建筑工程中的深基坑支护施工技术

吴宝仁

摘 要：我国的建筑行业随着时代的进步而取得了迅速的发展，在建筑工程建设中经常遇到地下室工程，需要开展深基坑开挖工程，其中非常重要的一个部分就是支护施工。迫切要求施工人员需要熟练掌握施工技术，合理选择施工方案，保证支护工程施工质量。

文章分析了深基坑工作的施工特点与技术要求，并且对建筑工程中常见的深基坑支护施工技术进行了探讨，包括护坡桩施工技术、土钉墙、锚杆（索）施工技术。

关键词：建筑工程中；深基坑支护；施工特点；施工技术

一、深基坑工程的施工特点

通常开挖深度超过5米（含5米）或地质条件周围环境和地下管線复杂、毗邻建筑物安全的基坑（槽）的土方开挖支护防水工程均称作深基坑。深基坑工程的综合性与复杂性较强，其主要的施工步骤包括基坑开挖、支护、降水等，在此过程中，方案设计、施工作业、质量检测等环节都是非常重要的环节

1.周围环境影响大

目前我国的高层以及超高层建筑大多分布在商业繁华、建筑物众多、交通发达的区域。所以在开展深基坑施工时，要将各方面因素的干扰和影响纳入考虑因素之中，与此同时，地下和地上错综复杂的管线容易发生故障，还可能影响施工人员的人身安全，都需要加以注意。

2.基坑深度增加

在城市化进程加快的背景下，为了将用地率提高，达到节约土地的目的，房屋建筑愈发呈现出复杂化和高层化趋势，高层与超高层建筑所占比例增加，要求此类建筑稳定性要好，所以施工人员需要不断加深基坑深度，从而达到防护安全要求以及相关的管理规定。

3.风险性和随机性

深基坑工程通常需要较长的施工周期，在此期间难免出现一些无法预料的情况，如振动、降雨和降雪等，不仅具有较大随机性，而且大多是突然发生的。另外，作为临时工程，深基坑工程需要采用复杂的施工技术，涉及多个方面的专业知识。许多施工单位为节约资金会减少深基坑工程的投入，缺少充分的安全储备，因此有较高的不安全系数与风险性。

4.较强的区域性

因为不同地区的地质条件有较大差异，因此深基坑工程的施工设计方案也有一定的区别。甚至同一城市的不同工程也存在较大差异，地下岩土变化大、不均匀、性质复杂，开挖与支护深基坑时要根据实际情况选择施工技术，勇于创新，灵活施工。

二、深基坑支护施工技术的要求

将深基坑支护施工技术应用于实际施工之中时，有以下几点要求。首先，以施工现场地质条件、基坑的开挖线、建筑物规划红线等为依据，提高设计的科学性；其次，合理选择支护技术，为施工的地下结构安全性提供有力保障；最后，深基坑支护施工不仅要有效发挥止水作用，还要确保基坑四周的稳定。

三、常用的深基坑支护施工技术

（一）针对不同地层采用相应的成孔方法

（1）泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土及风化岩层。

（2）旋挖成孔灌注桩适用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石及风化岩层。

（3）冲击灌注桩除上述地质情况外，还能穿透旧基础、建筑垃圾填土及大孤石等障碍物。

（4）干作业挖孔灌注桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等夯实类碎石土、强风化岩，有承压水的砂土层、厚度较大的流塑状淤泥不得选用人工挖孔桩。

（二）钢筋笼制作安装

（1）钢筋笼材质、尺寸应符合设计及规范要求，制作允许偏差应满足国家规范要求。

（2）分段制作的钢筋笼及接头位置、搭接长度、焊接质量应符合国家规范要求。

（3）加劲箍宜设置在主筋外侧。

（4）导管接头外径应比钢筋笼内径小100mm以上。

（5）搬运钢筋笼时应防止钢筋笼弯曲、变形、损伤。

（三）水下混凝土灌注

（1）水下灌注的混凝土必须具备良好和易性、流动性，坍落度宜控制在180-220mm，含砂率控制在40%-50%，宜掺外加剂。

（2）导管壁厚不小于3mm，直径200-300mm，底管长度不小于4.0m，接头采用双螺纹方扣快速接头，密封性良好，每次混凝土灌注完毕后应对导管内外部进行清洗。

（3）使用隔水栓应有良好的隔水性能。

（4）初灌导管底部至孔底宜为300-500mm。

（5）第一次浇筑混凝土，混凝土应有足够的储备量，导入一次埋入混凝土面以下不应小于0.8m。

（6）导管埋入深度宜为2-6m，严禁将导管提出混凝土灌注面，严格控制导管提拔速度，及时填写混凝土灌注记录。

（7）灌注水下混凝土必须连续施工。

（8）控制最后一次混凝土灌注量，起灌高度0.8-1.0m，保证桩头凿除后桩头顶部混凝土强度达到设计要求。

（四）支护桩形式

1.泥浆护壁钻孔灌注桩

（1）除自行造浆粘性土外，宜采用膨润土造浆。

（2）护筒内泥浆面高出地下水位1.0m以上，受潮汐影响，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。

（3）清孔过程中要置换泥浆，孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25，粘度小于28s。

（4）废弃的泥浆应进行处理减少污染环境。

（5）护筒采用4-8mm的钢板制作，埋设位置应准确稳固，内径应大于钻头直径100mm，上部开设两个溢浆孔。

（6）孔底沉渣厚度控制在50mm以内。

2.旋挖成孔灌注桩

（1）泥浆护壁应配置成孔和清孔用泥浆和泥浆池，容易产生泥浆渗漏的地层，采取提高泥浆相对密度，掺入锯末、增粘剂等维护孔壁稳定的措施。

（2）旋挖钻机作业应保证钻机的稳定、安全，必要时在现场铺设钢板或混凝土垫层。

（3）每根桩均应设置钢护筒。

（4）成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子，钻斗门连接销子以及钢丝绳状态，并应及时清理钻斗渣土。

（5）旋挖钻机成孔应选择跳挖施工，钻斗倒出的土距桩孔最小距离应大于6.0m，应及时清除，达到设计深度后应采用清孔钻头清孔。

3.冲击成孔灌注桩

（1）钻头锥顶和提升钢丝绳之间必须设置保证钻头自动转向装置。

（2）埋设孔口钢护筒其内径大于钻头直径200mm。

（3）开孔时应低锤密击，基岩时采用大冲程低频率冲击，遇到孤石时采用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁。

（4）每钻进4-5m验孔一次，特别在更换钻头或易缩径处。

（5）排渣采用泥浆循环或掏渣筒方式。

（6）大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径为设计桩径的0.6-0.8倍。

4.干作业挖孔灌注桩

（1）人工挖孔桩桩径不得小于0.8m，且不宜大于2.5m，孔深不宜大于30m，桩净距小于2.5m时应间隔开挖。

（2）护壁厚度大于100mm，护壁混凝土强度等级不宜低于桩身强度等级，振捣密实，护壁配置不小于8mm构造钢筋，竖向上下拉结。

（3）孔内设置供挖孔人员上下的软梯，电葫芦应有自动卡紧装置，按钮式开关。

（4）每日下井前检查是否孔内存在有毒有害气体，并应有相应措施。

（5）孔口护壁高出地面200mm，孔口四周设置护栏高度0.8m。

（6）挖出土方远离孔口1.0m以外，井下照明采用36v安全电压。

（7）开孔前校正桩位，四周安设对中控制点，护壁模板拆除必须在浇筑混凝土24h以后。

（8）挖至设计标高后清除护壁上的泥土和孔底沉渣、积水。

（五）土方开挖

根据施工平面图，建筑物红线、基坑开挖线、基坑所处地质条件，合理组织技术人员做好施工組织设计方案，确保基坑四周稳定性。

基坑开挖要有临时排水及防雨措施，自上而下分段开挖，作业面防止积水，基坑开挖前应清除已松动的块石及可能有崩塌的土体，开挖至设计深度及基底后应及时进行支护施工，减少暴露时间，施工过程中严禁设备或重物碰撞支撑、腰梁、锚杆等基坑支护结构。

（六）土钉墙及锚杆（索）施工技术

土钉墙应按土钉层数分层设置土钉，当有地下水时对易发生流砂或塌孔的砂土、粘土、碎石土等地层，应通过现场试验确定土钉施工工艺及技术参数。土钉成孔范围内存在地下管线等异常情况时，应查明避开，选择冲击钻或潜孔锤钻机等成孔方法，采用成孔方法应保证孔壁的稳定性，减少对孔壁的扰动，成孔困难时可采用套管护壁或向孔内注水泥浆护壁。钢筋土钉或锚杆（索）应调直除锈，需要连接时，易采用双面搭接焊，搭接长度大于5d，注浆材料可采用水泥净浆或水泥砂浆，应拌合均匀，一次拌合的水泥净浆或水泥砂浆应在初凝前使用，注浆前应将孔内残留的虚土清净，注浆管下入孔内深度距孔底不宜大于200mm，注浆管出浆口应始终埋入浆液面内，待新鲜浆从孔口溢出后停止注浆，注浆后液面下降时应及时补浆，土钉墙分层分段施工，每完成一层土钉即喷射混凝土面层，所用材料中粗砂含泥量不大于3%，粗骨料粒径小于等于20mm，使用不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，喷射混凝土面层应分段分层进行，自下而上均匀喷射一次，喷射厚度30-80mm，喷射混凝土终凝2h以后及时喷水养护，钢筋与坡面的间隙大于20mm，采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网喷射混凝土覆盖后铺设，预应力锚杆应设置自由段、锚固段、定位支架，自由段长度不小于5.0m，自由段应做防腐处理，锚固段应超过土钉墙坡体潜在滑移面且进入稳定土层不小于1.5m。锚杆与喷射混凝土面层之间应设置腰梁连接，腰梁可采用槽钢或混凝土制作，腰梁与喷射混凝土面层应紧密接触，腰梁规格应根据锚杆（索）拉力设计值确定。当锚杆（索）固结体强度达到15MPa或设计强度的75%后进行张拉锁定。

四、结语

综上所述，城市化建设大力推动了建筑行业的发展，我国各城市出现了许多高楼建筑工程，其地下工程中常用的施工工艺之一就是深基坑支护施工技术。对于施工人员而言，最重要的任务就是综合运用深基坑支护技术在工期内顺利完成深基坑施工，并且保证施工的安全性和质量水平，确保地下室建筑施工进度及安全性。

参考文献：

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