土建基础施工中深基坑支护技术的应用

文/丁伟华 安徽协亚房地产开发集团有限公司 安徽马鞍山 243000

1、深基坑支护技术的施工注意事项

在确定基坑边坡和支护结构时，需要明确的因素有力学指标、地下水位、基坑开挖的深度等。确保基坑边坡具有一定的稳定性，因此在选择支护结构形式时，通过计算保证支护结构具有一定的安全储备性能。详细检测周围土体的变形情况，确保周边建筑物和地下管网不受破坏。此外还要重点关注地质水文勘测工作，大量研究结果显示，在基坑开挖阶段发生安全事故大多是由于地下水造成的[1]。特别是施工现场土质为粉土或砂土，如果地下水位过高，则容易出现基坑坡面渗水、流砂的情况，导致基坑坍塌的危险事故发生，所以说地质水文勘测工作对于基坑开挖意义重大。在开挖支护的施工作业中，应当严格按照施工方案要求进行，重视软土区域加固工作，密切关注深基础施工的坑底和边坡变形发展趋势，确保控制在允许变形范围之内。深基坑施工要求做到先支护、后开挖，杜绝超挖的情况出现。发现异常要立即停止施工，启动应急预案，抢险加固完成后要查明问题出现的原因，制定有效的解决方案。如图1所示，为深基坑支护的施工现场具体情况。

图1 深基坑支护现场图

2、常见的土建基础施工中深基坑支护形式

2.1 地下连续墙结构支护技术

地下连续墙是一种常见的土建工程深基坑施工支护手段，主要作用就是保持地下建筑稳固。如果地下施工作业的深度较深，已经明显低于地下水位，此时就需要将钢筋网片及混凝土用导管灌入一定厚度的成槽壁中，混凝土墙体就此生成。待养护的钢筋混泥土强度提高后，具有较高的止水性和挡墙作用，这样施工安全性和结构自身的稳定性均会明显增强。

2.2 排桩支护技术

比如在某工程中使用的是型钢桩横挡板支护，具体的操作是沿着挡土的位置，预先将挡板支护打入到钢轨中，钢轨的类型有工字钢、H型钢，相互之间的距离是1.0到1.5m。而且还将3到150px厚的挡土板塞入型钢桩之间的挡土中。排桩支护是用钻孔灌注桩等作为基坑侧壁围护，排桩顶部钢筋锚入钢筋混泥土压顶梁中，结合水平支撑体系，达到基坑侧壁稳定的效果，但其不具备止水的效果，在地下水位以下开挖时需与水泥土搅拌桩等形式的止水帷幕结合使用。钻孔灌注桩与桩之间应留有一定的间隔距离，要严格按照设计尺寸要求留设，不能过大也不能过小，尺寸过大会减弱支护作用，距离过小将导致施工成本的增加[2]。

2.3 热轧型钢板支护技术

选择的钢板类型应该是带有锁口，属于热轧型钢板，预制钢板的制作要严格按照设计要求进行，保证预制钢板的尺寸规格符合标准。加工制作完成之后，要尽快将钢板运送至施工现场。在具体的施工环节中，要保证每块钢板的锁口连接正确，以便在地下形成一道稳定严密的钢板墙，这样钢板墙阻挡水土流失的效果才会比较好。该技术的优点是施工方便、简单，质量易于控制，能够起到良好的支护及防水效果，但一次性费用投入较大，多次使用后止水效果变差，另外对土的质适用范围也有一定的要求，主要用于粘性土、砂土、淤泥质土等软弱土层。

3、土建基础施工中深基坑支护技术的应用

3.1 吊运工作

在开展钢板桩深基坑支护施工的准备阶段，要准确计算打桩间距，选择合适打桩设备，计算出钢板桩进入基坑底面下的深度。对于那些需要运送到现场的钢板桩，要做好质量检查工作，主要的检查指标是钢板的外观质量，查看是否存在大面积锈蚀。除此之外，还要按比例抽样检测钢板的强度和刚度。比如在某次施工中吊运工作的采取的是装卸钢板的方式，目的在于实现两点平衡调运。为了保证调运作业的顺利进行，管理人员特别注意实地检查吊装设备的安全性，在正式作业之前先试吊。试吊的具体步骤是将钢板桩吊离地面五公分左右，然后停置一段时间，稳定之后检查吊装设备是否存在松动的问题。待一切正常之后，才正式开始吊运工作。而且严格控制好一次吊运的数量，不超载吊运，在保证完成任务的同时也有效避免发生安全事故。

3.2 钢板桩打入

用于锤击钢板桩的设备有蒸汽打桩机、柴油打桩机等振动打桩机。这些设备在工作时会产生噪音，而且深基坑施工常处于闹市区位置，打桩施工有必要考虑如何降低噪声污染。正因如此液压打桩机的使用频率较高，该类型设备产生的噪音明显低于其他类型的设备。正式打桩施工时要先进行试压作业，这样做的目的是确定桩型、桩长及打桩机设备型号。总结打桩施工的注意事项，可以概括为以下几个方面：首先是测量放线工作，在开展这项工作之前要精准的确定打桩位置，当第一片钢板桩打入完成之后，就要测量钢板桩的垂直度、外露长度，以及钢板桩的实际位置[3]。其次，施打钢板时要做好钢板桩侧壁及锁口涂抹润滑油工作，以减小回收钢板桩时的摩擦阻力。最后，要安排专人指挥钢板桩打入作业，经常检查钢板桩的垂直度。一般情况下，如果钢板桩的偏差度超过2%，就需要将其拔出，并重新打入。

3.3 制作安装围檩及支撑

完成基坑钢板桩支护施打工作之后，注意保持基坑开挖施工边坡的稳定性，及时加设水平横撑。按使用材料来划分，常用的支撑结构形式有钢筋混凝土支撑体系、钢结构支撑体系。根据以往的施工经验，钢结构支撑体系的特点是拆除方便、快捷，而且还能循环使用，并可以将预应力施加到横撑体系中。在施工过程中要随时检查支撑结构的变形挠度值，该数值不能大于支撑长度的0.1%。此外还要验算支撑点的受力情况，避免出现应力集中而导致局部失稳。按照图纸节点要求将钢托架焊接在钢板桩上，确保钢支架间距和标高与设计的要求相符合。再把拼装好的钢围檩吊装到钢托架上，将其焊接牢固。完成后检查围檩与钢板桩之间的间隙，如间隙过大要增设钢支垫，确保受力均匀。

4、解决深基坑支护常见问题的有效措施

围护墙体水平变形过大是最常出现的安全问题，如果基坑开挖较深，而且支护结构没有设置水平横撑，再加上基坑周边土压力作用，必然出现围护墙体水平变形过大的问题。随着开挖深度的加大，水平位移也会越来越大。解决这一问题，可以采取的有效方法是加设水平横撑，以增加支护结构的整体刚度，也增加围护桩的厚度及埋置深度。加固深基坑内被动区土体的方法有两种，分别是抽条加固和裙边加固。基坑底部隆起也是容易出现的安全问题，原因是基坑土方开挖卸荷后，坑底部的承压水或水压差会越来越大，达到基坑底部不透水土层自重无法承受的范围，基坑底部土体就会隆起。还有一种情况是围护结构插入基坑内的深度不足、土体卸荷及地下水的共同作用，导致坑内土体失稳。有效解决的方法一是加固基坑底部土体，增加其强度，使坑底形成整体板块。二是有效降低基坑下方的地下水，增加坑边土体的稳定性。

总结：

综上所述，对于工程建设项目来说，深基坑支护是项目主体施工的重要组成部分。在施工的过程中，要合理运用深基坑支护技术，有效提升基础施工的质量水平，保证基础施工安全可靠。相关的技术人员需要不断探究和优化深基坑支护技术的方法，有效解决施工过程中存在的一些不足之处，降低深基坑支护技术的应用成本，努力提高支护技术的适用性。