深基坑支护施工技术在建筑工程施工阶段的应用要点

谌海超 秦皇岛金洋建设集团有限公司

1 引言

随着社会经济和人口的不断增长，我国城市建设中不断增加土地面积利用率。具体体现在不断增加楼层高度，充分发掘地下空间利用率，例如地下商场、地下停车场、居民地下室和和地铁等公共基础工程建设等，这其中就必须使用到深基坑支护施工技术。其技术实施原理是通过搭建临时性支护结构，有效地保证施工工人的人身安全和高层建筑质量。该技术在建筑工程施工阶段得到了广泛应用，从而有效地推动建筑工程的可续发展。

2 深基坑支护施工特点

所谓深基坑支护是指在建筑工程中具有支护结构，且深度超过5米的基坑。可在建筑工程施工过程中，保证周围环境不受到损坏，提高了施工工人和主体地下结构的安全性。

其施工特点包括：（1）深基坑工程具有很强的区域性和个性。在工程地质和水文地质条件不同的地基中，基坑工程差异性很大。即使是同一城市不同区域也有差异。同时，深基坑工程还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关；（2）深基坑工程具有较强的时空效应。深基坑的深度和平面形状，对深基坑的稳定性和变形有较大影响。土体蠕变体，特别是软粘土，具有较强的蠕变性。作用在支护结构上的土压力随时间变化，蠕变将使土体强度降低，使土坡稳定性减小，故基坑开挖时应注意其时空效应；（3）深基坑工程具有较强的环境效应。深基坑工程的开挖，必将引起周围地基中地下水位变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对相邻建筑物、构筑物及市政地下管网产生影响；（4）深基坑工程具有较大工程量及较紧工期。由于深基坑开挖深度一般较大，工程量比浅基坑增加很多。抓紧施工工期，不仅是施工管理上的要求，它对减小基坑变形，减小基坑周围环境的变形也具有特别的意义；（5）深基坑工程具有较大的风险性。深基坑工程是个临时工程，且工程技术复杂，安全储备相对较小，因此风险性较大，一旦出现事故，造成的经济损失和社会影响往往十分严重；（6）深基坑工程具有较高的事故率。深基坑工程施工周期长，在开挖到建设完工过程中加上外部天气、地质特点或人为因素影响，其安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。

3 深基坑支护结构选择

3.1 选择原则

选择合适的深基坑支护结构可有效降低深基坑的危险性，在施工阶段应该根据不同基坑特点选择不同的支护结构。其选择原则主要包括：不同基坑支护型式的特点、地质条件和周边环境、基础类型、开挖深度、降排水条件、施工季节及支护结构使用期限和工程造价。

3.2 深基坑支护结构

常用的深基坑支护结构主要包括以下几种。

（1）悬臂支护的结构。悬臂支护的结构主要是支撑与设置锚杆，锚杆支撑支护结构，该结构要求泥土质量较高，且需要有一定的深度；（2）拉锚式支护。该结构的主要组成部分是支护桩，通常情况下分为土层锚杆和地面锚杆，需要足够大的下桩土地面积和深度完成桩位固定；（3）内支撑支护结构。该结构的主要部分是墙与内支撑和支护桩，它对于地面的深度和土地的面积没有特殊要求，是应用比较多的一种结构；（4）重力式挡土结构。主要是利用墙体下倾的质量和地面所产生的压力相抗衡来保证其安全性，相对来说比较简单实用；（5）土桩水泥墙结构。通过软土水泥和固化剂结合使用，通过二者之间产生相应的物理反应，将这种形势下的物品制作成柱状形式，加固整个防护结构。

4 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用

4.1 土钉支护施工

采用土钉支护施工工艺可有效加固深基坑边坡，通过土体和土钉之间发生相互摩擦作用，提高整个深基坑支护土层的稳定性和整体性。施工流程如图1所示。

图1 土钉支护施工流程

建筑深基坑土钉支护施工应注意以下问题:（1）严格按照深基坑支护施工要求进行土钉拉拔实验，确定土钉具有足够的拉拔力，并且应严格把关注浆力度和注浆量；（2）结合钻机总长度计算土钉支护的孔深，明确标注土钉支护每个孔的深度，便于后期施工；（3）土钉支护施工应结合深基坑支护施工设计要求，严格控制外加剂的类型和数量以及水泥砂浆水灰比，在注浆施工过程中，尽量利用重力作用使水泥砂浆自由坠落，将浆液注满，并且在浆液初凝之前，应做好补浆施工作业。

4.2 土层锚杆施工

土层锚杆施工过程为：土方开挖→测量、放线定位→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开水源→钻孔→提出内钻杆→冲洗→钻至设计深度→反复提内钻杆→插钢筋（或钢绞线）→压力灌浆→养护→裸露主筋防锈→上横梁（或预应力锚件）→焊锚具→张拉（仅用于预应力锚杆）→锚头（锚具）锁定。期间，可采用冲击式钻机、循环式钻机或者螺旋式钻机对土层锚杆施工成孔，并进行清孔、出渣、钻进等成孔工序；其次，在使用拉杆之前要做好除锈工作，清除钢绞线的油脂，土层锚杆全长约30m。灌浆施工是建筑深基坑土层锚杆施工的关键环节，通常使用防酸水泥或者纯水泥浆，水灰比约0.4，水泥浆的流动度应符合泵送要求，为了进一步降低水灰比，防止水泥浆出现干缩或者泌水，可在水泥中掺加适量磺酸钙。

4.3 护坡桩施工

护坡桩施工是护坡施工中常用技术，具有高施工效率、污染小等优点，主要应用于地质环境较为复杂的施工中。具体施工流程如：成孔→钢筋制作→浇筑混凝土→帽梁施工→桩间土处理。需要注意的是，在灌浆施工时应仔细确定地下水和无踏孔位置，使水泥浆液上升到深基坑支护施工设计的标注位置，接着把钻杆提出来，用钢筋笼和骨料填满，最后开始高压补浆施工，分层、分阶段进行。

5 结束语

在深基坑支护施工技术应用中，针对深基坑支护施工的施工特点和建筑工程实际情况，选择合适的深基坑支护结构，以充分发挥深基坑支护施工技术的作用。同时，还要加强深基坑支护施工管理，论证挖土设计方案和深基坑支护施工组织计划的可行性，严格把关施工工艺，密切关注深基坑支护施工中的突发情况，不断提高建筑工程施工进度和质量。