深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用探究

邓广玉

（中煤江南建设发展集团有限公司，广州510440）

1 引言

建筑工程深基坑支护技术种类较多，在实际应用时，需要结合施工的实际情况来选择适宜的深基坑支护技术，以此来提高建筑工程深基坑的稳定性和安全性，保证整体工程的施工质量。

2 深基坑支护施工技术

2.1 混凝土灌注桩支护技术

混凝土灌注桩施工是高层建筑工程深基坑支护施工中，应用比较广泛的一项施工技术，在混凝土灌注桩施工时，应当从以下几个方面展开：（1）混凝土灌注桩施工之前，需要对基坑壁进行防护处理，这样主要是保证其强度，避免影响混凝土灌注桩的施工效果。通常情况下，主要是采用混凝土材料进行护壁处理，并且在施工的时候，需要对基坑内进行清理，避免对后续施工工序的展开造成严重的影响。（2）在清理完成以后，需要设置排水沟和桩成孔，避免混凝土灌注桩内部含有积水，影响施工效果。同时，在钻孔的时候，应当将桩架安装在合适位置，并根据情况灌入适量的泥浆，保证泥浆高于地下水位，这样才能实现良好的施工质量。

2.2 排桩支护技术

排桩支护技术在深基坑施工中的应用也比较普遍。施工时，挡土结构要采用强度大的混凝土钢筋管桩；在进行管桩排列时，多采用柱列式。桩体之间的间隔距离主要根据施工现场的实际情况决定，多运用疏排布置和密排布置2种模式。

2.3 锚杆支护技术

在实际深基坑施工操作执行过程中，锚杆支护技术的应用显得尤为重要。该项技术优势在于操作便捷，施工人员在进行锚杆支护操作时，同样需要做好准备工作。这其中主要涉及的内容有土层成孔、锚杆插入、张拉锚固等。其中，土层成孔需要借助钻孔机来实现。最为常见的形式为螺旋式钻孔机和冲击式钻孔机。

2.4 连续墙支护技术

连续墙支护技术实际应用时，主要是利用特殊机械设备，在开挖工程的施工轴线周边进行泥浆的处理，并将对应制作的钢筋笼放到开挖的深槽当中，并对钢筋笼进行混凝土浇筑。当钢筋笼与混凝土在深槽内形成凝固整体时，则可以生成高性能混凝土连续墙，以此实现防水防土的工作要求。与其他支护技术相比较，连续墙支护技术可节约土石使用量、提高项目施工整体安全性、控制施工成本、避免出现次生灾害。由于这些优势，在深基坑项目建设时，地下连续墙支护技术得到广泛应用。

3 深基坑支护技术的施工要点

3.1 施工准备阶段

桩基础工程的施工前，需要先对其施工场地加以全方位的勘察探测，为制订施工方案提供重要信息数据，同时也为成桩质量的把控提供有力的保障。在施工作业前需要选取适宜的施工设备，并进行工艺试桩。由于高层建筑体的桩基础一般为密集的群桩，所以，在成桩机械设备入场前，需要认真落实好现场准备工作，保证施工场地足够平整。此外，在施工准备阶段，还需要落实好沉桩阶段的工作，尤其是在灌注桩成桩环节，成孔以后再进行钢筋笼的放置，然后浇筑混凝土，以此形成灌注桩[1]。

3.2 土方开挖施工

土方开挖施工的注意事项包括：

1）工作人员应当在前期就做好监测工作。可利用信息技术来构建信息管理系统，来对土方开挖施工的全过程实行监督观察，及时发现施工期间存在的不当措施，并勒令改正，保证每道施工流程的顺利开展。

2）深基坑项目的体积与深度都较大，为使开挖过程中的形变量得以有效降低，可采取分层开挖的方法，而且在开挖以后要及时加以支护，尽可能缩短深基坑未得到支撑的暴露时间，进而提升深基坑施工环境的整体安全性，给后续工作的开展提供基础。

3.3 周围土体止水

在深基坑项目施工期间，地下水是一项较大的威胁因素，会对基坑的稳定性带来严重影响，并且随着地下水水位的不断波动，基坑会受到顶升力或者是沉降力作用的影响，从而对深基坑工程的整体安全性带来较大干扰。为此，在支护作业期间，应当处理好周边土层的止水工作。于基坑周围设下止水带，构建临时性的排水体系，把多余的积水迅速排至其他区域，进而降低施工区域中岩土层内的水量，提高深基坑岩土结构的稳定性。

3.4 支护类型选择

在选取支护类型时，需要考虑下述几点：

1）将前期资料收集工作落实到位。主要勘察内容包含地质状况、地下水分布状况、土层含水比例、气候环境等。所有的勘察工作采集到的数据信息都应加以记录，而且要保证勘察结果的准确性，对勘察信息进行分析整理，进而判断该选取何种深基坑支护技术最为适宜，提高技术选取的适配性。

2）需要对支护技术的施工流程全面掌握，掌握支护施工中应当格外注意的重点内容与质量验收环节中的注意事项，根据此标准来落实好支护技术的施工管理工作，进而强化支护技术的实际运用效果。

3.5 施工材料筛选

在选取好支护技术以后，按照支护技术的流程来确定所需使用的施工材料的实际参数，编制合理的施工材料采购计划，保证采购材料符合建设标准。在材料正式投入施工之前，应当进行质量验收工作，对采购材料的参数匹配性加以查验，其中，部分材料参数（譬如粒度与强度等）还应当通过对应的实验来完成。此外，还要处理好施工材料进出库的管理工作，并进行详细登记，保证材料使用的规范性，为取得更为良好的施工效果带来保障。

3.6 钻孔灌注桩施工

3.6.1 对桩位进行测放与控制

在开展建筑桩基施工时，测量工作人员应当按照桩基平面图与坐标点来对建筑的施工场地进行测量放样。主要需借助全站仪来对控制点和桩位实行测放工作，保证二者之间的误差在允许范围内。当测量地面高程信息时，应当对成桩深度与桩顶标高加以确定。

3.6.2 埋设护筒和泥浆制备

钻孔灌注桩钻孔施工能否成功的关键要点是避免孔壁坍塌，因此，需要进行埋设护筒。当钻孔深度较深时，孔壁土层会受到静水压力作用而发生坍塌现象，情况严重时甚至会出现流沙现象。护筒不仅具有提升孔中的静水压力的作用，保障孔壁不发生坍塌，并且还有着间隔开地表水、保护孔口地面、固定桩基孔位与引导钻头方向的作用[2]。护筒埋入的深度为：黏性土中埋置深度要超过1 m；沙类土需超过2 m；在表层土较为松软时，要把护筒埋入紧密土层内至少50 cm，且要超出地表0.3 m。护筒顶端中心和设计桩位的偏差不得超过5 cm，倾斜度要低于1%，在钻孔作业之前应提前配置好泥浆，以便于在钻进施工中使用。泥浆性能指标需要根据钻孔方式与地质状况来确定。泥浆制备完成之后，要对其所有性能指标进行检查，并在钻孔环节中随时检验泥浆比重与含沙量。

3.6.3 钻进施工

在护筒埋设结束之后，应当先放置钻机，所放置的位置应当与设计图纸规定的孔位相对应，而且要使用经纬仪让钻机居中，居中位置偏差不得超过50 mm。其后，使用枕木固定钻机底座，如果钻机底座存在位移或歪斜的情况，则要立即加以纠正。钻进作业中应当严格遵照速度“自慢至快”，力度“从小到大”这一原则实行钻进，并且要让钢轨在钻进施工中始终保持稳定、牢固。

3.6.4 清孔

在钻进作业完成后进入清孔环节。清孔期间，需要保证钻头和孔底间隔距离保持在5~8 cm的范围内加以转动，而且要对泥浆含砂率和返浆比例加以控制。另外，还要保证孔底沉渣厚度小于5 cm，且及时排出钻孔与清孔施工中残留的泥浆，以减轻泥浆给环境带来的破坏。

3.6.5 钢筋笼的安装

在制作钢筋笼时，应当按照设计图纸的有关要求对钢筋笼施工质量加以严格把控，提升焊接作业的质量。在进行钢筋笼安装施工时，应当严格把控好探孔器，了解孔洞的实际状况，而且按照钻孔直径计算出探孔器直径，全面掌握孔壁中的各种坍塌问题、障碍物状况与杂物分布情况，需要及时把孔中的各种障碍物体清理干净，进而确保钢筋笼安装的稳定性见图1。在清理障碍物的时候，应当采取科学合理的策略，让其可以自然落下，对于出现的问题要及时处理，以保证后续施工任务的顺利实施。

图1 钢筋笼的安装图

3.6.6 灌注混凝土

混凝土灌注通常采取导管法，将混凝土持续灌注到设计标高，实际灌注桩顶部高度应当高出设计标准0.3 m，从而保证设计桩顶下桩身混凝土的强度过关。灌注期间，不得随意将导管拔出混凝土面，并安排专门的检测人员检查导管埋入深度与导管内外混凝土的液面高度差。若是导管埋入深度太大，则会导致钢筋笼放置的难度增加，让钢筋笼上浮概率加大。因此，需控制好导管的埋入深度，让其依照混凝土浇筑进度的变动而适量降低，减轻混凝土浇筑时给导管带来的冲击作用。如果混凝土浇筑速度太快，并且灌注桩直径较短，也会使得钢筋笼放置难度提高，从而更易发生上浮问题[3]。为此，需要严格把控好混凝土浇筑作业时间，降低钻孔中的沉渣，强化混凝土浇筑施工工艺，有效规避钢筋笼上浮问题。

3.6.7 做好深基坑数据信息监测

通过对深基坑数据信息的监测，能够实时了解深基坑的状态，并及时发觉基坑变形问题，从而采取有效措施加以处理，使得基坑施工作业的安全性得以保障（基坑变形控制标准见表1所列）。在工程实践中，首先，应在基坑周边选取适宜的监测点，选择土层性质稳定和施工活动不存在冲突的区域布设监测点，然后，对监测点进行编号，以便于其后对监测数据的有序整理。其次，借助于GPS技术对基坑施工状况的全天候监测，收集到的监测信息被同步上传到计算机终端系统内，再使用软件对数据加以整理，得出当前深基坑形变状况的走势图。最后，在系统内预先设好预警数据，当形变量超出预警值时，系统便会立即发出警报，提醒有关工作人员对其采取处理措施，进而提升施工作业中的整体安全性。

表1 基坑变形控制标准

4 基坑开挖、支护过程中可能遇到的问题及补救措施

1）基坑降水造成周边建构筑物沉降。及时观测，降水施工开始，就要做好观测记录，控制水位降深，如水位降深过大，首先要控制抽水量，即关闭部分抽水设备，必要时组织实施回灌方案，并对建筑物基础进行压闭注浆，固化建筑物基础。

2）基坑变形过大或地面荷载过大时出现位移。如出现以上现象，应马上减轻地面荷载，根据现场情况补加预应力锚杆，控制位移发展，或者在坑底脚被动区压重（如填沙袋等）。按规范要求编制系统的开挖监控方案，边坡检测项目的监控报警值根据检测对象的有关规范及支护结构设计要求确定。各项目监测的频率可根据施工进程确定，当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数，当有事故征兆时应连续观测。

3）底鼓或管涌。基坑底部有局部粉砂层，如出现基底隆起或管涌应及时回填土方，并加大降水量，情况紧急时，可采用坑内冲水。另外，要预防井管周围涌水现象，井管滤料回填时，上部必须封闭、压实。

5 结语

高层建筑基础埋深较大，施工面积广，基坑开挖的土方工程量较大，对施工技术要求十分严格，因此，选择合理的开挖及支护方案，是保证基坑工程安全质量的重中之重。建设单位要结合工程实际，加大对深基坑支护技术的研究和应用，确保建筑工程项目建设质量和施工进度，促进建筑行业的有序发展。