小议建筑工程深基坑支护施工技术

黄群

摘 要：本文是以某工程为例，探讨了深基坑支护技术的结构类型，并且详细地介绍了基坑支护施工技术措施。

关键词：建筑工程；深基坑；支护；施工技术；质量控制

1 工程概况

本工程位于廣西钦州市政府东面。工程结构主要为框架剪力墙结构；总建筑面积为158899m2， 共7幢楼房。其中，地下室建筑面积为20423.0 m2，地下1层，最高层数为26层，建筑层高：地下室一层4.1m；首层4.0～4.7m；二层4.2～6.0m；裙楼19.0m；标准层3.0m；建筑高度最高为78.25m，最低为55.0m。

2 基坑支护结构类型

深基坑根据不同的基坑深度、地质、环境与荷载情况采用不同的支护结构。通常可分为桩（墙）式支护体系和重力式支护体系两大类。

桩（墙）式支护体系一般有支护墙结构、支撑（或锚杆）结构以及防水帷幕等部分组成。主要有地下连续墙、柱列式灌注桩、钢板桩和混凝土板桩等形式。桩（墙）式支护体系的墙体厚度相对较小，通常是借助墙体在开挖面以下的插入深度和设置在开挖面以上的支撑或锚杆系统来平衡墙后的水、土压力和维持边坡稳定。

重力式支护体系一般指不用支撑及锚杆的自立式墙体结构、厚度相对较大，主要借助其自重、墙底与地基之间的摩擦力以及墙体在开挖面以下受到的土体被动抗力来平衡墙后的水压力和维持边坡稳定。

2.1水泥土挡墙

通过深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。其优点是由于采用重力式挡墙，不需要支撑，便于基坑内机械化快速挖土；具有挡土、止水的双重功能；搅拌桩（旋喷桩）施工时无环境污染，一般情况下造价较低，其缺点首先是位移相对较大，尤其在基坑长度较大时。

2.2排桩

排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩、冲孔灌注桩等，其支护形式包括：

1.柱列式排桩支护：当边坡土质较好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构。

2.连续排桩支护：在软土中常不能形成土拱，支护桩应连续密排，并在桩间做树根桩或注浆防水；也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。

3.组合式排桩支护：在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。

3 支护施工技术

3.1混凝土灌注桩支护施工要点

⑴ 施工工艺。钻机钻孔前，应做好场地平整，挖设排水沟，设泥浆池制备泥浆，做试桩成孔，设置轴线定位点和水准点，防线定桩位及其复核等施工准备工作。钻孔时，先安装桩架及水泵设备，桩位处挖土埋设孔口护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆等作用，桩架就位后，钻机进行钻孔。钻孔时应在孔中注入泥浆，并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m 以上，以起到护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。钻孔深度达到设计要求后清孔，该工程采用原土造浆，所以清孔时，钻机空转不进尺，同时注入清水，待孔底残余的泥块已磨浆，排出泥浆比重降至1.1 左右，即认为清孔已经合格。清孔完立即吊放钢筋笼和水下浇注混凝土。钢筋笼埋设前在其上设置定位钢筋环，确保保护层厚度。

⑵ 质量控制。护筒中心要求与桩中心偏差不大于50mm，埋深不小于1m；泥浆比重控制在1.1 ～ 1.2；孔底沉渣厚度不得大于150mm；水下浇注混凝土应连续施工，孔内泥浆用潜水泵回收到贮浆槽里沉淀，导管应始终埋入混凝土中0.8 ～ 1.3m，并始终保持埋入混凝土面以下1m。

3.2锚杆支护施工要点

土层锚杆简称土锚杆，它是在地面或深开挖的地下室墙面或未开挖的基坑立壁土层钻孔，达到一定设计深度后或再扩大孔的端部，形成柱状或其他形状，在孔内放入钢筋、钢管或钢丝束、钢绞线或其他抗拉材料，灌入水泥浆或化学浆液，使之与土层结合成为抗拉（拔）力强的锚杆。

3.2.1施工准备。（1）锚杆用有出厂合格证及试验报告的钢筋，直径为22mm；水泥浆锚杆体的水泥用42.5 号普通硅酸盐水泥；砂用粒径小于2mm 的中细砂；水用pH 小于4 的水；（2）钻孔机带套管和钻头；灰浆泵、灰浆搅拌机等；（3）开挖边坡，按锚杆尺寸取2 根进行钻孔、穿筋、灌浆、锚定等工艺试验，并作抗拔试验，检验锚杆质量，以检验施工工艺和施工设备的适应性；（4）进行技术交底，搞清锚杆排数、孔位高低、孔距、孔深、锚杆及锚固件型式，清点锚杆及锚固件数量；（5）进行施工放线，定出挡土墙、桩基线和各个锚杆孔的孔位，锚杆的倾斜角。

3.2.2施工工艺（ 水作业钻进法）。土方开挖→测量、放线定位→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开水源→钻孔→提出内钻杆→冲洗→钻至设计深度→反复提内钻杆→插钢筋→压力灌浆→养护→裸露主筋防锈→上横梁→焊锚具→锚头锁定。

3.2.3质量控制。（1）钻孔要保证位置正确，要随时注意调整好锚孔位置，防止高低参差不齐和相互交错；（2）钻进后要反复提插孔内钻杆，并用水冲洗孔底沉渣直至出清水，再接下节钻杆；（3）钢筋使用前要检查各项性能，检查有无油污、锈蚀等情况，如有不合格的，应进行更换或处理；（4）注浆管使用前，要检查有无破裂堵塞，接口处要处理牢固，防止压力加大时开裂跑浆；（5）拉杆应由专人制作，钻孔完毕应尽快地安设拉杆，以防塌孔；（6）在灌浆前将管口封闭，接上压浆管，即可进行注浆，浇注锚固体；（7）灌浆是土层锚杆施工中的一道关键工序，必须认真进行，并做好记录，灌浆材料用水泥浆，水灰比为0.45，水泥浆液的抗压强度应大于25MPa，塑性流动时间应在22s 以下，可用时间应为30 ～ 60min，整个浇注过程须在4min 内结束；（8）灌浆压力在0.4 ～ 2MPa 之间，宜采用封闭式压力灌浆和二次压力灌浆，有效提高锚杆抗拔力。

3.3锚喷护壁施工工艺及质量控制措施

1.制锚：锚杆体为Φ22 钢筋，钢筋搭焊长度≥ 5d，双面焊。

2.开挖：喷锚网支护的特点是边开挖边支护，分层分段开挖。

3.钻孔：用空气冲击钻成孔，孔径大于14cm，孔深允许误差-20cm，打设角一般为3°～ 8°，孔位遇障碍物时允许变动。

4.注浆：配比为水︰水泥=1：0.45，并加三乙醇胺0.3‰，注浆压力大于0.5MPa，水泥为42.5 号普通硅酸盐水泥。

5.修坡面：注浆后进行修坡面，使坡面平整，严格控制坡面到地下室墙体距离。

6. 编网及焊接：网筋Φ6@300×300，加网孔间距50mm×50mm 钢丝网，网筋搭焊长度≥10cm，多于3个焊点。

7.喷射混凝土护面：普通42.5 号水泥、中砂、碎石（粒径小于15cm），配合比：水泥：砂：石：水=1：2：2：0.4，混凝土强度C20，喷射前坡面作喷射厚度标记，喷射混凝土面层厚度为5cm，喷射混凝土面层每天浇水养护2 ～ 3 次，养护7 天。

3.4砖砌挡土墙施工要点

1.施工工艺。平放线（ 绑扎构造柱钢筋）→试摆砖→立皮数杆→组砌、清理→构造柱模板安装、浇混凝土→圈梁和压梁模板安装、钢筋绑扎、浇混凝土。

2.质量控制。材料质量符合要求，灰缝横平竖直，砂浆饱满，厚薄均匀，砌块上下错缝，内外搭砌，接茬牢固，墙面平整垂直；水平及竖向灰缝宽度一般为10mm，控制在8～12mm，水平灰缝砂浆饱满度不低于80%，竖向灰缝砂浆饱满。

4 结束语

基础是高层房屋建筑设计和施工的重中之重，深基坑支护施工技术是整个基坑工程中至关重要的环节，直接关系到整个高层房屋建筑的施工和使用的安全性，我们要对深基坑支护的设计以及施工给予高度的重视，从而使整个高层房屋建筑工程能够顺利圆满的完成。