚瑱z查焊接質量，調整支架的角度。

3.2 錨桿支護

錨桿支護是一種主動支護結構，相比土釘墻支護，錨桿支護有一段額外的自由段，所以其施工工藝比土釘墻支護更加復雜。為了在建筑工程中順利實現(xiàn)錨桿支護，設計人員首先對錨桿的具體位置有明確的定位，確定好錨桿位置后再調查建筑工程的深基坑，根據(jù)深基坑情況準備好所需設備，施工人員將按照設計方案進行錨桿支架的施工。在具體施工時，負責施工的隊伍要明確錨桿支護的兩大重點，一是鉆孔的質量，二是鉆孔的深度，對于水平孔的間距誤差，絕對不能超過50mm。在支護成型時，對于水灰比要特別調整，對于灌漿材料的質量也要格外重視，灌漿質量應當在錨桿之前提前檢查，確保質量符合要求，再按照自上而下的順序注入灌漿，避免灌漿中出現(xiàn)雜質，灌漿后停止施工。

3.3 鋼板樁支護

鋼板樁支護技術主要用于8m 以上的深基坑施工，在鋼板樁支護施工中，施工人員首先要定位放線和挖基槽，然后再安裝導梁并施打鋼板樁，最后拆除導梁。在施工時要注意邊緣外是否為支模和拆模提供有余地，同時，基坑溝槽的鋼板樁支護平面布置必須足夠平直和整齊，如果平面布置形狀有不規(guī)則的轉角，就可能造成其對地基的穩(wěn)固效果減弱。鋼板樁在安裝前要測試其化學成分及機械性能，包括鋼材的化學成分，構件拉伸強度、鎖口強度、延伸率等等，其中拉伸和彎曲試驗是必須進行的基礎試件試驗，其余試驗可根據(jù)鋼材規(guī)格適當添加。鋼板樁支護技術防水性能強，可減少地下水的影響，保證基礎結構的強度。目前，建筑工程普遍采用板樁支護技術，這是因為建筑中使用的材料可以回收利用，實現(xiàn)“節(jié)本增益”的目的，但因為使用板樁時會產(chǎn)生噪音，給當?shù)鼐用竦纳顜硪欢ǖ挠绊?，所以在采用鋼板樁支護時要格外注意噪音控制和處理。

4 深基坑支護施工措施

4.1 明挖施工

此類施工方式具有安全、經(jīng)濟、快捷及簡單等優(yōu)勢，適合很多情況下的地下管線和建筑的基坑施工。其適用環(huán)境為基坑工程、地下工程平面尺寸較大、工程施工需淺埋等。從功能上看，此類支護技術主要內容為：

（1）在擋板技術上，一般包含地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、深層水泥攪拌樁及鋼板樁等，其主要作用是應對環(huán)境所形成的外部壓力。

（2）在擋水技術上，其主要利用鎖扣鋼板樁、地下連續(xù)墻及旋噴樁等，其主要作用是防止外界環(huán)境中的水體滲入基坑，避免因為滲水影響基坑穩(wěn)定性。

（3）在支撐技術上主要利用組合后的鋼筋混凝土和鋼、型鋼和鋼管內支撐等，其主要作用是防止側力影響構架導致位移等問題的發(fā)生。

4.2 暗挖施工

此類施工方式主要應用于城市建筑施工中，且施工不能以明挖法進行時，或者施工土壤和含水量達到暗挖標準時，如含水松散層等。通常情況下此類施工方式的設計和施工，遵循“新奧法”規(guī)則，先在初期強化支護，第二步再注漿，最后開始正式開挖。超前導管的鋼管以30～50mm 為主，在其中灌入化學漿或水泥，待其凝固后，強化圍巖穩(wěn)定性。當挖掘深度達到0.75m 后，保留挖掘后形成的中心土，并沿中心挖出環(huán)形形狀，然后置入混凝土5～8 cm，搭建鋼筋網(wǎng)和拱架，并在此基礎上再置入混凝土25～30cm，待其穩(wěn)定后，在該基礎上先做防水層，然后對其進行再次襯砌。如果開挖環(huán)境較差，施工隊可采用洞樁法、柱洞法、側洞法和中洞法，這些施工方式在設計過程以柱或梁實現(xiàn)跨與跨之間的連接為目標，施工理念主要是將涉及的墻體，改成中小段斷面，以優(yōu)化整個施工的安全性，保障暗挖的穩(wěn)定運行。

4.3 蓋挖施工

此類方式又被稱之為逆挖法，其主要內容是圍繞邊坡支護，將支護作為連續(xù)墻和混凝土灌注樁，并基于邊坡支護的保護進行挖掘工作。蓋挖法有兩種施工方法，第一種是由淺而深，施工人員在施工時逐層開挖，一邊挖掘一邊做結構，第二種是一氣呵成的逆挖法，施工人員直接挖到底后再開始做結構。由淺而深的開挖在地質環(huán)境復雜、開挖斷面太大的建筑工程中能發(fā)揮很好的作用，而直接挖到底再開始做結構的逆挖法適用于地質環(huán)境簡單、開挖斷面不大的建筑工程。高層建筑一般選擇逆挖法施工，這是因為高層建筑的施工環(huán)境較為苛刻，建筑附近存在多條道路或者地下管線，這些道路和地下管線容易因為施工行為被破壞，而選擇逆挖法，在開挖過程中，地下結構可以對坑壁起到支護效果，即利用地下結構自身的樁、柱、梁、板作為支撐，同時可省去內部支撐體系，這樣就避免了對建筑物附近設備設施的破壞，是當前在建筑行業(yè)被廣泛推廣應用的新技術。

4.4 凍結施工

由于此類方式主要是用冷凍方式，控制地下水流，以保障基坑開挖的穩(wěn)定性。此類建設方式主要在軟巖底層或松散砂層利用人工制冷方式，將地層進行凍結，從而排除地下水影響的技術措施。在施工地域開鉆鉆孔，待鉆孔數(shù)量達到一定標準后，將供液管深入其中，以循環(huán)制冷設備并注入冷凍液，使地層中出現(xiàn)局部凍結壁，凍結壁不會透水，而且具備一定的抗地壓作用，且工程完成后，凍結壁就會融化，不會對地層的巖土造成什么影響。這種施工方法特別適用于松散含水地層的工程項目，早期多見于各種礦井施工作業(yè)工程，近些年也開始應用居民建筑的施工過程中。

5 結語

深基坑支護施工技術在建設工程施工中占有重要地位。施工單位應根據(jù)實際情況合理選擇深基坑支護施工工藝。此外，要落實質量控制措施，確保施工效能得到最大化實現(xiàn)。