建筑工程中深基坑支护施工技术要点分析

2021-05-30

工程技术研究 2021年7期

聊城财瑞建设发展有限公司，山东聊城 252000

在城市化进程不断加快的背景下，高层建筑的数量迅速增加，在解决城市土地资源紧缺问题的同时，对建筑基础也提出了越发严格的要求。地下工程的施工质量直接影响建筑整体的稳定性和安全性，做好深基坑支护工程的施工，能够有效避免基坑工程的坍塌、侧滑等问题，保证工程的施工效果。

1 深基坑支护施工技术的类型

深基坑支护是以保证深基坑工程的施工安全和周边环境安全为目的，在基坑侧壁设置的支挡、加固和保护措施，具有临时性、综合性的特点，施工难度大，施工环节众多，而且不同环节存在相互影响，容易出现问题，需要施工单位切实做好管理工作。深基坑支护施工技术有多种类型，比较常见的有以下六种。

1.1 土层锚杆支护技术

土层锚杆支护施工技术主要是借助锚杆钻进开展施工，要求施工人员确定好具体的支护位置，利用绞线将水泥浆置入孔内，锁定后可以确保支护主体具备较高的结构强度。正式施工前，要做好相应的施工准备，对基坑周边进行测量，确定好钻孔的位置和深度，严格控制施工误差，从而为后续的施工提供良好的保障。在施工过程中，如果遇到障碍物，需要及时对其进行处理，不能盲目施工。

1.2 排桩支护技术

排桩支护施工技术是借助钢筋混凝土挖孔桩或者钻孔灌注桩进行列式隔断安插，在桩顶浇筑搭接面钢混帽梁，强化桩体之间的持续性，起到良好的土体加固和支护效果。

1.3 地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术是以泥浆护壁为前提，沿深开挖工程周边轴线，运用专业的挖槽设备，开挖出狭长且具备一定深度的沟槽，对其进行清理后，进行钢筋笼的吊放以及水下混凝土浇筑，形成连续性的钢筋混凝土墙壁。地下连续墙如图1所示。

图1 地下连续墙

1.4 逆作拱墙支护技术

逆作拱墙支护施工技术通常是将基坑开挖成弧形平面，在基坑侧面分层采用逆作施工的方式设置钢筋混凝土拱墙，借助拱墙将原本垂直于墙体的土压力转化为拱墙内切向力，借助墙体混凝土较高的承压强度来保证基坑的稳定性。

1.5 土钉支护技术

土钉支护施工技术包含三个方面的内容：一是对照相应的施工规范，在工程施工前期实施质量检测试验，计算土钉的实际拉拔力，保证其施工质量；二是依照钻机长度来对钻孔深度进行分析，保证孔深的科学性；三是依照作业标准，做好水泥浆液配比控制，调节外加剂用量，保证施工质量和施工效益。

1.6 SWM工法桩支护技术

SWM工法桩是利用多轴型钻掘搅拌机进行钻进施工，在钻头区域喷射水泥强化剂，实现与地基土的充分搅拌混合，构筑其复合结构，如图2所示。该支护施工技术有着较高的支护强度和良好的支护效果，而且具有连续性、无缝隙的优点。

图2 SWM工法桩

2 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用

2.1 工程概况

某公共建筑工程包括地上22层和地下2层，建筑主体采用现浇钢混剪力墙结构，地下室部分采用现浇钢混框架结构，地下室最大高度达到12.85m，总建筑面积为1.58万m2。施工现场所处区域相对平坦，但是因为地处城市老区，周边存在多条市政道路，地下市政管网密布，因而施工过程中需要切实做好深基坑支护工作，保证施工的质量和安全。经现场勘察后，决定在基坑临近市政道路的东面采用悬臂SWM工法桩支护，西面和南面采用混凝土面层加锚管支护，个别区域设置水泥土搅拌桩来减轻土层侧向压力。

2.2 施工技术

（1）施工准备。在对深基坑支护工程进行施工前，需要切实做好准备工作，明确施工现场的地质水文条件，确定好最佳的施工方案，在充分保障支护施工体系稳定和安全的同时，为后续的施工奠定良好的基础。在深基坑支护施工环节，施工技术人员必须切实保证沉降均匀稳定。以SWM工法桩的施工为例，在进行水泥搅拌的过程中必须保证搅拌的均匀性，搅拌施工前需确定水泥浆的水灰比，以切实保证施工质量。

（2）降水井施工。考虑到该工程地下水水位较高，需要做好降水井施工。具体来讲，一是需要做好测量定位，在对施工图进行设计时，设置好降水井中心点，明确其位置，用石灰粉做出明显的标记。二是以中心点为圆心，以800mm为半径，开出深度为0.5m的井口，确保施工区域不存在市政管线或者其他地下构筑物之后，才能放置护筒，使桩机就位。三是在钻进过程中，必须时刻观察冲洗液的损失情况，及时对添加剂进行调整，确保冲洗液面不低于钻孔深度1m，必要时可以在泥浆中增加泥土来提升黏度，避免出现塌孔问题。四是在钻进到设计深度后，应该反向转动钻机钻头，启动反循环砂泵完成泥浆置换。五是在下管环节需要对井管材料进行检查，设置好井管夹，避免出现井管倾斜的问题；第二节井管下沉环节需要做好公母接口的连接工作，控制好下放速度，避免突然坠落。六是井管安装完成后，需要在外侧和井壁之间使用砾石进行填充，做好洗井和封井工作。

（3）SWM工法桩施工。一是对照施工图纸进行测量放样，挖设沟槽，沟槽宽度约为1.2m，深度在0.5～0.8m，若在沟槽开挖过程中遇到地下障碍物，需要及时清除，并对过大的空洞进行填充压实。二是做好孔位放样和桩机就位工作，制备水泥浆，控制水灰比值为0.45。三是预拌下沉喷浆，确认设备状态正常后，启动水泥搅拌机，沿导向架使搅拌机下沉，实现切土和搅拌作业。施工人员需要将搅拌机下沉速度控制在0.8m/min，确保工作电流不会过大。在喷射混凝土搅拌环节，施工人员应对设备运行情况进行观察，钻头达到设计深度后，停止下降。四是提升喷浆，同样需要在喷浆的同时进行连续搅拌，由计算机来控制喷浆量，水泥浆达到地下0.5m后，停止喷浆。五是依照设计要求，在水泥土搅拌桩完工后30min内插入和固定H型钢，清理溢出的水泥土，确保施工能够满足标高要求。

（4）锚杆支护施工。①钻孔。采用压水钻进法，在成孔环节启动水泵，将水压调节至0.15～0.30MPa，由钻具持续切割下的泥土可以与水流一起从孔隙位置排出。钻进环节施工人员需要调整钻进速率，将其控制在300～400mm/min，钻入设计深度后，用水对钻杆内部进行反复冲洗至水溢出，然后才能取出钻杆。②安放钢筋拉杆。如果是由多根钢筋组成的拉杆，需要做好绑扎或者焊接，设置定位器。在拉杆插入时尽量避免触碰土壁，确保拉杆具备足够的水泥浆保护层，锚杆外径应该小于钻孔直径10mm左右。③灌浆。使用2根注浆管对锚固端进行灌浆，浆液初凝后，要张拉锚固端，灌注自由端，保持清晰的边界。初次注浆时，注浆管应与锚杆末端保持500mm的距离，二次注浆时注浆管与锚杆末端的距离为1000mm。通过二次注浆的方式，能够进一步提高土层锚杆的承载能力。