浅析建筑基坑支护施工技术

2021-05-11陆汝林赵飞

中国建筑金属结构 2021年4期

陆汝林赵飞

基坑支护作为建筑的支撑性工程，其施工质量直接关系到建筑的安全性与稳定性。当前我国城市化建设进程加快，在满足社会日渐增长的发展需求的同时，应积极贯彻落实生态建设要求及土地节约目标，在此背景下施工单位面对大量的建筑工程，必须加强基坑支护施工管理，提高施工水平。

1.建筑工程深基坑支护类型及特点

1.1 排桩支护

通常情况下，对建筑工程施工现场的地质条件，或是地下空间结构相对比较复杂，就应当选择排桩支护，具体包括SMW 工法桩、灌注桩、钢板桩等[1]。而对于建筑施工而言，在使用灌注桩的同时还可以与其他基坑支护技术相配合。总体而言，在建筑施工中，排桩支护的使用率最高。

1.2 深层搅拌桩支护

深层搅拌桩支护多适用于浅基坑或是施工环境较为空旷的工程，此外在使用深层搅拌桩支护的同时，还多与排桩支护、止水帷幕等联用。SMW 工法桩则主要是将不同种类的钢材加入水泥搅拌桩中，在基坑完成后然后将钢材取出，从而起到降低成本的作用，具有一定的经济效益。目前，常用的深层搅拌桩支护有三种类型，即双轴型、单轴型和三轴型，具体选用那种类型还需要根据建筑施工现场的地质条件、周围环境等因素进行确定。

1.3 地下连续墙支护

地下连续支护墙与其他类型的基坑支护相比，其主要特征是刚度大，且整体性能较优，因此在开挖过程中基坑深度不得小于10m，同时对周围相邻建筑物、地下管线沉降及位移的要求更高，方可确保不会因施工而破坏周围环境。但地下连续墙的建造成本更高，必须使用工艺相对复杂的废浆处理技术。

1.4 土钉墙支护

若建造工程施工区域内土质松散，或是存在大量黏土，那么基坑支护可采取土钉墙支护，基坑挖掘多选在具有一定坡度的地区，该施工技术耗时短，经济效益好，不过需要注意的是，在基坑分层开挖的过程中，必须确保边坡的稳定性，否则极易发生塌陷的危险。

2.深基坑支护施工技术

2.1 基坑开挖

2.1.1 临边防护

基坑支护施工必须严格按照技术规范进行，遵循“三宝”“四口”原则，其中“三宝”指安全帽、安全带和安全网；“四口”指的是楼梯口、电梯口、预留洞口及通道口。若基坑开挖深度超过2m，就必须加强防护措施，一般采用栏杆式防护联合密目式安全立网的方式。

2.1.2 排水措施

基坑支护施工过程中，必须做好排水措施，常见方法有降水、截水、回灌等等，这些措施可单独使用，亦可多种联合使用，需要根据现场实际情况而定。若是需采取坑外降水，则必须做好周边建筑物沉降的预防工作。

2.1.3 坑边荷载

若基坑、边坡等周围需要堆放所需的建筑材料，必须严格按照施工要求，按照一定距离分类堆放。当机械与基坑、边坡之间的距离小于标准距离时，就必须提前做好基坑支护加固措施。

2.1.4 上、下通道

在实际施工中，应预留好上下通道供相关作业人员通行，以确保人员及施工安全。同时，通道结构必须牢固，严格按照工程安全要求设置相应数量的通道，并确保通道位置合理。

2.1.5 土方开挖

基坑开挖所需的土方施工机械，必须由相关部门检验合格后才可进场，同时要求操作人员必须持有应证书，在操作过程中严格遵循安全技术规范。在进行土方开挖时，以机械作业半径为要求，不得在此范围内开展坑底清理作业。

2.2 基坑施工监测

在开挖基坑前，必须制定一套相对比较完善、可行性高的监测方案，具体包括监测目的、监测项目、报警值、监测方法、监测周期、流程管理等等。其中，基坑监测项目安全等级及基坑变形监控制如表1、表2 所示。

同时，监测点的布置必须完全与要求吻合，监控对象包括基坑临边外1-2倍开挖深度内的所有物体，而项目监测时间则需要结合工程施工进度来定。当发生变形情况与标准要求相差较大时，就需要进行多次观测，若出现安全事故征兆，则需要进行持续性监测。在对基坑开挖监测时，必须根据设计要求，按时提交日监测报告和阶段性监测报告。当基坑施工完成后，则需要提交总结性报告，报告内容应包括工程基坑施工基本情况、各监测点数据、监测结果及监测评价。

表1 基坑监测项目安全等级

表2 基坑变形的监控值

3.建筑基坑支护施工注意事项

3.1 完善勘察方案设计

对于基坑支护工程而言，工程勘察是一项极为重要的事前工作。首先，技术人员应科学合理评估建筑场地，提出合理的建议；其次，科学设计场地勘察方案，评估施工现场岩土工程性质。对于一些地质条件复杂，或是超高层建筑工程，还需要对溶洞、滑坡等地质进行深入评估[2]。最后，结合建筑工程性质选择最适宜的勘查方案，在保证建筑施工质量的同时，降低工程成本，使得工程获得更高的经济效益。而基坑支护技术方案的选择，首先要重视施工基本信息收集，技术人员通过信息分析和处理，制定相应的实施步骤与标准，然后根据标准合理选择支护技术，以此来提高基坑支护技术的适用性。

3.2 落实现场检查

在基坑支护施工过程中，一项非常重要的环节就是进行现场测量，根据测量数据，可以真实反映出工程情况，为动态化监控奠定基础，切实提高基坑的安全性能。同时，在现场检查过程中，要详细记录基坑支护结构沉降量、变形量、位移量等数据，以便为后期施工方案调整提供参考。在检查中，若上述数据高于正常值，就必须及时采取防护措施，以避免发生安全事故。

3.3 关注深基坑支护施工安全

基坑支护技术的使用必须根据现场土质情况进行优化调整，在基坑开挖时应严格按照图纸进行，确保开挖的深度和范围达到工程所需。在施工期间，为避免土堆引发安全事故，开挖作业中所挖出的土方应立即清除，而土方堆放区域要尽量与周边建筑物保持一定距离，以免对周围建筑物地基造成影响，从而破坏其稳定性[3]。针对施工作业中出现的突发事件，要提前做好应急预案，一旦发生紧急情况要立即采取防护措施，确保施工人员的生命财产安全，及时对施工方案作出调整，确保基坑支护施工有序开展。

3.4 优化基坑设计参数

首先，对嵌固深度进行优化。桩体嵌固程度在很大程度上对支护效果产生直接影响。如果嵌固深度不达标，基坑的稳固性将会被削弱。当基坑开挖深度过深时，又会造成桩体材料的浪费，从而使得施工成本增加。因此，必须根据土地质量，合理设计嵌固深度，在确保安全性的同时，提高经济效益。其次，桩体优化。支护效果受桩体间距的影响，当桩体排列较为稀疏时，土体受力将增加，土体滑落发生概率变大，从而导致支护效果不明显。当桩体间距过密时，土体作用又无法最大化发挥出来，反而会导致支护成本增加[4]。因此，在设计桩体间距时，要科学合理计算，结合工程实际情况，对整桩间距进行优化，确保桩体支护作用最大化发挥出来。