深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用研究

庞小龙

摘  要：深基坑支护技术作为基础建设中最为关键的施工技术，在建筑工程施工中具有重要作用。该文以理论分析法和案例分析法，以某地块棚户房改造建筑工程为例，分析了深基坑支护施工存在的普遍问题，探讨了深基坑变形监测施工技术质量提升措施，对该项目深基坑支护施工技術在建筑工程施工中的应用内容进行阐述，从而提出如如冠梁、锚杆施工、土钉施工等深基坑支护技术，旨在为提升建筑工程建设质量。

关键词：建筑工程;深基坑支护;施工技术

中图分类号：TU74            文献标志码：A

0 引言

该文以某地块棚户房改造建筑工程为例，分别探究了深基坑工程施工中存在的问题，对变形监测施工质量控制进行分析，重点探讨建筑工程中深基坑支护施工关键技术的应用。

1 工程概况

某地块棚改安置房地块北侧红线距离结构最近仅约0.5 m;基坑西侧为规划道路三号路;基坑南侧为代征绿地;依据施工现场的实地勘察，现场取样试验调查，针对室内土工试验结果，将该项目勘察过程中的土层最大勘察深度设计为30 m，针对地层的划分，主要可分为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层及古近纪沉积岩层。按照地层结构、土层结构等进行划分，工程地层岩性主要可分为6大层及亚层。基坑开挖深度14.57 m～15.1m，基坑支护共分8个剖面。其中，1-1支护段采用“挡土墙+桩锚支护体系”设计，深基坑支护深度设计为14.57 m[1]。

2 深基坑支护施工存在的普遍问题分析

依据该项目施工特点及施工组织计划规定，深基坑支护分项工程存在3个通用问题。1）基坑边坡修护不善，主要由于施工单位过于追求施工进度，导致施工管理工作质量较低，在基坑开挖过程中存在少挖或者多挖现象。2）设计与实际施工差异化较大。主要是由于施工单位在项目施工前没进行地质、环境、水文等的勘察，导致深基坑支护设计方案与项目现场环境条件不符，易导致基坑裂缝、施工方偷工减料等现象发生。3）土方开挖施工质量较低。主要是由于各个开挖小组没有及时配合，导致施工过程中盲目追求工期，加上现场施工管理不严格，给后续深基坑支护技术应用埋下安全隐患。

3 深基坑变形监测施工技术质量提升措施

从作用上看，主要包含以下2点。1）可通过实时监测，了解和掌握基坑位移变化的信息，并直观地了解基坑土体与周边建筑的结构位移变化状态，为基坑施工方案的优化提供参考。2）可对基坑开挖过程中的土体结构变形程度进行实时监控，合理地调整施工方法，把控施工的进度等。同时还能够及时地发现和预估基坑开挖的施工安全隐患，并布置有效措施，进一步减少施工安全事故导致的风险产生。

从内容上看，主要包含以下4点。1）基坑土体结构水平位移监测。围护结构水平位移的变化是引起基坑变形的直观性表现。2）沉降监测。基坑土体结构的沉降主要与地下水活动相关，由于地下水位的变化会直接导致基地结构产生突涌或者下陷，所以选择使用精密性电子测量仪器，可对地下水位变化导致的围护结构中关键部位的土体进行沉降监测。3）倾斜监测。主要观察和监测基坑内部土体结构的形态特征，并选取合适的方法，促进监测的质量化。4）裂缝监测。主要由于地基不均匀沉降导致的土体基础相对位移产生，地上建筑物发生倾斜等现象，倾斜会导致土体结构产生拉力或者剪力，进而导致产生大面积裂缝。此外，还包含有道路及管线的变形监测、混凝土支撑轴力的监测等[2]。

监测施工中还需要注意以下3点。1）要合理选取监测点和监测位置，应尽可能的保证水平位移监测点与基坑边界线和水平位移监测点上的固定监测点连线夹角持续变小，并按照较大角度的水平位移监测点，对测距的精度进行控制，这样可增加监测点的数量，以提升监测的精度。此外，要结合水平位移下的监测点的布设，对基坑的边界、水平位移等参数进行监视，并将水平位移变化量作为变形监测的计算元素。2）基坑开挖中水平位移监测的过程中，应选择一固定监测点，在其上架设高精度经纬仪，然后对水平位移的检测点水平角进行监测，监测时，可将首次的监测值作为初值，并对监测值和初值的差值进行统计分析，经过实践验证得出，此监测方法是切实可行的，操作简易，精度高。3）在基坑监测完后，需要由施测单位，将监测到的数据进行整理，形成文字材料，作为监测成果，指导设计和施工过程。因此监测的成果要求较高。要对各种基坑监测的数据信息进行整合，如数据的观测、记录的采集、表格的计算等，并将监测的成果、时间变化及变形曲线等进行成果统计，做好成果登记工作;对于获取的监测数据结果，应绘制成为表格、图形等，这样可直观的观察到监测数据的变化情况;制定严谨的设计监测成果的信息流程分析和报警讯号的紧急发送制度等，有助于监理人员等及时的了解到基坑监测的信息及变化情况等。

4 该项目深基坑支护施工关键技术的应用

4.1 土钉施工技术应用

4.1.1 施工工艺

首先对坡面进行合理修整，保证整洁度、清洁度;孔位定点要合理、按照施工设计要求进行;洛阳铲成孔;杆体制作、安放应标准;注浆规划，关注注浆中的温度及浆液变化;土钉与加强筋焊接;喷射混凝土面层。

4.1.2 施工方法

施工方法主要包括6点。1）修整工作面。修整工作面。利用机械设备对土质边坡进行开挖施工后，要清理坡面的虚土结构，基坑边坡的开挖要分布进行，严禁超挖或者少挖。2）测量放线。依据施工组织设计，控制水准仪在土钉水平位置，设计标高，控制桩间隔应为20 m，相邻定位桩体结构中间部分的挂线定位钻孔孔位设计应标准。3）钻孔。严格依据施工组织规划的要求，选择使用洛阳铲，进行水平成孔作业，也可选择机械钻机机械成孔[3]。4）杆体制作。土钉杆体制作可与修整坡面、测量放线等工序同时进行，并在钻孔前完成。杆体采用118钢筋。杆体前端围弯呈“L”形并与另“L”形短钢筋焊接成双“L”形与水平加强筋焊接，钢筋围弯角度90°，围弯直径≥100 mm，围弯直线段长度≥140 mm，杆体上每隔2.0 m焊定位支架一道。5）放置杆体。成孔结束，放置土钉杆体，放置杆体应对正杆体的方向，保持双L弯钩水平，禁止杆体置入后再扭转方向。放置过程中注意减少对孔壁土层的扰动，土钉外端剩余高度应与面板厚度及预计的钢筋网片位置相配合。6）注浆。注浆时，注浆管应插至距离孔底不超过500 mm，注浆孔口溢浆为止，初凝前应补浆1～2次至浆液饱满。

4.2 锚杆施工

4.2.1 施工工艺及流程

该工程锚杆施工采用钻机套管护壁成孔、二次高压注浆工艺。

4.2.2 施工技术要点

施工技术要点有5个。1）成孔。锚杆钻机就位，钻头对准孔位，调整钻杆倾角，确保孔位、倾角满足规范要求，并保证钻杆的水平投影垂直于坑壁。钻至规定深度后，保持套管不动，继续用清水反复冲洗钻孔中的泥浆，直至孔口返出清水。2）第一次注浆。成孔完成孔口返出清水后，保持套管不动，随即进行第一次注浆。注浆液采用水泥浆，水灰比0.5～0.55。注浆管插入孔底，注浆管端部至孔底的距离不大于0.2 m。浆液到达孔口时，停止注浆。3）杆体制作。锚杆杆体采用1 860级Ф15.20钢绞线制作，杆体长度应比孔道长度大l.0 m～1.5 m，以满足锁定需要。杆体绑扎时，钢绞线应平行、间距均匀，沿杆体全长设置定位支架，定位支架间距1.5 m～2.0 m。钢绞线用钢丝均匀捆于定位支架周围。4）二次注浆。当采用二次注浆时，注浆时间控制在水泥浆初凝后、终凝前。注浆液采用水灰比0.5～ 0.55的水泥浆。注浆控制标准：每延米锚固段水泥用量不小于25 kg，且终止注浆的压力不小于l.5 MPa。5）腰梁加工与安装。该工程腰梁为2×28b工字钢。两工字钢采用缀板或钢筋连接，间距同支护桩间距。两工字钢之间的间隙根据锚杆位置的竖向偏差确定，间隙需保证锚杆杆体在两工字钢之间平直穿过而不剐蹭翼缘。

4.3 冠梁施工技术

4.3.1 冠梁施工流程

冠梁施工流程如图1所示。

4.3.2 技术要点分析

技术要点主要包括3个。1）凿桩头及清土。首先应凿桩头及清除表面的混凝土，保证主筋结构能够深入冠梁内部，如果深度难以符合设计需求，则需焊接同规格的钢筋，单面焊接>10 d，双面焊接≥5 d。2）安装侧模、拆除。选择使用橛子、斜撑牢固，将模板结构固定在地基基础上，模板结构接缝不应漏浆，且不应有积水。3）混凝土浇筑、养护。混凝土灌注应严控塌落度，满足设计要求后进行关注施工。混凝土运输、浇筑施工的过程中，灌注时间应小于混凝土的初凝时间，保证冠梁应连续浇注，保证一次完成。如需多次浇筑，应对交接缝处进行凿毛、水润湿等操作。混凝土养护时间应从浇筑完成12 h后开始，以覆膜保湿为主，浇水养护应>7 d。混凝土挠筑完毕后12 h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。混凝土浇水养护的时间不得少于7 d。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。

此外，要依据实际施工过程中，依据基坑支护的进度、施工现场环境质量等问题，合理确定锚杆张拉锁定技术、桩间土护壁施工技术、土方开挖施工技术应用要点。同时还应关注雨季、冬季等恶劣天气下，深基坑支护作业的施工质量保证措施，加强基坑支护施工质量的有效检测等。

5 结语

综上所述，要根据建筑工程的具体性质，结合其施工的具体要求，重点对深基坑支护技术的应用现状、变形监测问题等进行分析，提出相关技术应用方案，为相关领域技术人员开展工作奠定坚实理论基础。此外，在深基坑支护施工中占据重要地位的安全监理工作业，不仅是提升支护施工技术应用质量的前提，也是完善深基坑支护施工关键技术体系的重要目标。

参考文献

[1]陳亮，陈爽，董行.土建基础施工中深基坑支护技术工艺分析探讨[J].绿色环保建材，2020（6）：152-155.

[2]方敛拓.探析建筑施工中深基坑支护技术要点[J].建材与装饰，2020（14）：9，12.

[3]朱小安.PCMW工法与旋挖灌注桩深基坑支护对比研究[J].广东土木与建筑，2020，27（5）：21-22，27.