建筑施工中深基坑支护的施工技术探讨

吉 鹏

(辽宁汉特建筑装饰工程有限公司，辽宁 沈阳 110000)

在建筑项目建设复杂程度逐渐提升的背景下，许多企业为保证项目施工的安全性，已经广泛应用深基坑支护方案，以此提升深基坑边坡的稳定性，为项目施工提供安全的工作环境。因此，有必要对深基坑支护的施工方案设计以及施工技术要点进行分析，以此提升深基坑空间结构的坚固性，助力建筑行业长远稳定发展。

1 建筑施工中深基坑围护方案的确定

1.1 工程水文地质条件

以某建筑工程深基坑围护方案的选取为例，该项目建设包括4#、5#、6#高层办公楼、4F商业及整体地下车库。其中，4#、5#、6#高层办公楼地上建设层数分别为25层、28层、28层，高度分别为100m、140m、140m。工程深基坑呈现梯形，东西向、南北向长度分别为232m、153m，地下车库基坑基底标高为-22m，基坑开挖深度在自然地面下约20.9m～22.95m。建筑项目所处地貌单元属于黄河冲击平原，通过地质勘测明确基坑开挖处各土层的土壤性质，包括结构不均的杂填土、干强度与韧性中等的粉质黏土，土壤颜色随着土壤性质的变化而发生相应的改变。最近几年，该地区最高降水量约为84m，根据相关规定采取相应的深基坑支护措施。

1.2 基坑围护选型

深基坑支护工程类型包括钢板式、预制混凝土板桩、柱桩横列式，要求支护方案设计人员综合考量围护结构的强度与刚度要求，严格遵循基坑支护结构不滑移、不倾覆等原则，进行地面基础承载力与永久结构的力学计算、分析，从诸多深基坑支护方案中选取稳定性、安全性最强的方案，在保证基坑支护工程强度与刚度的基础上，有效控制工程造价。

2 深基坑支护的施工技术要点

2.1 结构设计

2.1.1 土压力计算分析

土压力计算包括主动土压力和被动土压力的计算两种方法，由于深基坑支护承担的土压力主要来源于重力式土挡墙，对两种土压力进行计算分析之后，能够有效提升基坑边坡的稳定性。计算土压力运用到的公式如下所示。

Ka=tan2(45-φ/2)

其中，Ka为主动土压力；φ为土的内摩擦角；Ep为总单位宽度的被动土压力；γ为图的重度；H为土的厚度[1]。

2.1.2 基坑稳定性分析

重力式土挡墙是深基坑支护结构稳定性分析的重点，涵盖抗滑移稳定、抗倾覆稳定等问题的分析。通过水泥土墙抗倾覆稳定的计算，能够间接得到重力式土挡墙的厚度，但是由于水泥土墙需要承受较多的被动土压力，在计算时可假设土压力的作用方向为水平的，然后利用科学的计算公式对深基坑稳定性进行全面分析，在得到基坑设计安全系数之后，可明确主动土压力合力作用点、墙底孔隙水压力合力作用点到墙底内端的水平距离，进而确定深基坑开挖深度，以此保证建筑施工深基坑支护工程的稳定性与安全性。

2.2 施工方案

2.2.1 土方开挖施工

在深基坑支护施工之前，需要安排专门人员侧放基坑角点、边角控制点以及一系列保护设施，以此保证各桩点放置的准确性。土方开挖要点如下：第一，深度0～7m土方开挖。主要是从基坑的中部开始分层、分块、平衡开挖，开挖到地面以下2m处，进行第一层土钉支护与灌装柱施工；开挖到地面以下3.5m处，进行第二层土钉支护施工；开挖到地面以下5m处，进行第三层土钉支护施工，并开始冠梁施工；开挖到地面下7m之后，结束土钉支护施工，进行第一道钢支撑施工。第二，深度7m～22.95m土方开挖。同样是从深基坑中部开始进行分层开挖，当边线每隔8m～10m时，进行支护隔段交叉施工，注意不开挖部分的保护，并采用机械设备向外运输土方，分别在自然地面下9.5m、12m、14.5m、17m、19.5m进行钢支撑施工。在土方开挖过程中，要注重边坡预留土厚度、基坑底部清理工作以及开挖的质量控制、标高控制等，当机械开挖深度超过设计标高300mm之后，可采用人工开挖方式。

2.2.2 降水施工

降水施工是建筑工程施工中较为重要的环节，需要工程测量员对降水、排水系统施工布设点进行科学合理的打点，并进行校核，以此保证施放井位的准确性。一般情况下，根据地质、地形、水文等条件设计出的管井结构设置的井深为33m，管井内径与外径分别为300mm、650mm，选用适当级配的石英砂以及水泥材料进行现场施工。在缓缓放入管井的过程中，井管下方与井口每相差200mm可放入下一节井管，然后在距离井底1.5m处安装潜水泵，以此保证深基坑内无大量积水，保证建筑项目施工顺利进行。

2.2.3 土钉墙施工

土钉墙施工流程为：土方开挖→修补边坡→安放土钉→注浆→钢筋网的绑扎→加强锚头→喷射混凝土面层。具体施工方法为：在开挖土方之后，需要预留出30cm的修坡，采用分层方式进行土钉成孔施工，土钉孔深度为40cm，每个土钉孔距离为20m；在修边坡时，需要在含水量较大的施工部位设置直径为5cm的泄水孔，以此保证深基坑内积水及时排出；严格按照施工图纸进行土钉施工，控制好钻孔直径、深度以及倾斜度；当土钉孔直径达到设计标准之后，进行注浆施工，注浆压力控制在1.5MPa左右，孔内气泡全部排出后绑扎钢筋网；土钉墙施工应选用等级为P.C32.5、含水率为6%～7%的细石混凝土，控制混凝土喷射厚度在80mm左右，完成喷射施工12h之后，进行一系列的混凝土养护工作，以此保证基坑支护工程安全性[2]。

2.2.4 排桩支护施工

排桩支护施工主要是在锚杆上施加一定的预应力，以此达到减小支挡结构的位移，可根据建筑施工现场实际情况，合理改变锚杆布置位置与层数。若遇到土质较差的施工层，可使用碎石土、砂土等对水泥浆与土体进行填充，以此保证锚杆注浆的整体性与连续性。通常情况下，排桩支护中悬臂式排桩桩径应大于600mm，锚拉式、支撑式排桩桩径应大于400mm，黏土层中的排桩桩距应小于900mm。

2.2.5 地下连续墙支护施工

地下连续墙支护施工是深基坑支护施工中资金耗费较多、工序较为复杂的项目，由于建筑工程对现场连续桩施工有着较高要求，为保证深基坑侧壁安全等级在1-3级，应控制地下连续墙的悬臂结构范围在5m以内，同时注意支护结构刚度与强度的控制，以此避免后期出现沉降现象。一般情况下，地下连续墙厚度为0.5m～1.2m，根据设计要求，槽段宽度在6m～8m之间，结合吊装钢筋体系的良好运用，保证深基坑地下连续墙变形的稳定性。

2.2.6 内支撑支护施工

内支撑支护结构的主要作用力来源于围护墙的土压力与水压力，在不考虑支撑结构竖向载荷以及施工材料本身重力时，可对深基坑支护施工活载荷进行合理取值。在该工程案例中，内支撑支护主要为钢支撑，在施工现场应按照顺序进行钢支撑拼装、钢围檩吊装、钢支撑吊装、施加预应力的施工[3]。在进行钢支撑支护施工之前，需要控制好进程钢围檩、钢支撑的质量，检查焊缝长度、深度等指标是否与规范标准相符，然后采用220mm的膨胀螺栓对钢围檩进行固定处理，使得内支撑支护装置能够稳定运输到相应的施工部位，并自上而下拆除吊装的钢支撑。

2.2.7 预应力锚索施工

预应力锚索施工工序为：开挖土方→修整坡面→在锚孔处施放钻机→校正孔位、调整角度，进行钻孔→注浆施工→钢梁及锚具、锚头的安装→张拉锁定。在进行预应力锚索施工之前，应使用塔尺、水准仪等准确标记出锚孔的位置，控制锚索水平方向、垂直方向孔距相差小于50mm、100mm，然后运用扩孔装置推进钻孔深度与直径，控制高压喷射压力为20MPa～40MPa，喷嘴移动速度在10～20mm/min，在锚索施工10d之后，根据深基坑支护施工现场实际情况，进行一定等级的张拉与锁定。

3 结 论

综上所述，在建筑地下施工范围、规模不断扩大的背景下，深基坑支护施工的开展能够从根本上保证工程建设质量与安全。因此，施工技术人员需要牢牢掌握深基坑支护技术运用要点，明确土方开挖、土钉支护、排桩支护等环节的技术要点，设计人员要做好与施工人员间的技术交底工作，并根据实际情况对支护方案进行调整，促进建筑事业可持续发展。