关于建筑工程中深基坑支护施工技术的探讨

　　摘要：随着城市建设的发展,基坑及其支护工程已经成为一个涉及结构工程的复杂岩土工程问题。对于高层建筑来说，必须要有一个好的基础。因此，在施工中，深基坑支护施工就越来越来普遍。本文主要阐述了深基坑支护技术的常见类型以及使用范围，介绍深基坑施工中支护体施工的相关内容，并说明支护体施工的具体要求及质量控制要点。

　　关键词：建筑工程;支护;施工技术;深基坑

　　Abstract: with the development of urban construction, excavation and supporting project has become a complex structure project involved in geotechnical engineering problems. For high-rise building, it must have a good foundation. Therefore, in construction, deep foundation pit support construction is more and more common. This article mainly expounds the deep foundation pit supporting technology and the common type use scope, introduced in deep foundation pit construction supporting the construction of the relative content, and the support that the construction of the specific requirements and quality control points.

　　Keywords: building engineering; Support; Construction technology; Deep foundation pit

　　中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号：

　　引言

　　深基坑开挖支护施工技术是建设部近年大力推广应用的新的地基施工技术,其在现代化标志性高层建筑的应用非常广泛。如何实施一个经济安全的支护方案,一直是人们极为关注的课题

　　1、深基坑支护技术常见类型及适用范围

　　1.1钢板桩支护

　　钢板桩应用于建筑深基坑的支护，是一种施工简单，投资经济的支护方法。在软土地区过应用较多，但由于钢板桩本身柔性大如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大。因此，对基坑支护深度达7m以上软土地层，基坑支护不宜采用钢板桩支护，除非设置多层支撑或锚拉杆，但应考虑到地下室施工结束后钢板桩拔除时对周围地基和地表变形的影响。

　　1.2柱列式灌注桩排桩支护

　　柱列式间隔布置包括:桩与桩之间有一定的净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。为减低工程造价和施工方便，柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间，必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠连结。为防止地下水井夹带主体颗粒从桩间空隙流入坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩，旋喷桩等措施，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工时无振动，对周围邻近建筑物，道路和地下管线影响危害比较少。

　　1.3内支撑和锚杆支护

　　作为基坑围护结构墙体的支承，内支撑和锚杆的作用对保证基坑稳定和控制周围地层变形极为重要。目前支护结构的内支撑，常用的有钢结构支撑和钢筋混凝土结构支撑两类，钢结构支撑多用圆钢管和大规格的型钢。为减少挡墙的变形，用钢结构支撑时可用液压千斤顶施加预应力。钢筋混凝土支撑是用土模或模板随着挖土逐层现浇，截面尺寸和配筋根据支撑布置和杆件内力大小而定，它刚度大，变形小，能有力的控制挡墙变形和周围地面的变形，宜用于较深基坑或周围环境要求较高的地区。

　　1.4土钉墙支护

　　土钉墙围护结构是边开挖基坑，边在土坡面上铺设钢筋网，并通过喷射混凝土形成混凝土面板，从而形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土，粉土，杂填上，不适用淤泥质及地下水位下且未经降水处理的土层。

　　1.5深层搅拌水泥土桩支护

　　深层搅拌水泥土桩是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥土桩，相互搭接，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙既可挡土又可形成隔水帷幕，对于平面呈任何形状，开挖深度不很深的基坑，皆可用作支护结构，比较经济

　　2、深基坑支护设计的基本要求

　　2.1充分利用新技术、结合新理念，做到具体事物具体分析，确保基坑围护体系能起到挡土作用。深基坑支护结构的设计必须要区别于其他的设计领域，彻底改变传统观念，利用施工监测反馈动的态信息指引设计体系。

　　2.2通过排水，降水，截水等一系列措施，使基坑施工在地下水位以下进行，保证经济上合理。

　　2.3重视支护结构理论和材料的试验

　　研究，正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。目前，我国大量高层超高层建筑拔地而起，虽然积累了大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，因此我们以后一定要重视。

　　2.4基坑支护方案要经过专家论证，由行业资深专家的把关，这样对保证工程安全、人身安全和施工质量都会起到非常大的作用。

　　2.5勇于创新，开拓思路，多进行新的尝试

　　在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。深基坑支护是一种特殊的结构方式，不同的支护结构适应于不同的水文地质条件。因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济适用的支护结构。

　　3、基坑支护施工技术

　　3.1护坡桩施工

　　根据工程场地特点和施工要求无污染、无噪音、施工速度快等诸多特点，施工护坡桩时采用“钻孔压浆桩”技术，其为水泥浆护壁，直接投放碎石并多次布浆成桩的无砂混凝土桩，施工时应严格按照行业标准《钻孔压浆桩工程的施工及验收规程》、施工方案、国家有关规范及设计要求、施工现场所提供的结构轴线、位置控制点施放桩位点，并必须经监理工程师复核鉴认后方可进行施工。其施工工艺简介如下:用螺旋钻杆钻到预定深度后，通过钻杆的芯管自孔底由下向上向孔内压入已制备好的以水泥浆为主的浆液，使浆液升至地下水或无塌孔危险的位置以上，提出全部钻杆后，向孔内投放钢筋笼和骨料，最后在自孔底向上多次高压补浆而成。由于该工艺是连续一次成孔，多次自下而上高压注浆成桩，能在流砂、卵石、地下水易塌孔等复杂的地质条件下顺利成孔成桩，它具有以下优点:

　　(1)在多种复杂地质条件下能顺利成孔成桩，长臂螺旋钻钻至设计深度后，及时高压注浆，高压浆的作用可把孔壁周围的地下水排至孔外，加上水泥浆的重力作用，从而保证孔壁不坍塌而顺利成孔。

　　(2)施工速度快，在一般粘性土和砂质土层中，直径φ800，长10～20m的桩，一台钻机一天成桩15～20根。

　　(3)无噪音、无振动、无排污、文明施工，钻孔压浆桩是直接在提钻过程中用高压水泥浆护壁，不需要大量泥浆池，也不会产生泥浆，施工近乎干作业。

　　3.2土层锚杆施工

　　土层锚杆施工方法为用锚杆钻机钻至预定深度，开始注水泥浆护壁，然后穿钢绞线，多次补浆即完成。待达到要求强度后张拉锁定。具体施工流程如下:

　　(1)锚杆施工由现场施工测量人员按设计要求放出锚杆位置;锚杆机就位后，检查锚水平位置、标高、钻杆倾角，经检查无误后方可钻进;

　　(2)钻孔过程中若遇障碍物或异常情况应及时停钻，待情况查明并采取措施后再继续钻进。钻至设计深度后空钻出土，拔出钻杆;下锚索前检查锚索并做隐蔽工程检查记录;

　　(3)锚杆倾角15o，钻至设计深度后，及时下拉杆及密封孔口，并进行2～3次压力灌浆，压力为1～3MPa，以保证浆液饱满;

　　(4)注浆材料及配比根据设计要求确定，注浆浆液搅拌要均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物等混入浆液，水泥浆搅拌必须严格按配比进，注浆由孔底开始，直至水泥浆溢出孔口后停止注浆;

　　(5)锚杆水平方向孔距误差不应大于50mm，垂直方向孔距误差不应大于100mm。钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%;

　　(6)土层锚杆均为预应力锚杆，锚杆施加预应力前，应先做锚杆抗拔试验2～3根，以验证锚杆设计的可靠性，并绘制Q—S曲线，试验系数为1.2;

　　(7)锚杆张拉前，应对张拉设备进行标定。锚固体与台座混凝土强度均应大于15.0MPa时，方可进行张拉。锚杆张拉应按一定程序进行，锚杆张拉顺序，应考虑临近锚杆的相互影响。锚杆正式张拉之前，应取0.1～0.2设计轴向拉力值N1，对锚杆预张拉1～2次，使其各部位的接触紧密，杆体完全平直;

　　(8)预应力为锚杆抗拔力值的70%，张拉后锁定;

　　(9)锚杆质量控制标准同土钉墙中相关内容。

　　3.3土钉墙施工

　　3.3.1分层分段施工

　　为配合土方开挖与喷锚施工同步进行，在基坑西侧大面积开挖的同时，可根据东侧土钉墙施工的需要，先开挖东侧6m的工作面，便于土钉墙西侧土方同步施工。开挖深度满足土钉施工要求，不得超过相应土钉层距0.3m，沿基坑水平向不超过15m为一施工段，不宜太长，开挖时，若边壁局部有坍塌，必须进行补救，靠近坑壁侧要注意不得超挖，以保证边坡安全和稳定。

　　3.3.2土钉制作

　　为使土钉顺利送入土中，在土钉上每隔2m处焊接对中支架，形成锥形滑撬。同时保证土钉在孔居中位置，防止出现偏心，以提高抗拔力。

　　3.3.3土钉成孔

　　土钉施工成孔采用洛阳铲成孔，孔径保证大于100mm，成孔过程中注意控制倾角及孔径。成孔后对孔深、孔径、倾角进行检查验收，做好施工记录及隐蔽工程检查记录。成孔孔位可根据实际情况进行局部调整，成孔角度，在遇到障碍物时，可适当调整。

　　3.3.4土钉送入

　　土钉施工应按设计要求安装对中支架，土钉插入孔深不得低于设计长度的95%，以保证钢筋保护层厚度。对复检合格的钢筋按设计要求制作杆体，钢筋焊接满足双面焊5d，单面焊10d，并按要求加焊定位支架。土钉送入孔中后，随即进行压力注浆，注浆压力达到0.5MPa

　　时，注浆管插到距孔底250～500mm，持续5min，为保注浆饱满，在孔口设止浆塞，使水泥浆能够有效渗入土体孔隙中。

　　3.3.5坑边修坡

　　在挖土过程中及时进行侧壁的修补，保证坡度满足施工要求，同时此项工艺直接关系到面层喷射混凝土的质量和材料耗用量，因此要严格按要求施工。

　　3.3.6钢筋网片施工

　　在修好的坡面上及时进行绑扎网片固定在坡面的短钢筋上，上下左右根对根绑扎搭接，并不少于两点焊接，钢筋网片借助L字型锚头及压筋压焊在土钉端部形成一体。钢筋网与下层钢筋搭接长度为25d，钢筋网与土钉锚固装置要连接牢固，喷射混凝土时钢筋不得晃动，钢筋网片按设计要求制作，网片搭接长度满足300mm，网片距坡面40～50mm，网片外侧按设计要求加焊加强筋。

　　3.3.7喷射混凝土施工

　　喷射施工过程中严格计量配比;喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自上而下，每次喷射厚度50mm;喷射时喷头与受喷面应保持垂直，且保持0.6～1.0m距离;喷射混凝土终凝2h后要洒水养护3～7d

　　4、深基坑支护中存在的安全隐患与改进事项

　　任何工程中都存在安全隐患，深基坑支护工程也不例外。施工人员首先要注意的是支撑的及时性，这是一道关键的程序。而且既然做了，就要保证做好，不要出现支撑不可靠、无效等问题。焊接一定要到位，焊接焊缝的质量一定要高，不要出现漏焊、不连续焊接等现象。契入时需要注意的是顶端的高度不要超过管外缘高度。在开挖时，注意不要发生超挖现象，局部也要避免。为了达到安全层坡的要求，在挖开土之后，必须立即进行修坡和挖水沟等。修坡不要从坡脚开始，从坡顶起铲下事最好的方法。

　　在深基坑支护过程中，需要改进的地方有很多，比如，必须要制定严格的任务表格和施工制度。对施工过程中可能遇到的困难，施工人员要做到心中有数。还需要减少基坑的暴露时间，尽最大可能减少基坑的变形。监理人员一定要恪尽职守，适时添加预应力，负起自己应负的责任，在保质保量的前提下达到快速有序的目的。

　　5、结语

　　综上所述，深基坑工程是一项具有很大风险性的工程。它涉岩土工程和结构工程方面的知识，要综合土力学稳定、变形和渗漏课题处理问题，还涉及勘查、设计和施工等等方面内容，又是一项具有很强系统性的工程。严谨的设计、严格的施工和严密的监测是确保基坑工程成功的关键，也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施，直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保施工的质量和工期，这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究有着重要的意义。

　　参考文献

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