绿色装配式边坡支护施工技术研究

董馥鹏

(山西龙城建设集团有限责任公司，山西 太原 030027)

1 工程项目概况

以山西太原市中的某期民用住宅楼项目为例，地处于高新开发区域，项目建设附近有生态园区等，其地下空间中布满了错综复杂的管道线路且土壤质地特殊，施工环境较为复杂多变。本工程项目总体占地面积约为15856.64m2，建筑物总面积约为42592.59m2。根据项目施工设计方案，本次项目基坑长宽呈东-西走向，长约155m，宽约为83m，基坑南侧开挖深度为11.47m～12.43m，东侧深为11.22m，最大深度达到24.12m，属于住宅项目深基坑范畴，所以要提高对基坑边坡支护的重视程度，以防止边坡出现局部或大面积的坍塌和滑坡现象。

结合太原市地质条件资料、项目施工现场勘查结果，发现本项目深基坑及周边土壤质地为典型的黄土、黏土和粉土，如表1所示。鉴于深基坑施工整个工期较紧，基坑设计采用动态设计法，通过使用“灌注桩+锚索”的支护体系为基坑东侧边坡提供稳定性。同时，由于以往锚杆喷射混凝土的支护方式具有效能低、污染高、强度大等缺陷，加之太原市当地大力推进生态建设与环境保护，所以在深基坑南侧采用绿色装配式边坡支护，满足边坡支护要求的同时，也符合新时期生态环保的施工理念。文章以该项目基坑南侧的支护设计(绿色装配式边坡支护)为研究对象，深入分析和探究此项施工技术的具体应用措施和手段。

表1 土壤质地分类

2 绿色装配式边坡支护施工技术应用要点分析

2.1 施工准备

为了充分发挥绿色装配式边坡支护技术优势，就要做好实地勘察工作，以便于全面掌握此项施工技术要点，科学选择恰当的技术方法，合理配置所有施工材料及设备。

1)在本项目施工设计前，采用了简单便捷地钻探勘查法，利用钻机在现场基坑处进行钻孔，及时掌握深基坑下方及周边的土层质地情况，科学判断土层中的实际情况，如地下水位深等，并且也方便施工单位了解基坑的稳定性，以此为依据合理计算基坑尺寸(长、宽、深)，最大限度上保障了基坑支护作业顺利开展。结合本次调查结果显示，本项目所处位置处的土壤质地中包含了大量的黄土、粘土和粉土，即浅层区域分布不均的黄土、粘土，深层次区域则存有大量粉砂土质[1]。

2)应该依据一系列实地考察的数据结果加以分析，结合各种影响因素，合理设计基坑边坡支护方案，并要由此项目所有参与方共同进行方案审核，即对方案中所有环节逐一检查，按照基层土壤物理性质为标准，从诸多方案中选择出最科学、最有效的技术方法。

3)需要基于现场实际情况、设计方案内容等，明确此项目施工过程中所使用的材料与设备，并要对其进行规格、性能、数量的入场审查加以管控，确保其满足绿色装配式边坡支护施工标准。

2.2 基坑开挖

在本项目基坑开挖之前，需要安排专业人员携带地下探测器，对深基坑开挖处及周边环境的地下管线、建构筑物、地下水位等进行勘测，以防止开挖过程中出现管线、构物挖断、破坏等问题，造成一定安全隐患。在实际开挖过程中，严格遵循土方开挖设计方案中的各项要求，科学设置施工便道，及时平整、压实施工道路，以防止其出现下沉、表面不平等现象。在具体施工操作中，要采取“先周边、后中间”的开挖顺序，依据“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的基本原则，分段分层、均匀对称、步骤有序地完成此次开挖作业。在此期间，为了实现基坑开挖过程中支撑与挖掘同步、交替进行，就要采用开挖深度与绿色装配式边坡支护同步施工模式，即每次土层开挖厚度应小于1m，深基坑底面以上30cm厚土方采用人工开挖方式[2]。

2.2.1 坡面清整

由于基坑开挖中采用“人工+机械”的方式，可能会造成开挖后的基坑边坡表面出现松散、不平整等问题，如若不对其进行事先清理与压实，难免会影响后续施工进展。为此，需要优先将边坡坡面处的松散浮土加以清理，使其变得干净、光滑；并要对边坡结构中所存的障碍物加以拆除，针对局部不稳定点，可以采用清刷或支站等加固措施，以保证边坡坡面的平稳过渡，实现平整度偏差±30mm。

2.2.2 测量放线

这一环节是深基坑施工中的重点内容，也是绿色装配式边坡支护技术应用的关键所在，所以施工单位要给予其较高关注度。待初步清理和加固工序完成后，应该按照绿色装配式边坡支护方案设计，选用有着显著标识的白石灰，对边坡中每一个锚杆孔洞位置进行标记，并要进行反复核实与审查，以保证孔洞标记点与设计方案真实相符，为后续施工操作奠定坚实基础。另外，也要对本项目中所使用的2m长φ16mm的钢筋锚杆加以检查，重点关注其结构受损、表面杂质、型号不一等问题，必要时要给予其针对性地解决处理措施。

2.2.3 锚杆钻进

待以上所有工序结束，应该安排有关设备及材料的进场，使用坚硬、平整的枕木为其搭建施工作业台面，并要检查所有进场物资物料的完整性，确保锚杆钻机运行参数、材料质量性能等均无异常后，便可开展此道工序。在实际钻进操作中，需要做好以下几点内容。

1)本项目结合设计方案、现场实情，选用潜钻孔机进行钻进操作，孔洞直径为70mm，钻孔倾斜度要保持与边坡坡面的垂直；2)严格遵循轻压慢速原则，提前进行试钻作业，以及具体问题具体分析原则，根据边坡土层质地变化，及时调节钻进模式；3)实时跟进钻进成孔情况，针对钻进过程中孔洞周边出现细小裂缝时，应立即停止钻进，并选用套管成孔或挤压成孔方式进行；4)为防止出现孔洞深度不足的问题，则要把控好实际钻进操作，确保实际钻进孔深大于设计孔洞深度；5)待钻进到一定深度时，就要对孔深、孔位、孔斜进行测量，确保孔洞钻深误差≤±50mm，孔洞位置偏差距离≤50mm，成孔斜角误差≤±1°，使其满足绿色装配式边坡支护施工技术要求，再对成孔进行清洗；6)将孔洞内的杂质清理完后，可在其底部留有少量泥浆，使其固化凝结为下一环操作提供便利。

2.2.4 锚杆插入

完成钻进成孔后，尽可能在短时间内将锚杆插入孔洞内，以防止孔洞在作用力下出现缩径、塌孔等问题。在此期间，本项目所选用2m长φ16mm的钢筋锚杆，有效控制锚杆插入时其与成孔内壁之间的距离，以防其对孔壁内造成刮碰、划痕，当锚杆顶端与孔洞底端接触后，使用钢尺测量出裸露在外的锚杆长度，将其露出边坡外的长度控制为100～150mm，便于与横向加强钢筋进行焊接，起到预期加固效果的同时，为后期封锚处理提供便利。同时，也要严格控制钢筋锚杆彼此水平间距和纵向间距，即水平距/纵向距均为1.5m，并在插入土钉钢筋时，优先查看孔内情况，如若发现有局部渗水、塌孔等问题，应采取针对性措施来处理[3]。

在土钉钢筋插置于孔洞内，要在钢筋锚杆中安装相应支架，便于将其精准对向孔洞中心位置，注浆后其保护层厚度要≥25mm。顺着土钉钢筋上下均设立一道支架，由φ8mm钢筋制成，与土钉形成30°，均匀分布其主体结构周围，既要保证注浆管正常插入的同时，又不能妨碍浆液的流动。另外，要提前准备好相应的注浆材料，进一步增强绿色装配式边坡支护技术应用效果。

2.2.5 灌注浆液

在制备水泥浆液时，应当按照预先设计好的配合比进行调配，即水灰比为0.4～0.41，科学控制水泥浆液搁置时间，必须要在初凝前用完浆液，确保其质量及性能等不受到影响。在具体操作实践中，本项目结合基坑边坡土层结构情况，合理选用水泥注浆材料，通过采用底部一次性注浆法，将注浆管直插进孔洞内距底部200mm距离，有效控制注浆中浆液最大压强不应低于30MPa，压力限定为0.4MPa左右，并在孔洞口处设置止浆袋，待观察到孔口处有浆液流出后，便可以表示孔洞内已注满浆液。每一次实施注浆之前，都要科学计算出所需浆液体积，确保实际注浆量不得少于孔洞内容积。经过此项操作后，本项目深基坑边坡土层中的各项物理性质均得到改变[4]。

2.2.6 锚钉施打

针对边坡顶层、中间平台、坡脚位置，应操作小型机械完成竖向锚钉施打，以便于在绿色装配式面层翻边处理时安装固定。此环节中所选用1m长φ16mm的钢筋，有效控制锚钉钢筋间的水平距离为1.5m，并要采用水灰比为0.4～0.45的水泥砂浆完成注浆操作，注浆压力控制为0.4MPa即可，沿着基坑边坡施打一排后，再用φ6mm的钢丝绳与锚杆钢筋进行焊接和绑扎。

2.2.7 面层铺设

在绿色装配式面层施工中，本项目结合施工现场实际情况，最终选用幅度6m、长度50m的装配式面层卷材，通过精准把控卷材裁剪尺寸，完成试验铺设环节，对所试铺后的面层宽度，以及接缝处的平整度、松紧度进行检查，判断其是否符合设计要求。在实际操作中，该项目采用“人工滚铺”方式进行，确保坡面平整，预留一定变现余量；采用φ6mm钢丝绳缠绕锚杆端头一圈并拉紧张，再装配固定件紧固、卡扣螺栓拧紧，确保接头的牢固可靠；边坡顶层与底脚，需要设置装配式面层翻边，宽度为坡顶≥0.8m，中间平台及坡脚≥0.3m[5]。

2.2.8 坡顶翻边

待施加完防水层、装配式面层，土钉、钢丝绳后，要在距离边坡坡顶的0.8m范围内浇筑80mm厚度的C20混凝土，并完成混凝土结构表面抹平及后续养护。

2.2.9 面层拆卸

根据本项目深基坑回填土进程，采取分层拆除方式，优先拆卸连接件，后拆除绿色装配式面层，最后将拆除后的构件进行统一堆放和处理。

3 绿色装配式边坡支护技术应用效果

3.1 施工质量控制

3.1.1 加强现场物资物料管理

施工单位要优先选择市场中信誉良好、产品质量高的供应商，对同类材料进行货比三家，控制所使用物资的单价，并要按照订货清单对进场物资的品种、规格、数量等进行记录和检查，如若其质量及性能不符合技术应用要求，则要立即与供应商联系，要求其退换或补偿，避免其影响最终建设效果。同时，由于绿色装配式边坡支护技术应用时所涉及物料众多，应当根据其品种类别进行针对性保管，避免因存储不当导致其质量、性能降低的现象。另外，也要制定出详细的使用规范，确保可以发挥其应有价值。

3.1.2 提升现场人员综合素养

为了保证绿色装配式边坡支护技术有效应用，就要对现场施工人员进行全方位培训教育。通过提升岗位准入指标，综合考核应聘者进行专业技能、职业素养等方面能力，使其满足此项施工技术应用要求，并要积极开展培训教育工作，强化现场人员专业技能和质量意识等，使其可以按照技术应用操作流程完成相关工序内容，确保工程项目施工有序进行。另外，需要制定和落实责任机制、绩效考核、奖惩制度等，有效约束施工人员行为，以此来达到项目基坑边坡支护施工质量控制目标。

3.2 技术推广价值

3.2.1 绿色环保

绿色装配式边坡支护技术，因其有着可回收利用、绿色美观性的特点，积极响应我国绿色节能、生态环保的发展战略。相比于传统施工技术，不仅可以减少喷射砼所产生的污染，避免裸露边坡水土流失问题，还能够降低施工过程中的能源、资源消耗，具有显著的绿色环保性。

3.2.2 经济节约

相比于其他支护施工技术，其所使用的装配式面层材料可以进行回收利用，大大减轻了施工成本费用，如与喷射混凝土工艺比，成本费用节省约20%，并且从施工进展来看，在工期紧张、环保严峻的城市建设中，绿色装配式边坡支护技术的社会效益、生态效益更加明显。

4 结语

综上所述，针对山西太原市这一特殊的地质条件，通过本次项目的基坑支护实践中，可以看出绿色装配式边坡支护技术取得了良好应用效果，这也表明其在今后边坡支护中值得推广与使用。所以施工单位要牢牢掌握此项施工技术流程和应用要点，为今后建筑行业可持续发展夯实基础。