建筑深基坑支護(hù)工程施工技術(shù)

徐 勇，段 濤，梁科文，李 真

（中建八局總承包公司，上海 200000）

現(xiàn)代的建筑行業(yè)發(fā)展十分迅速，尤其是高層施工建筑日益增多，容易受到地形等地理因素的影響，從而導(dǎo)致整個(gè)施工難度越來(lái)越大，所以，這也對(duì)施工技術(shù)和質(zhì)量提出了更高的要求。作為高層建筑施工技術(shù)的重要保障的深基坑支護(hù)技術(shù)，在現(xiàn)代的建筑業(yè)之中，得到了廣泛的應(yīng)用，其在高層建筑中的應(yīng)用也更加有效地促進(jìn)了整個(gè)建筑施工質(zhì)量的提高，為保證建筑工程的質(zhì)量和安全提供了必要的技術(shù)支持。因此，提高深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用對(duì)于現(xiàn)代建筑業(yè)具有重要作用，能夠有效促進(jìn)整個(gè)建筑工程施工質(zhì)量的科學(xué)優(yōu)化。

1 深基坑支護(hù)施工技術(shù)概述

深基坑支護(hù)施工技術(shù)普遍應(yīng)用于都市的建設(shè)工程中，其主要功能在于對(duì)建筑底層構(gòu)造進(jìn)行施工作業(yè)，在確保建筑地基和底層基礎(chǔ)穩(wěn)定的條件下，對(duì)建筑周邊環(huán)境進(jìn)行支護(hù)保護(hù)。目前大多應(yīng)用在建筑的底層構(gòu)造中，把深基坑支護(hù)施工技術(shù)運(yùn)用得好，就可以合理利用底層空間，不僅可以合理保障工程施工的安全，更可以提高建筑的結(jié)構(gòu)安全，這對(duì)工程上層建筑的穩(wěn)固和安全有著巨大的影響[1]。

2 深基坑支護(hù)工程的主要內(nèi)容

2.1 巖石工程勘探及工程技術(shù)研究

首先要明確巖石的詳細(xì)參數(shù)和地下水參數(shù)，然后要明確周邊構(gòu)筑物、地下鋪設(shè)物、市政道路以及有關(guān)施工設(shè)備等的情況，最重要的是要對(duì)深基坑支護(hù)施工時(shí)所產(chǎn)生的巖層位移進(jìn)行分析，并確定在最大限度以內(nèi)。

2.2 深基坑的支護(hù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

深基坑支護(hù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)，通常要包括擋土墻等施工圍護(hù)工程的基礎(chǔ)構(gòu)造，支護(hù)體系的設(shè)計(jì)以及周邊加固工程等一攬子施工。另外，深支護(hù)構(gòu)造的方案設(shè)計(jì)不能孤立進(jìn)行，而要和整體建筑及深基坑施工過(guò)程緊密聯(lián)系在一起，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造、地下水狀況、地層構(gòu)造位置變動(dòng)情況等的綜合考慮來(lái)判斷方案。同時(shí)，施工的工期和造價(jià)等幾個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，也應(yīng)該考慮到在里面[2]。

2.3 地基施工和支護(hù)的施工

施工與支護(hù)系統(tǒng)工程，涵蓋了土地開(kāi)挖施工、排水工程建設(shè)和建筑的施工組織設(shè)計(jì)和施工。從建筑學(xué)角度看，結(jié)構(gòu)本身的性質(zhì)、支撐構(gòu)件的特點(diǎn)及其地下水的實(shí)際狀況決定著巖層移動(dòng)量，而具體的建筑技術(shù)與施工方案又反映了巖層移動(dòng)。

2.4 施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量控制

要及時(shí)準(zhǔn)確獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和信息，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做出反饋設(shè)計(jì)，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析和信息化理論指導(dǎo)后續(xù)建設(shè)[3]。

3 深基坑支護(hù)工程技術(shù)類別

3.1 按用途劃分的深基坑支護(hù)工程類別

（1）其一般采用的方式是鋼板樁、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土樁、地下室焊接墻和深層混凝土攪拌樁。而擋土體系的功用大部分是透過(guò)構(gòu)成支撐排樁，或支撐擋土墻來(lái)阻隔深坑外土壓力。

（2）擋水系統(tǒng)。其一般采用的方法有旋噴樁、地下連續(xù)墻、深層砂漿攪拌樁、鎖口鋼板樁和壓密注漿方式等。擋水裝置的主要功能是阻擋抗外滲。

（3）支撐系統(tǒng)。其主要采用的方法為鋼筋砼內(nèi)支承、鋼管和型鋼內(nèi)支撐、鋼和鋼筋砼復(fù)合支撐。支撐體系的功能為支撐建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力和限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)偏移[4]。

3.2 常用深基坑的支護(hù)工程類別

（1）鋼板樁支撐。深基坑支護(hù)的鋼板樁都是由帶有鎖口或鉗口的熱軋型鋼制做而成，將這些鋼板樁合理地連接起來(lái)就構(gòu)成了鋼管的樁墻。

（2）深層混凝土支護(hù)。深層混凝土支撐是將水泥用作固化劑，將固化劑與軟土劑按配比混勻，使之逐漸硬化，最后組成一種整體的、穩(wěn)固的并具備一定剛度的水泥土墻，用作支撐構(gòu)件。

（3）排樁保護(hù)。排樁保護(hù)的擋土結(jié)構(gòu)形式。其類型一般為以柱列的間距方式來(lái)配置鋼筋混凝土樁，一是在鋼筋混凝土樁中間有適當(dāng)間距的疏排布置方式，二是在鋼筋混凝土樁中間以相切的密排配置方式。柱列的鋼筋砼樁也具備了良好的剛性，但是必須注意的是樁和樁間必須要有良好的聯(lián)系，那么就必須在樁頂進(jìn)行大斷面的鋼筋砼冒柱。排樁支護(hù)時(shí)常常要受到地下水的滲透，所以在樁間或樁背必須要進(jìn)行高壓灌漿，或者采取深層水泥樁，旋噴樁等保護(hù)措施，并在樁內(nèi)專門建設(shè)蓄水帷幕[5]。

（4）砼模板支護(hù)技術(shù)。砼釘支護(hù)是一種新型的擋土技術(shù)，主要運(yùn)用于土地的挖掘與邊坡安全。因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)性強(qiáng)、可靠性好以及施工快捷簡(jiǎn)單，所以在建筑深基坑的支護(hù)施工行業(yè)中迅速普及和使用。當(dāng)然土釘支護(hù)同時(shí)也有其特殊使用要求，其要求混凝土體特質(zhì)的自穩(wěn)功能，同時(shí)進(jìn)行土釘墻時(shí)也要求相應(yīng)的工期。在實(shí)際施工中，由于土釘墻很容易受到地下水的損傷，從而造成整體或部分破壞，所以進(jìn)行土釘墻支護(hù)時(shí)保護(hù)工作也十分關(guān)鍵。

（5）地下連墻。由于地下連墻在建筑施工過(guò)程中的主要功能是承自重，并產(chǎn)生了良好的防水效應(yīng)。所以一般在進(jìn)行建筑施工時(shí)，針對(duì)于一些高度在地下水位以下的建筑物，可采取地下連墻的方式。但由于地下連墻的建造過(guò)程亦深受當(dāng)?shù)赝临|(zhì)條件的影響，在施工過(guò)程中的各種技術(shù)要求亦不一樣。如在土壤多以軟泥為主的情況，由于軟泥的承自重有限，所以需要把地基底部的連墻嵌入得很深，此方式在國(guó)際上已被普遍使用。由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和建筑技術(shù)的進(jìn)步，地下連續(xù)墻的應(yīng)用范圍也在不斷拓展，如今，地下連續(xù)墻既可作為地基建設(shè)時(shí)的擋地建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，也可作為擬建工程項(xiàng)目主要結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，通過(guò)結(jié)合有效的總體設(shè)計(jì)方法，使得其在很好發(fā)揮基礎(chǔ)功能的同時(shí)，還能夠很好地抑制軟土地層的結(jié)構(gòu)變化等問(wèn)題的發(fā)生[6]。

4 深基坑支護(hù)施工技術(shù)存在的問(wèn)題

4.1 施工設(shè)計(jì)與實(shí)際施工不相符

施工中的深地基保護(hù)建筑技術(shù)設(shè)計(jì)，關(guān)于整體建設(shè)工程具有重要的含義，是其在建設(shè)施工過(guò)程中的重要保障。但是，在具體的深基坑支護(hù)施工建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，卻常常會(huì)發(fā)生與深基坑支護(hù)施工建筑設(shè)計(jì)不一致的情形，這就是由于建筑施工單位未能仔細(xì)進(jìn)行深基坑支護(hù)施工建筑設(shè)計(jì)工作的原因，深基坑支護(hù)施工建筑設(shè)計(jì)技術(shù)人員如未能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，僅依據(jù)一部分有關(guān)資料便開(kāi)展深基坑支護(hù)施工建筑設(shè)計(jì)，未能深刻地對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、地質(zhì)條件等加以勘測(cè)，又未能及時(shí)去掌握其附近的水文地質(zhì)環(huán)境條件，從而使得深基坑支護(hù)施工建筑設(shè)計(jì)工作與實(shí)際的深基坑支護(hù)工程建設(shè)不一致，由此就可能產(chǎn)生一系列的安全問(wèn)題。例如，在現(xiàn)實(shí)的深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，由于施工者對(duì)此所使用的水泥和施工設(shè)計(jì)參數(shù)并不一致，就會(huì)造成支撐力度的不足，支護(hù)結(jié)構(gòu)極易形成開(kāi)裂或變形等現(xiàn)象，又或者是由于施工設(shè)計(jì)方案中未能充分考慮到現(xiàn)實(shí)的施工要求，而導(dǎo)致一些深基坑支護(hù)施工時(shí)無(wú)法滿足實(shí)際施工要求，這些因素都會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)施工的安全和穩(wěn)定性造成危害。此外，在深基坑支護(hù)的過(guò)程中，有些質(zhì)量不良的建設(shè)單位偷工減料，使用材料無(wú)法達(dá)到實(shí)際的施工條件，還有在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范不細(xì)致，影響施工的品質(zhì)，這都為之后深基坑支護(hù)工程建設(shè)留下了隱患[7]。

4.2 邊坡修整不規(guī)范

深基坑支護(hù)施工能夠安全順利進(jìn)行的先決條件就是要完成路基邊坡修補(bǔ)工程，這就是深基坑支護(hù)施工技術(shù)的基礎(chǔ)存在。但是在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，由于施工單位對(duì)于建筑工程的建設(shè)速度，單純追求于提高施工速度，而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工管理并沒(méi)有注意，使得實(shí)際施工中的坡度修補(bǔ)管理工作并不能很有效地開(kāi)展，或者由于有些施工單位沒(méi)有去對(duì)坡度加以修補(bǔ)，這樣不僅對(duì)深基坑保護(hù)造成了隱患，還將嚴(yán)重危害整個(gè)建筑施工的安全。此外，在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，由于工作人員沒(méi)有進(jìn)行安全檢查，沒(méi)有在意滑坡休整問(wèn)題會(huì)不會(huì)給建筑施工安全性造成隱患，且工作人員也沒(méi)有工程意識(shí)，在深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，只一味地求速度，盲目和隨意地進(jìn)行建筑施工造成了深基坑支護(hù)施工過(guò)程中存在很多問(wèn)題。不僅對(duì)整個(gè)正在施工的深基坑支護(hù)施工過(guò)程造成了巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)，而且對(duì)整體深基坑的支護(hù)施工品質(zhì)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響。

4.3 土方開(kāi)挖不合理

深基坑支護(hù)施工的最重要部分就是進(jìn)行深層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)工程，而其中的土方挖掘工作在很大程度上也可以影響深基坑支護(hù)施工的效率。但是在具體進(jìn)行的土地挖掘過(guò)程中，由于大部分施工單位都缺乏高度重視，也沒(méi)有將土方施工這項(xiàng)技術(shù)含量較低的建筑工作放在同一個(gè)層次上，所以，在具體的過(guò)程中，對(duì)于土方的施工作業(yè)經(jīng)常都會(huì)存在著大量矛盾，各個(gè)階段土方施工作業(yè)可以隨意進(jìn)行，但是施工隊(duì)伍之間往往不能做好協(xié)調(diào)工作，由此導(dǎo)致整體施工中的深基坑支護(hù)施工常常無(wú)法完成，從而導(dǎo)致了整體的深基坑支護(hù)施工過(guò)程中會(huì)存在延誤工期的情況，土方施工作業(yè)無(wú)序，對(duì)整體深基坑支護(hù)施工工作造成了安全隱患，也使得整體施工中的深基坑支護(hù)施工常常無(wú)法正常完成整體施工進(jìn)度。

5 深地基支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用

5.1 施工設(shè)計(jì)

施工設(shè)計(jì)在工程項(xiàng)目的地基與支撐設(shè)計(jì)階段具有關(guān)鍵性意義，因此在建筑施工設(shè)計(jì)階段，建筑施工者必須對(duì)工程開(kāi)展具體的工程勘察工作，對(duì)工程的環(huán)境條件與地質(zhì)條件狀況等加以細(xì)致勘查，對(duì)其水文地質(zhì)狀況也加以勘探，這樣工程設(shè)計(jì)圖紙才可以結(jié)合實(shí)際施工，在以后的實(shí)施工程中更具有重要指導(dǎo)意義。在做好建筑方案設(shè)計(jì)的同時(shí)，還必須對(duì)實(shí)際工地的周圍環(huán)境加以勘測(cè)，特別對(duì)周圍建筑物的地基做好檢查工作，以保證在后期工程建設(shè)中不致遭受損失。

5.2 土層描桿施工

在深基坑保護(hù)施工的實(shí)際施工過(guò)程中，要對(duì)地下建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部進(jìn)行鉆井施工，而且在施工中鉆進(jìn)的洞口直徑和孔深均要與建筑設(shè)計(jì)要求相一致。同時(shí)注意把洞口形狀改為更適合加入綱絞線防拉料的圓柱形，在之后灌注砼時(shí)更能合理采用，如此便可與地層穩(wěn)定融合，從而提高防拉伸效果。通過(guò)這些施工方法可以極大提高建筑品質(zhì)。此外，在對(duì)地下建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施鉆進(jìn)作業(yè)的時(shí)候，還必須重視孔壁、孔深和樁點(diǎn)相互之間的關(guān)聯(lián)，還需要確定其高度，并且在每個(gè)鉆井完成之后還要清掃孔槽。在對(duì)鉆機(jī)實(shí)施安裝錨索時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)施工條件執(zhí)行，選擇螺線鉆桿施工方法，合理地實(shí)施其作業(yè)，對(duì)于錨索材質(zhì)的選擇，應(yīng)該確保錨桿平滑無(wú)銹。

5.3 土釘支護(hù)施工

土釘支護(hù)措施具有很大的安全效果，可以有效提高深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，在具體的工程實(shí)施方案中，針對(duì)實(shí)際的技術(shù)問(wèn)題選擇最合理的方式實(shí)施土釘支護(hù)措施，其首要目的就是要確保土釘具有一定的拉伸強(qiáng)度，而且具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，同時(shí)不僅要確保土釘質(zhì)量和深基坑保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)相符合，更要開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)的檢驗(yàn)作業(yè)，如對(duì)土釘進(jìn)行拉拔等，唯有如此，才能提高深基坑保護(hù)開(kāi)挖的效率，更要通過(guò)科學(xué)計(jì)算土釘支撐的方法，嚴(yán)格控制水泥比例進(jìn)行澆筑，提高澆筑效率，以便更合理地進(jìn)行深基坑邊坡保護(hù)。

（1）深基坑支撐工程建設(shè)的地基體積相當(dāng)大時(shí)，為了確保建筑施工的順利進(jìn)行，提高建筑施工的質(zhì)量，通常要求采取分段、分層、劃塊進(jìn)行和對(duì)稱的方法實(shí)施作業(yè)，或邊開(kāi)挖邊進(jìn)行施工來(lái)保證實(shí)施質(zhì)量的穩(wěn)定性，同時(shí)一邊開(kāi)挖一邊進(jìn)行施工，能夠有效地防止因工程地基暴露在空氣中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、工程基土易被周圍地下水浸潤(rùn)以及受到陽(yáng)光暴曬等因素造成的地質(zhì)改變，從而造成建筑土質(zhì)的不平衡，進(jìn)而嚴(yán)重影響建筑施工質(zhì)量。

（2）深基坑支護(hù)施工中最關(guān)鍵的組成部分便是怎樣處理好深基坑支護(hù)的地下水管理問(wèn)題。傳統(tǒng)的對(duì)深基坑施工的地下水管理的主要方法有排放和止水2個(gè)方法。但在具體的施工過(guò)程中使用何種方法來(lái)緩解現(xiàn)場(chǎng)的地下水管理問(wèn)題全部取決于施工過(guò)程時(shí)建筑現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境特征。例如在一些海岸地區(qū)，其地貌特征主要是由上層的多維碎石等雜土所組成，結(jié)構(gòu)上較為疏松，并與海洋相通，在這種的狀況下如果使用泥沙等弱黏性土壤加以填充止水的方法效果上是非常不理想的。由于技術(shù)的提高與市場(chǎng)的發(fā)展，近年來(lái)，國(guó)家采取以沖孔樁、素混凝土樁和鋼筋混凝土樁為支柱介質(zhì)，取代了單純的以泥沙等軟體材料作為支柱介質(zhì)，從而穩(wěn)定施工，保證工程實(shí)施質(zhì)量等方面取得了很好的效果[8]。

5.4 施工過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)量檢查

實(shí)地及時(shí)檢查開(kāi)掘過(guò)程與土裂內(nèi)部情況發(fā)生的變化，如果發(fā)現(xiàn)周圍有土壤不容易被挖凈或是在開(kāi)掘后仍有土壤突出的狀況，就應(yīng)該立即果斷中止作業(yè)。而一旦出現(xiàn)了更重大的突發(fā)狀況，如在開(kāi)挖過(guò)程中突然發(fā)生了土壤開(kāi)裂的狀況，由于土壤開(kāi)裂是周圍土質(zhì)達(dá)到最大承載極限的體現(xiàn)，所以當(dāng)出現(xiàn)了此類狀況，就應(yīng)該盡快檢測(cè)周圍是否有影響土壤邊界平衡的惡劣原因出現(xiàn)，如地下水位有無(wú)超高、地下管道是不是有損壞、支護(hù)樁有無(wú)偏斜，以及支柱是不是有偏斜等問(wèn)題，并及早、高效地解決。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)，由于中國(guó)建材行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)建設(shè)工程中地下水基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工要求的日益提高，就必然會(huì)使用到深地基的支撐施工技能，其不僅能夠提高對(duì)地表建筑施工的效率，同時(shí)在對(duì)各個(gè)地下工程施工中，也能夠提高進(jìn)度和建筑品質(zhì)。由于深基坑式支護(hù)施工技術(shù)有著很明顯的建筑特性，因此只需恰當(dāng)?shù)卣莆蘸闷涮匦?，便可高效提高基礎(chǔ)建設(shè)工程施工效能，進(jìn)而保證整體施工的平穩(wěn)安全，促進(jìn)整個(gè)建材行業(yè)的發(fā)展。