土建基础施工中深基坑支护的应用与技术方案分析

2020-02-20徐瑞喜

四川水泥 2020年1期

徐瑞喜

（晋北煤业有限公司，山西霍州 035100）

在现代科技的带动下，建筑行业的土建基础施工手段越发丰富，尤其是深基坑支护技术，利用率与规定标准要求逐渐提高。面对施工中的新问题与新情况，要求施工人员严格按照规定建设，加强实践经验总结，进一步完善深基坑支护施工技术，合理利用工程新方法与心技术等，不断提高基坑施工质量与效率。

1 土建基础施工环节中深基坑支护的主要类型

1.1 排桩支护

排桩柱主要由防渗帷幕、支撑、支护柱等组成，包括矩形、丁字形、三角形等布置方式。支护结构由冠梁与排桩等组成，主要使用钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩，从受力情况入手分析，排桩支护的特征如下；一是结构整体协调受力，尤其是应用连梁后，对土体变形与排桩起到了约束作用。二是静定结构相对平稳，支护强度与刚度随之提升。三是支护的土拱效应明显，侧向土压力随之改变，支护效果随之加强。

1.2 钢板桩支护

作为临时性工程，在支护工程施工中，不能忽视对支护结构的经济性、安全性等问题的考虑。钢板桩支护方案能够节省投资与缩短工期，具有较高的应用价值。在设计钢板桩支护系统时，应当计算出嵌固深度、板桩内力与支点力等技术参数。施工中划分基坑开挖流水段、施打钢板桩，最后完成钢板桩的内支撑施工。钢板墙主要由锁口或钳口热轧型材料的钢板桩正确连接组成，遮挡水土等应用效果明显，但不能忽视周围环境对其整体质量的影响。

1.3 土钉支护

土钉支护技术在施工中，通过加固天然土体与钢筋网喷射混凝土结合，形成符合力学要求的土钉墙，用于阻挡墙后土施加压力，确保墙体开挖面与基坑边坡的稳固性。在实际施工中，会应用到大量土钉，即使某个土钉失去作用力，也不会对整体支护产生影响。同时材料用量少，施工成本随之降低，工程进度加快，尤其在沙土或硬粘土等土质条件下，应用优势发挥更加明显。施工工艺包括测量放样、基坑开挖、打土钉孔、挂网、设置泄水管孔、连接混凝土与土钉间面体等，最后完成挂网喷射喷射混凝土支护工作。

1.4 地下连续墙

地下连续墙具有施工周期短、墙体刚性大、良好防渗与防漏、噪音小等优势特征，但在实践中易受施工方法不合理与地质不牢等因素影响，同时费用高等问题不能忽视。地下连续墙适用于受地下水位影响较大的软黏土层或深层土壤中，施工前应当充分了解施工现场地质条件，做好导墙修筑与泥浆护壁、深槽挖掘与混凝土浇筑等环节工作，科学制定钢筋笼吊装方案，确保整体施工质量。

2 深基坑支护技术应用中存在的问题

2.1 深基坑开挖空间

社会经济迅猛发展，对建筑行业的现代化发展提出了更多技术要求。尤其是深基坑的空间设计与位置选择等设计问题不能忽视，深基坑的深浅程度直接影响整体建筑稳固性；对此，加强深基坑设计、平面开挖的控制意义重大，防止出现后期建筑变形等情况。

2.2 施工与设计差异

影响施工质量的因素较多，包括地质条件等因素，同时不能忽视计划纰漏或施工人员未规范落实施工计划等问题的影响。大部分的施工单位相比规范施工更注重经济利益，监测与管理等工作形式化，无法摆脱传统的施工经验，导致深基坑支护技术功能无法有效发挥。

2.3 结构压力计算

在施工前应当加强对建筑工作的技术参数计算，尤其是在深基坑支护施工前，应当加强压力计算，确保支护结构的稳固性。但在实际压力分析中，通常利用朗肯或库仑公式配合物理运算进行，计算结果存在较大偏差，粘聚力与含水率等参数发生变化，使得支护结构未达到力学要求[1]。

2.4 支护抗拔力不达标

在深基坑支护施工前应当做出全面的准备与分析工作，了解施工现场环境与土质条件影响，确保成孔操作工作有序展开。尤其是投资成本降低后，极易导致深基坑抗拔力不达标。

3 土建基础施工中深基坑支护技术方案

3.1 明确工程特征

根据施工现场勘察结果，设计基坑标高与深浅程度，实现土方施工对支护施工的有利配合。根据施工现场实际情况，选择适当位置堆放材料与搭设钢筋，合理采取垂直或水平等分层施工方式，实现开挖与支护工作的有机结合。

3.2 加大施工组织管理力度

首先加强部署施工组织。根据交叉或锚杆施工等作业需要，合理配置施工组织，机械材料等应尽可能的满足主体要求，确保施工计划有序展开。其次加强施工管理协调。施工单位应当加强与监理公司、设计单位等参与方的联系，检查所有进场材料的质量保证资料，监理工程师检查合格后使用。最后完善组织管理体系。明确落实安全员与技术负责人、项目经理等人员的职责，确保施工档案高效落实。

3.3 合理布置施工平面

严格按照施工进度等要求，规范展开土方开挖、支护施工的交叉作业，合理布置施工平面，加大现场统筹管理力度。在锚管桩施工后展开基坑开挖工作。明确各工序特征，并为下一工序展开做出预设，合理布置设备路线，实现资源高效配置与利用[2-3]。

3.4 规范施工工序

施工方法与工序主要体现在以下几方面；一是锚杆桩施工：先钻机成孔后放置钢管，首次灌注终凝前再次注浆，直到符合强度标准后，展开放坡段与土方深度开挖、土钉施工等工作。锚管桩分两次注浆，填料量应超过计算体积0.75倍，填料粒径应＜20mm，填料前应清理干净。注浆材料以普通硅酸盐水泥为主，首次注入0.55水灰比的水泥浆，注浆压力维持在0.2-0.5MPa 范围内。二次注入0.6水灰比的水泥浆，注浆压力维持在1.5-2.0MPa范围内。二是锚杆施工：钻井时明确掌握钻进状态与每孔地层情况变化，在塌孔清孔情况下应停止钻进，固壁灌浆与注浆初凝后再次扫孔钻井。在钻孔工程中应确保锚杆平直，钻头直径与钻孔深度应大于设计孔径。锚杆体安装前应清理锚孔，核对锚孔编号，计算锚固长度。三是土钉挂网：严格按照设计要求控制开挖长度与深度，机械开挖后人工修整坡面，初喷后用土覆盖坡面，再次喷射混凝土面板，合理安置锚杆。在制作钢筋网的过程中，应当合理控制钢筋间距与钢筋性能，要求网筋搭接长度＞200mm。四是排水系统：基坑内排水方式主要以明沟与集水坑结合的方式为主，合理控制排水沟间距，控制1.5%的坡度，300mm排水沟宽与200-600m的沟深。坑顶处设置截水沟，及时疏通地面流水。尤其是雨季应当做好抽水工作。五是基坑开挖：在支护结构达到力学要求后，规范展开土方开挖工作。在土方开挖中，应遵循对称与分区等原则，尤其是软土区域，开挖深度应＜1.0m。开挖深度达标后，在结构边铺设砼垫层，及时浇筑垫层，避免基坑长时间暴露。