土建施工中深基坑支护施工技术研究

纪海霞 冯英杰 胡存美

山东国建工程集团有限公司

1 引言

建筑行业飞速发展，极大地促进了现代化施工技术的进步，并取得了良好的应用成效，尤其是深基坑支护技术，在高层建筑快速增长的背景下，此技术在建筑土建基础施工中得到广泛应用。在实际施工过程中，仍存在着不少制约因素，对技术应用造成一定影响，因此对现阶段深基坑施工技术应用加强分析和研究至关重要。

2 深基坑支护技术及特点分析

在建筑施工土建基础施工中，通过此技术的应用，能够使地下结构的安全性以及基坑稳定性得到有效提高，尤其是高层建筑，通过加固处理及支档施工等方法的运用，有效保护施工周围环境以及基坑侧壁。目前，建筑工程数量不断增加，也使建筑规模在上下空间范围不断扩大，同时也加大了地基开挖难度，地基质量会直接影响整体建筑质量，特别是对高层建筑而言，基坑质量是建筑整体安全性能保障的重要前提和基础。另外，在部分地质条件恶劣、地下管道复杂的区域，基坑施工难度较大，并且有施工周期长、施工形式多样以及施工工程规模大等特点，同时受地质、地形条件的影响，对深基坑施工技术提出了更高的要求。

3 土建基础施工中深基坑支护技术应用的重要作用分析

随着建筑土建基础施工条件和环境的日益复杂，对操作技术提出了更高的要求，通过良好的技术应用效果，能够有效解决施工中存在的围护结构位移、变形以及地面沉降等问题，使施工安全及施工工期得以有效保障。在土建工程施工中，深基坑支护技术作为重要的技术应用之一，在建筑整体质量和安全性提升中发挥着重要作用[1]。在进行深基坑支护施工时，其通常采用临时支护结构，加大了操作环节的风险，开挖过程中极容易出现变形、移位，以及土体周围出现地面沉降等。

其次施工过程中如土质中存在砂土、黏土等，也会使施工风险加大。另外深基坑支护施工技术所涉及的专业知识较多，其中包括了土地学知识、结构知识等，对施工技术人员提出了更高的要求。同时需要对地下水位控制加强重视，避免土体变形的问题出现。

最后需要对深基坑支护施工方案的进行综合考虑和设计，从而使施工的合理性和经济性能够有效兼顾。

随着深基坑支护技术施工环境的日益复杂，对技术应用成效造成一定影响。比如施工现场临近陈旧建筑物以及复杂的地下管道，会对基坑支护技术应用造成不利影响，甚至使整体施工项目风险增强。因此在实际施工中，相关人员需要对深基坑支护技术要点加强了解和掌握，对施工环节进行全面把控，从而使施工中安全事故发生概率最大程度减少。

4 土建施工中深基坑支护技术应用分析

4.1 土层锚杆法

此施工技术主要利用冲击钻、循环式钻机或螺旋钻机进行成孔，并在围护结构施工完成后开始作用。其中因螺旋钻对施工环境要求较高，其应用相对较少。成孔作业完成后，并在拉杆安装之前，对拉杆进行除锈处理，采用清除剂涂抹的方式，全部清除其外部锈斑。在灌浆施工环节采用硅酸盐水泥为主要材料，由于多数建筑施工项目的地下水都呈现弱酸性，所以要求所使用的水泥的防酸能力较强。另外需要对水灰比加强控制，同时通过一定量的碳酸钙的加入，使水泥干缩问题有效解决。

4.2 冻结排桩法

该技术采用排桩支护技术与冻结施工技术相结合进行施工。在实际应用中，通过冻结含水地层，利用所形成的冻土墙对含水底层和地下水进行隔离，从而对封水结构进行构建[2]。其次通过排桩支撑系统对受力结构进行构建，并确保所形成的三维空间结构能够对大基坑围护要求予以有效满足。另外采用人工冰结法更加节能环保，并具有较强的适应性，能够在地下水资源保护中发挥应用优势。随着深基坑支护工程的开挖体积及基坑深度的不断加大，此施工技术的应用优势不断凸显。

4.3 土钉支护法

此技术在土建施工的深基坑支护技术施工中得到广泛应用。其主要在施工区域内进行适当数量成桩点的科学布置，并采用混合水泥浆对成桩点进行浇筑，水泥凝结后可使深基坑围岩强度有效提升。在此技术应用过程中，需要对以下细节加强重视：对成孔直径进行有效控制，应根据施工现场土层的实际厚度、松散度，运用相应的控制措施，通常成孔直径应控制在10.5cm以下；其次需要有效控制掘进力度和速度，水泥浆及时开展喷射施工，使建筑工程基础结构的稳定性切实提高；另外控制钢筋笼捆扎长度，通常钢筋笼长度应不少于钢筋直径的25 倍。最后还应对土钉成孔位置与注浆管之间间距进行合理调整，通常应将距离控制在25.6cm～30.5cm之间[3]。

4.4 护坡桩

此技术在实际施工中，首先需要对螺旋式钻机进行选择。打扎作业完成后，相关施工人员应遵循自下而上的方式，将水泥浆注入成孔，并确保浆液达到相应的标注位置。另外相关施工人员还应对施工现场地下水状况以及有无塌孔现象进行了解和明确。

4.5 地下连续桩

在土建施工中，地下连续墙结构较为常用，但在实际应用时，其施工内容较多、施工要求较高，并且施工工序繁杂，对设计人员及施工人员提出了更高的要求。在施工设计环节，需要对坑侧壁单圈等级加强重视，对软土地基结构加强控制，并确保地下水位标高低于基坑地面。通过此支护结构的运用，能够对水侵蚀现象加强控制，避免水渗漏现象出现。现阶段此技术可在复杂地形中加以运用，如施工现场存在大范围软土地基，或周围存在较密集的建筑，施工难度较大，对施工技术人员提出了更高的要求，另外在施工过程中，支护结构应能够承受上部压力，确保支护刚度符合施工要求。

4.6 组合内支撑

此技术具有成本投入小、施工方便快捷、产出较大等优势，能够应用于施工场地面积狭小、建筑物密集、复杂地质土层等施工环境及条件[4]。此技术的施工顺序主要包括:吊装钢支撑结构体、结构体焊接、预应力施加、斜撑、纵向系杆安装、临时钢立柱安装等。在实际施工过程中，需要对土方开挖顺序加强重视，应从上而下采取分层，并从每层中间向两边进行开挖。其次施工过程中还应严禁将重物放置在钢支撑上，以及在钢支撑上行走。另外拆除钢支撑支护体系时应按照从下至上的顺序进行，首先对斜撑、纵向系杆，以及柱箍等水平构件进行拆除，最后从基坑中利用塔吊将钢支撑吊出。

5 深基坑支护技术应用案例分析

某工程位于城市主干道，由于施工场所周围有居民区，地面建筑物较多，并且不少建筑属于高层建筑，施工难度较大。在进行深基坑支护方案设计阶段，首先对施工区域的周围环境及地质情况进行详细勘查，在此基础上，对施工方案进行详细规划、设计和制定。在进行方案制定时，需要对地下设施进行充分考虑，确保其不会受到施工影响。同时对主干道路两侧铺设的排污设施及地下光缆等进行详细勘测后，需要对土方开挖距离进行科学设定，并且不会对周围居民住宅造成不利影响。另外潜水对基坑开挖所产生的影响也需要进行充分考虑。最后需要对施工过程中的沉降及位移情况加强技术监测和管理，从而使整个施工的安全性得以有效保障。

在施工准备环节，需要在施工技术方案确定的基础上，对相关的技术要点进行准确把控，如采用冲孔灌注桩进行施工时，土方开挖后进行预应力钢筋施工，存在较大施工风险，因此需要对施工环节加强监控和管理，并根据实际施工情况和条件对分层开挖方案进行合理制定，严格控制未经处理的基层表面暴露时间，并加强开挖后施工区域的控制和管理，确保机械设备停放位置的准确性，避免对基坑壁造成碾压。

在护坡桩施工过程中，首先需要确保螺旋钻杆深度与预定要求相符合，并利用钻杆自下而上将浆液压入，在浆液上升并确定无塌孔或地下水渗漏问题后，再将钻杆提出。在骨料和钢筋笼投放过程中，需要保证连续一次成孔，并多次从孔底至下而上进行高压浇筑。对于具有复杂地质状况的施工环境，采用高压注浆工艺，能够取得良好的施工效果。护坡桩施工技术能够及时开展高压注浆作业，确定长臂螺旋杆深度与设计位置相一致后，即可开始压入浆液，并同时将水及时排出，使孔壁塌落现象有效解决。

此工程的支护施工流程主要包括了：基坑开挖、冲孔、灌注桩施工等。在进行灌注施工时，首先需要清理混凝土，通过彻底清理废弃的残渣，能够使工艺合理性提高。在进行浇筑施工时，需要确保作业的稳定性和均衡性，从而使整体质量有效提升，在实际施工过程中，首先从柱模板混凝土开始浇筑，梁板混凝土浇筑应从梁后开始作业，避免因出现混凝土堆积的现象，而对架体安全性造成影响。其次在进行浇筑时，需要防止出现局部过载的情况，确保浇筑量均匀，并根据具体的勘测指标进行深基坑冲孔作业。

在进行灌注桩施工时，为了提高施工质量及合理性，需要对混凝土强度等级加强重视。此工程主要采用整体桩锚支护形式，其允许偏差范围控制在4.8mm～5.8mm 之内。在土方开挖过程中，首先需要避免出现盲目施工的情况，遵循先撑后挖、开槽支撑、分层开挖的原则，并加强质量把控，同时避免出现超挖的情况。对于面积较大的基坑，可采用分层分段开挖，能够有效控制基坑底部暴露时间。其次在施工过程中，应根据施工设计方案，对施工现场进行编号和标记，针对关键部位需要加强拉拔实验的应用，通过实验对注浆量以及相应的力度大小进行检测，并对实验准确性予以保障。另外应严格根据注浆的水泥石灰比例要求进行调配，严格按照施工方案，利用重力下沉的方式进行注浆。最后还需要实时监测深基坑支护施工全过程，其中包括了工程周边环境，以及建筑物管线检测等。

6 结束语

作为建筑土建基础施工中至关重要的组成部分，深基坑支护能够对建筑物稳定性予以保障，同时也是土建基础施工质量提高的基础。随着现代建筑行业及技术的快速发展，深基坑技术得到了广泛应用，但在实际应用过程中，因诸多因素的影响和制约，技术应用过程中仍存在不少问题。因此需要对现阶段深基坑支护具体类型，以及技术应用过程中存在的问题加强分析，并对相应的优化和提升策略进行制定，使深基坑支护的积极作用得以充分发挥，才能使土建基础施工质量得到切实提高。