建筑深基坑支护工程施工技术研究

2016-03-19蔡敏捷广州第二建筑工程有限公司广东广州510030

低碳世界 2016年22期

关键词：深基坑锚杆基坑

蔡敏捷（广州第二建筑工程有限公司，广东广州510030）

建筑深基坑支护工程施工技术研究

蔡敏捷（广州第二建筑工程有限公司，广东广州510030）

基坑支护是建筑工程施工的基础，对保证建筑的质量有十分重要的作用。本文对基坑支护工程施工技术进行研究，以和业广场为例，详细阐述施工技术重点与要点，以供同类工程借鉴。

基坑支护工程；施工技术

引言

伴随着我国社会主义经济的飞速发展，城市也逐渐进入高速发展的时期，城市化步伐的加快、人口数量的增加，使得城市土地逐渐紧缺，高层建筑增多，导致建筑基坑深度不断增加，需加快对建筑基坑支护的研究，以确保基坑和建筑的稳定性。

1 工程概况

和业广场工程项目位于康王路与龙津路交界，三层地下室26500m2，上盖三层裙楼一幢26层塔楼59000m2，合共85500m2。地质条件：十几米砂层，地下水丰富，地下水位负2m。基坑开挖深度16m，支护形式：钻孔钢筋混凝土桩、连续墙加二层钢筋混凝土内支撑，止水帷幕：混凝土搅拌桩，开挖方式：按内支撑分三层开挖。

2 基坑支护技术的介绍

2.1 基坑支护的概念

基坑支护技术有：①阻挡外周土层。②阻挡外周地下水。通过灌注桩、连续墙、钢筋混凝土桩、钢板桩等形式，加强基坑侧壁的支护能力，巩固侧壁的稳定，以避免出现坍塌、侧移和滑落等情况，并且降低地下水的渗漏。

根据工程类型分为基坑、建筑基坑和深基坑。基坑支护是在建筑进行基坑施工时，对基坑周边多采取的一种加固防护性保护，以保证基坑周围环境和地下结构的安全性。建筑基坑模式在进行建筑基础施工和地下室施工时，从地面向下开挖而形成的基坑。深基坑是指地下开挖深度达到5m以上的基坑。若环境复杂，而深度不足5m的基坑也能称为深基坑[1]。

2.2 基坑支护的工程特点

相对来说，城市人口密集度高，排水管道、建筑群等错综复杂，集中而复杂的生活环境增加基坑支护施工的困难度。而每个地方又具有独特的地理环境，土的性质、水文条件的差异都会影响着施工进程，所以，需要针对各地的特点，具体问题具体分析。施工人员需要对基坑支护工程特别重视，全面规划，多总结经验，多研究、多积累，以提高支护体系的质量，降低支护体系的造价。

2.3 基坑支护工程的具体表现

通常基坑支护的表现方式有，水泥土挡墙、拍桩支护、钢板桩、放坡以及基坑体内坑，要依据当地的地质水质的条件来选择适合当地环境的支护方式。放坡的表现方式通常用于在开挖地较浅的情况下，而开挖较深的情况通常是用基坑的内壁支撑，如一些大型的基坑，还可采用连续墙的方式进行开挖的处理。

2.4 基坑支护技术的发展趋势

基坑支护技术的发展趋势大致概括为四个部分，从传统干式喷射混凝土加固技术，逐渐发展成湿式加固技术，有助于提高加固的强度、缩短加固的时间。从外撑固定型支护转向内撑型支护，这样的转变有利于控制支护空间。其次是将防渗墙技术引入支护施工中，这样的防渗墙主要以灌注桩、搅拌桩、锚杆为主体，将会逐步取代传统的支护结构，使得防渗墙的加固和防渗的功能更突出。最后是应用侧向变形控制技术，在避免侧向变形和侧向压力破坏的同时，加固基坑的支护功能。

3 基坑支护结构及设计要点

3.1 基坑支护结构

基坑支护工程的支护结构大致分为支挡型和加固型两类。加固型通常采用水泥搅拌加固结构。支挡型又细分为地下连续墙结构、桩排支挡支护结构及土钉支护结构。

采用地下连续墙结构基坑支护工程的优点有，防水防渗功能较强，整体刚性较大。主要用于涉及地下水位的软体粘性土层或基坑开挖深度要求较深的建筑工程[2]。桩排支挡结构主要是将预制钢筋混凝土板桩、人工挖孔桩、钻孔灌注桩等，以柱列的形式间隔排放，以形成一种支护结构。土钉支护结构是一种将土钉非常密集的钉入所加固的混凝土或土体中形成类似挡土结构的一种基坑支护结构。它能够承受混凝土或土体周围的压力，其优点是施工操作简单工程造价低、柔性高、结构轻便，是目前多数施工首选的基坑支护技术。

3.2 基坑支护的设计要点

3.2.1 建立基坑支护的新规范

目前关于基坑支护的设计，是沿用传统的设计理念，并没有建成一套完整而精准的计算方法，用于基坑支护的结构设计，且在基坑支护机构设计时，没有统一的设计规范参考。而传统的设计观念已经不适用于当今的基坑支护施工中，应去糙取精，将符合当今基坑支护设计的理论应用于设计中，建立一个动态、与时俱进、实时反馈的信息的设计体系。

3.2.2 注意控制支护结构形变

在对基坑支护工程进行设计时，需要注意控制支护结构的形变。要注意研究如何确定地面超载的情况，注意空间效应与平面效应之间的转化问题。除此之外，需要考虑设计方法对支护结构造成的影响，可以通过控制支护结构的形变成为确定设计方法的一个衡量标准[3]。

3.2.3 注重实验过程的研究

为了得到关于支护结构正确的理论理念，需要进行大量的实验模拟研究。而目前国内正缺乏对于支护结构的实验性研究体系的建设。由于在基坑支护施工的过程中，在施工现场搜集的科技资料没有足够的科学数据，故无法支撑基坑支护结构试验的进行，从而无法归纳总结关于基坑支护结构的正确的理论知识。

4 基坑支护施工技术

4.1 准备阶段

施工开始前，需要对场地标高及基坑开挖深度等基本问题进行反复核对，并详细调查周围建筑物的埋深、地下管线埋深、四周道路情况、基础类型等情况，在调查过程中发现与勘察报告的地质条件、布置场地等施工情况不符合时，需要及时与设计单位进行沟通，并对不符合的情况做出适当的调整。

4.2 支护桩施工阶段

在支护桩施工时，支护桩可以使用钢筋混凝土护壁和人工挖孔桩，如灌注桩，还能够使用吊桶和电动葫芦运输的方式进行土方开挖。在整个过程中要对配置、灌注混凝土，制作、安放钢筋笼，成孔、清孔等工序的质量标准进行严格的控制，从而保证成桩的质量。

4.3 锚杆施工的阶段

锚杆是一种新型的承拉杆件，锚杆的一头长锚固在地基岩石中，另一头常连接结构物或挡土墙桩。而通常各种向外的倾覆力是不能利用锚杆和岩石与锚固力承担。当基坑开挖施工的开挖深度达到锚杆的标高后，则进行土层锚杆的施工，而锚杆的施工主要工序是，开始钻孔、锚头的制作、穿锚索、注浆，水泥砂浆和水泥浆可以作为注浆材料。等到完成注浆后，进行钢垫板、钢台座、钢腰梁的安装，随即进行张拉锚固。

4.4 基坑支护的监测

在基坑开挖深度不断增加的过程中，基坑支护体系可能面临着侧向变位情况的发生，它是一种无法避免的必然施工情况。故基坑支护的监测重点是研究侧向变位的走向，并对其可能发生的变位情况采取相应措施进行预防控制。事情发生前的预兆是避免事情发生的关键因素，故对基坑支护的监控是十分重要的。另外，需要对支护体系的情况进行充分的了解，通过监测，及时发现问题并解决问题，以便施工的顺利进行。

5 基坑支护工程施工技术管理

基坑支护的施工阶段是整个施工工程最重要的部分，关系着工程的施工安全和施工质量。在基坑支护工程施工技术的管理中，相关人员需要对地方水文气候、地质勘探资料进行仔细全面的整合，做好施工条件的准备工作，明确施工重点项目，并对突发事件及应急措施进行合理的制定，可依据相似工程的施工经验进行制定。

5.1 基坑施工

基坑施工主要分为四个部分，挖土、挡土、维护和防水。每个环节都对工程质量有重大的影响，需避免犯错失误的情况发生。工程设计、施工阶段需要按照操作工艺流程依次进行，严格管控施工工艺，反复强调施工要点，避免人为因素导致的事故发生。另外制定并规范技术操作手册，保证基坑施工合理顺利进行。在土方开挖前，需要勘探基坑周围环境及地质条件。遇到特殊地质及特殊环境时，需要报告相关部分，综合各方建议进行确定基坑挖掘实施与否。注意避开梅雨季节，以免造成施工事故的发生。

5.2 深基坑周边土体止水控制

止水帷幕作为高水位地区支护工程常用的止水措施，常用的方法有高压喷射、深层搅拌以及压力注浆等。若在此过程中，搅拌桩质量出现问题，基坑开挖则将有渗水。在此基础上对其灌浆，不仅会延长工期，还会导致工程造价的增加。当渗水轻微时，需采取塑料管引流的方法止水、砂的流量及流向，找到渗漏点，用水泥砂浆掺水玻璃封堵。封堵期间并采用塑料管引水流入基坑底集水井内，由水泵排除。若渗水严重，则立刻停止施工，在渗水点铺设塑料布减少对基层的冲刷，用大管径胶管引流水泵排水，严禁对出水口封堵处理。若保证桩体质量，必须确定合理的水泥参加量。不仅将桩体搅拌均匀，桩长满足设计要求，还需要避免桩头出现“无浆”的现象。

5.3 支护信息化管理

为了保证深基坑的整体稳定，在施工过程中会对基坑壁进行加固支护工作，以确保深基坑的挖掘工作顺利进行。可以在支护中应用高科技设备，电子监控基坑壁的压力、土层结构的剪应力、基坑形变的趋势以及支护结构的稳定性等，通过数字化信息的采集，数据传输及处理，一旦发现有超过预警值的迹象，立即进行处理，降低危险发生的频率。