建筑工程的深基坑支护施工技术分析

2020-01-02赖金桥

四川建材 2020年10期

赖金桥

(福建祺兴建设集团有限公司，福建漳州 363000)

1 建筑工程中深基坑支护施工技术的应用现状

现代化城市的快速发展，要求现在的建筑工程必须满足城市生产、生活的功能性、安全性及舒适性的需要。随着城市人口的不断增长以及城市车辆的持有量的迅猛增加，现在的建筑工程不仅要利用向上的空间，也需要充分利用地下的空间。地下结构从地下1层进深到地下2层甚至是5层的开挖施工，城市的发展需要促进了建筑工程深基坑支护技术的研究与应用发展。鉴于深基坑的施工不仅关系到地下结构施工的进程和质量，还关系到四周环境的安全，因此，对深基坑的支护施工技术的把控就要更加严格。现在深基坑支护施工已形成一套较科学、成熟的技术工法，并有效地指导着工程实践应用，发挥着重大作用。

2 深基坑在开挖过程中应该考虑的因素

2.1 城市功能需求促使基坑施工开挖深度不断加大

当代建筑工程不再局限于地下1层或2层的深基坑开挖，像北京地标“中国尊”的基坑开挖深度已经达到地下7层，40 m的深度。深基坑施工在目前及将来会越来越多地应用在实践施工中。地下基坑开挖深度的增加，对于地下土层结构稳定性影响自然也更大，增加了施工队伍的施工操作难度。

2.2 隐患多，危及基坑安全

地下施工因为涉及到地下土壤性质、地下水、土层稳定性及周边环境保护等因素，其施工难度要比地上结构施工更难，安全风险隐患也更多。比如出现基坑地下水渗透；开挖未严格遵循开挖规程，未分层分段均衡开挖，开挖完成未及时支护；基坑周边坡顶没有设置有效的安全防护措施；随意在基坑开挖四周坡顶附近放置重物或者通行重型车辆等。若在实际施工过程中，忽视了这些细节则很有可能引发安全事故，造成严重影响。

2.3 对周边环境的影响

若基坑支护不到位导致地下土层发生坍塌、滑坡及位移的情况，有可能引发周边土层的沉降，危及周边建筑物结构安全。若未做好施工准备工作比如相关保护措施就开挖，则有可能破坏地下管沟、光缆及电缆等管线。挖出的弃土若未及时外运，在坑边堆载，则会威胁到基坑安全，同时也会污染周边环境。

3 深基坑施工技术的常见类型及控制关键点

3.1 旋挖钻孔灌注桩支护

旋挖钻孔灌注桩施工技术是深基坑支护中最常用的支护结构，对工程整体质量和施工安全有较好的保障作用。

3.1.1 测量放线

测量放线必须依据设计座标，利用全站仪将各个桩位坐标现场精确放样。各桩位定点必须经过自检、报监理工程师复检合格后方能进入下一工序。

3.1.2 钢护筒制作埋设

埋设护筒时，护筒中心轴线和已标定的桩位中心必须对齐，护筒与桩位中心线偏差不能超过2 cm，倾斜度控制在1%以内，高度要适当地高出地面0.20～0.30 m或高出地下水位2.00 m。护筒固定在正确位置后用黏土分层回填夯实，以保证其垂直度及防止泥浆流失、掉落及位移。

3.1.3 钻机就位

钻机就位时，要先做钻机检验，确保机械能够正常运转，满足施工作业要求。钻头中心应正对桩位中心点打孔，并注意检查钻杆的垂直度，确保成孔的垂直度满足设计需要。

3.1.4 成孔施工

在成孔作业时要实时监测旋挖钻机在地下土层的运作情况。为了防止因为孔内外静水压力差导致孔内坍塌或流砂现象，护筒内泥浆高度应超出地下水位2 m以上。同样原理，在提钻时，要注意及时向孔内注浆。钻孔达到设计要求，经过检查后，应立即进行清孔作业。

3.1.5 下放钢筋笼

吊入钢筋笼必须严格遵循准确、轻放的原则。下放过程中要随时关注下放过程中是否有遇到障碍，要及时排查原因。同时也要注意观察孔内水位情况，可以及时发现坍孔等情况的发生。

3.1.6 下放导管

导管投入使用前必须做好水密性和抗拔检测。下放前要确保每根导管都是干净、畅通且止水“O”型密封圈是密封完好的。导管逐段接长过程中要注意接口密封性，垂直下放到孔底300～500 mm。

3.1.7 二次清孔

清孔是在钻孔桩施工作业中保证成桩质量很关键的工序。因为清孔的作用是清除孔内的钻碴和沉淀物，确保孔内的泥浆满足浇筑混凝土所要求的泥浆比重。从而为灌注水下混凝土创造较好条件，顺利灌注。

3.1.8 混凝土灌注

灌注作业应紧凑、连续，严禁中途停灌。灌注过程中，要实时观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，从而把控导管的提升和拆除。在灌注将近结束时，因为导管内的泥浆及所含碴土稠度比重较大，会出现混凝土顶升困难的现象，这种情况可在孔内注水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。拔管过程中一定要注意桩顶沉淀的泥浆有可能会顺着导管向下而形成泥心，所以在拔出导管时，拔管速度要慢。

3.2 放坡挂网喷混凝土支护施工工艺

放坡挂网喷混凝土支护施工方便且施工效果好而被广泛应用。施工流程主要是土方开挖、修坡、放线定位、铺设钢筋网和加强筋、喷射混凝土及养护。在这个支护施工过程中需要注意的主要有：①基坑侧壁土方开挖，严格遵循开挖一层、支护一层的原则，且在大雨天严禁开挖施工；②严格按照设计要求放坡、修坡，设置锚管之后做坡面清理；③喷射作业应分段进行，垂直于喷面距离0.6～1.0 m，自下而上一次喷射厚度不小于40 mm；④到达喷射混凝土初凝时间时，应及时做好喷水养护，养护时间要根据具体气温动态调整，一般在3～7天。开挖下一层前必须对注浆体与喷射混凝土面层强度进行检测，达到设计强度的70%后方能继续开挖；⑤铺设钢筋网前，应先喷射一层厚度约20 mm的保护层。

4 应用深基坑支护施工技术需要注意的问题

4.1 土方开挖施工方法

基础土方先用机械由中至边进行大面积开挖，在距离坑底标高大约30 cm时改人工开挖修整到设计标高。这样做不仅避免对，地基的扰动还能确保标高的准确。在接近基坑侧壁、工程桩时，要注意对基坑侧壁、工程桩的保护，机械作业必须保持在10 m以上，工程桩附近均采用人工开挖，机械不得来回碾压。挖出的土方应安排及时运出，严禁将土方置放于基坑四周，给支护结构造成压力。

4.2 基坑排水施工方法

因为地下水渗漏或积水对深基坑支护的稳定性影响是非常大的，严重的甚至会破坏基坑支护的稳定性。因此，地下水的处理是深基坑支护的一项重要工作。

实践应用中可以采用在坑顶及坑底设置环绕排水沟引入集水井，以及与施打深层降水井相配合进行排水的做法。要注意基坑底的截排水沟是否有淤堵，要确保水流能够及时流入到集水井内。地下水涌水量较大时，应立即停止开挖，在涌水量大的区域增设降水井和采取积极的止水措施。

4.3 基坑监测施工方法

支护结构的稳定性关系到工程的安全，因此，采用信息化施工的方法对基坑施工的全过程进行监测可以有效预警基坑施工的风险。监测项目包括基坑坡顶水平位移与垂直沉降，深层土体水平位移、水位监测及周边建(构)筑物变形观测。监测过程中要注意：①监测仪器、监测点的安装、埋设以及测读的时间要紧密配合基坑工程施工工序需要；②放置监测仪器的位置应标准明显，还要做好保护设施，随时关注每个监测点的数据传输是否正常；③做好每次实测数据的处理分析和信息反馈；④当监测数据提示异常时，要及时向相关单位报告监测结果。