建筑基坑支护施工技术探讨

韩常军

建筑项目的基坑支护是为了保护地下结构的顺利施工，防范基坑周边地下环境出现塌方情况，对一切安全影响因素做足防护措施。基坑支护具有独特的技术优势，在建筑设计与施工中应用广泛，已逐渐成为当前建筑施工技术体系中的关键组成部分，对建筑行业的发展形成了深远的影响。

1 建筑基坑支护施工技术类型分析

1.1 混凝土灌注桩支护

该基坑支护技术在应用时需要重点关注成孔质量，保证场地平整度，第一节护壁要比第二节厚125 mm左右，且高出地面150 mm左右，避免周边土渣散落。

浇筑护壁时，作业人员需要保证钢筋插入的牢固性，12 h后再拆除护壁模板；拆除过程中标记混凝土护壁，为后续控制桩的垂直度与倾斜度提供参考，有效规避塌孔情况。

灌注排桩施工过程中，还要做好钢筋笼的制作与安装作业，防止钢筋笼出现变形情况；待钢筋笼成型，验收通过后再进行吊装。安装完毕后埋设检测管，将检测管放在钢筋笼旁边，保证与桩身长度一致，最后进行混凝土浇筑[1]。

此外，在混凝土浇筑作业中，要用到导管或串筒，混凝土自由下落高度不得大于2 m，保证一次性匀速浇筑完成，防止地下水渗入，保障混凝土的浇筑质量。同时，混凝土浇筑时，不得在周边10 m范围内开展挖空作业。

1.2 土钉墙支护

基坑土钉墙支护施工技术是指借助土钉与墙面形成相互制约的关系，从而提升基坑边坡的稳定性。在采用土钉墙基坑支护施工技术时，要注意以下几点。第一，严格按照试验规范开展土钉抗拔出试验，通常该试验要交给第三方专业机构完成，另外还要确定灌浆量与具体强度。第二，依据钻机性能和设计规范，清晰标记孔深。第三，合理控制外加剂种类、配比以及药剂水灰比，采用重力技术进行灌浆，直至填充饱满。通常情况下会在初凝之前开展二次补浆作业。

1.3 钢板桩支护

该基坑支护技术一般适用于各种土石方工程中，用钢板桩搭建稳定的支护结构。为了保证钢板之间能够连接紧密，一般会将钢板层设计为等腰梯形，边缘处钢板做薄化处理，并且为梯形钢板层的4个角孔设置螺丝孔位，方便钢板安装。从全局角度来看，由大量梯形钢板相连而成的钢板墙是钢板桩支护结构中的关键基础，将其固定在基坑壁上，能够起到预防坍塌和渗水的作用[2]。另外，为了切实提高钢板墙的加固能力，在钢板墙基础施工完成后，还要额外搭建多根钢管梁柱，以提高钢板的承载力，有效提升建筑项目的安全性。

1.4 地下连续墙支护

该基坑支护施工技术主要是通过安装适当容量的钻孔开槽施工机械设备进行挖槽，然后浇筑适量混凝土材料而形成的钢筋混凝土墙体，能够表现出良好的强度与防水性能。

地下连续墙结构支护技术方法适用于地质情况复杂且开挖深度超过10 m的深基坑。地下连续墙支护有着较大的刚度，因此在施工中几乎不会出现坍塌事故，可作为基坑支护的主体结构。另外，不论建筑项目地下基础是软土层还是硬质砾石层，均能运用地下连续墙支护施工技术，该技术方法对环境和地质的要求并不高，因此可采取反向浇筑法展开施工，保证施工的安全性与经济性[3]。

1.5 土层锚杆支护

土层锚杆简称土锚杆，是在深基础土壁未开挖的土层内钻孔，达到一定深度后，在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料，灌入泥浆或化学浆液，使其与土层结合成为抗拉（拔）力强的锚杆。锚杆端部与护壁桩联结，防止土壁坍塌或滑坡。由于坑内不设支撑，因此施工条件较好。土层锚杆一般由锚头、自由段和锚固段3部分组成，其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体(预应力筋)与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体。

1.6 防渗技术

在建筑工程施工中，渗水带来的负面影响非常大，因此防渗技术是基坑施工的重点，通常可分为防水、降水层和排水3个方面。其中，防水是指对基坑底部结构与墙体结构的加固处理，在施工中要严格按照国家标准与设计图纸进行操作；降水是为了防范出现地下渗漏情况，通过降低外部排水压力来降低土壤水层深度，保障基坑支护结构施工的顺利开展；排水是通过在施工现场增设排水设施，布设泵吸设备和水管，将表面水抽离基坑。在防渗技术的应用中，一方面要保证施工质量，将“围堵”视为施工关键点；另一方面要做好对渗漏问题的提前预判，保证防渗的实效性[4]。

2 建筑基坑支护施工技术的实践应用

某建筑工程项目位于城市人口密集区域，周围交通发达，地下管线错综复杂。该项目建筑总面积约为154 789 m2，建筑高度为108 m，地下共3层，为框架结构，基坑深度为17 m。该项目基坑施工中主要采用土钉墙、土层锚杆和混凝土排桩支护技术，通过多项支护技术的配合应用，有效提高了基础的施工质量。

2.1 做好施工准备工作

首先，施工单位要对施工现场展开全方位勘察，由专业设计人员根据勘察结果分析施工条件，判断是否与本工程项目基础施工建设要求相符；同时，整理好施工现场关于地质、土壤以及周边环境等多方面资料，科学编制施工组织方案，确保方案具有可操作性，且符合施工标准。

其次，清扫施工现场，做好排水工作，保证施工现场的整洁度，方便后续钻机进场施工，并陆续将各类机械设备运送至指定位置，开展设计方案安装桩位。

最后，安装各项机械设备并做好质检工作，保证设备能够安全稳定运行。此外，还需依据施工设计方案，配备蓄浆池和泥浆循环系统。

2.2 把握土钉墙与土层锚杆施工要点

（1）土钉墙施工要点。在土钉成孔阶段，工作人员需要依据施工设计方案放孔位线，并做好编号，控制好孔位偏差。此外，工作人员还要进行注浆工作，按照科学比例配制水泥浆，确保孔内泥浆状态饱满。工作人员完成土钉打孔后，需要在坡面绑扎钢筋网，进行钢筋焊接，并将锚体主筋弯钩与水平筋连接牢固。

在混凝土喷射阶段，应要求工作人员合理控制喷射厚度，根据实际情况，依据从左往右的顺序开展喷射作业，并重点关注存在凹陷、裂缝的位置，保证混凝土喷射均匀。此外，工作人员在操作中还应在坑壁面打进短钢筋，并以此作为参照分两次进行喷射，保证喷射质量。完成喷射后还要及时进行养护，通过定期洒水保持混凝土的湿润度，并做好混凝土表面的清洁工作。

（2）土层锚杆施工要点。土层锚杆施工过程包括成孔、安放拉杆、灌浆及张拉锁定等工序。第一，成孔。土层锚杆的成孔可采用螺旋式钻孔机、旋转冲击式钻孔机和冲击式钻孔机。第二，安放拉杆。拉杆在使用前要除锈，钢绞线要清除油脂。土层锚杆全长一般在10 m以上，较长的可达到30 m。第三，灌浆。锚杆灌浆一般采用纯水泥浆，常用普通硅酸盐水泥，若地下水具有腐蚀性，宜用防酸水泥。常用的灌浆方法为一次灌浆法，即用压浆泵将水泥浆经胶管压人拉杆内，再由拉杆管端注入锚孔，灌浆压力为0.4 MPa。浆液流出孔口时，用水泥袋纸塞入孔内，用湿黏土堵塞孔口，严密捣实，再以 400～600 kPa的压力进行补灌，稳压数分钟即告完成。第四，张拉锁定。土层锚杆灌浆后，预应力锚杆需张拉锁定。张拉锁定作业在锚固体及台座的混凝土强度达到15 MPa以上时进行。

2.3 把握排桩支护技术应用要点

首先，工作人员要科学开展钻孔施工，将护筒埋设到位，一般选用钢护筒，内径控制在10～20 cm。埋设护筒后要用黏性土固定加强，其高度应超出地面30 cm左右。

其次，钻孔前要检查钻机的运行性能，确保其底部平稳，能正常运行，并根据实际情况确定钻机的停放位置。一般来讲，钻机的钻头中心要与桩中心保持在同一条线上，误差不得超过1 cm。该项目选用的是膨润土泥浆，要有效控制膨润土与水的比例，确保泥浆的黏度和胶体率均符合施工要求，并合理调整泥浆的酸碱度[5]。此外，工作人员还需要参照相关标准，检查不同时间段的泥浆，合理选用钻机，保障孔壁的稳定性。钻孔完工后，要立即开展清孔作业，确保孔底无杂物残留，再将钻机移除。

再次，制作和安装钢筋笼。该项目工作人员在制作钢筋笼时，应控制好主筋与箍筋的间距、直径及长度，保证钢筋笼的质量。在安装钢筋笼时，应采取四点起吊的方式，以保持稳定性，提高安装质量。

最后，浇筑混凝土。开展混凝土浇筑作业时，一方面要保证灌注量充足，另一方面要科学把控灌注速度，避免出现钢筋笼上浮的情况。为了提高桩头灌注的质量，要控制导管埋设深度，一般为3～6 m。混凝土浇筑作业完成后，要做好保护工作，避免杂物掉入。

2.4 做好质量控制工作

第一，在该项目基坑支护施工中，需要做好材料与机械设备的管理工作，避免出现材料与设备方面的问题，保证建筑基坑支护施工符合相关要求，确保施工质量。

第二，该项目相关人员要重视技术质量检查工作，确保技术应用要点满足规范要求，一切技术误差超出界限、技术应用与设计图纸不符的施工，都要进行返工，确保基坑支护的施工质量。

第三，该项目组建了技术监管小组，所有施工技术应用时都有监管小组进行监督，依据要求检查技术人员的作业是否到位，是否存在较大的误差；同时要及时制止技术失误、技术不规范等行为，提高技术应用质量。

第四，在基坑支护施工完工后，要按照相应标准进行检验，保证相关指标均在允许偏差范围内（见表1），并且要做好定期检查工作，保证建筑工程施工的质量与安全。

表1 本项目基坑支护施工允许偏差

3 常见基坑支护施工病害的解决办法

3.1 支护结构变形超出允许范围

在建筑基坑支护施工中，如果支护结构或土体出现较大形变，并且形变速率在逐步提升，如果任由其发展很可能会出现基坑整体滑坡失稳的情况。要立即停止基坑内的挖土工作，将施工现场的大型机械设备、材料第一时间运送至场外，并且要使用土方、沙包等材料回填基坑，待基坑的稳定性恢复后，才能开展后续施工作业。如果因支护结构桩墙嵌入固定的深度不足而出现内倾、失稳的情况，同样需要第一时间停止土方开挖，向桩墙前端填土或者堆积沙包进行反压；还可以在挡土桩被动区打进一定数量的短桩，也能够起到加固效果[6]。若现实情况比较特殊，可通过设置预应力锚杆的方式，加固支护结构；另外，采用坡顶卸载的方式，也能达到同样效果。

3.2 支护结构内倾位移

在基坑支护施工中，如果出现支护结构内倾位移的情况，要采用坡顶卸载的做法，在桩后端位置开挖适量土方，并在基坑中的桩前端堆积砂石带。同时，为了能够降低桩后端的地面负荷，严禁在基坑上方堆积任何材料和土方，更不能停靠机械设备[7]。在使用施工器械时，严禁出现反向挖土的情况。另外，在日常施工中严禁向基坑周边倾倒废水，并做好基坑周边的防水工作。

3.3 基坑整体或局部土体失稳

在基坑支护施工中，如果基坑整体或局部土体出现滑塌失稳的情况，要采取降低土中水位或是坡顶卸载的方式予以解决。

同时，要密切监测尚未滑塌的区域，做好预防工作，防止事故进一步恶化。若止水墙出现流水或流土的现象，基坑周边地面很可能会下陷，导致周边建筑物逐渐倾斜，地下管线断裂[8]。因此，当出现上述情况时，要第一时间停止基坑内部降水、施工开挖等作业，并选用堵水材料处理止水墙的渗漏点。

4 结语

基坑支护施工技术在建筑工程项目的基础施工中发挥着关键作用，能够改善基坑周边施工环境，保障施工安全，从而提高建筑项目的安全性与可靠性。通过本文分析可知，基坑支护施工技术包含混凝土灌注桩支护技术、土钉墙支护技术、钢板桩支护技术、地下连续墙支护、土锚杆以及防渗技术等一系列技术手段。在实际工程施工中，需要做好施工准备，把握好土钉墙、锚杆施工和排桩支护技术的应用要点，密切关注质量控制和养护工作。