深基坑支护技术在建筑施工中的应用分析

2021-09-14刘祥钦赵永华

砖瓦 2021年8期

刘祥钦官灿赵永华

（中建海峡建设发展有限公司，福建福州 350015）

1 当前建筑施工中深基坑支护类型分析

1.1 柱列式灌注桩排桩支护技术

运用拉锚式结构、悬臂式结构、锚杆式结构或内撑式结构等排桩结构，将灌注桩一字紧密排开。为增加灌注桩的结构刚度和最大化应用桩体的挡土支护作用，一般采取特殊的紧密排布方式，极大地减少柱的行间距，又分散了柱结构的受力点使其更加牢固，给围绕着桩柱旁的土壤加上了一层防护罩。为将独立的桩柱紧密联系为一个刚度极大的整体支护结构，需要从柱体顶端连续浇筑钢筋混凝土从而连接每一个独立坚硬的桩柱，达到良好的支护效果。尽管该方法对桩柱周围土体的干扰较小，也不会对附近建筑及城市道路有较大影响，但它的排桩施工时间太长，容易延误交工时间，所以柱列式灌注桩排桩支护技术在实际施工中运用较少。

1.2 地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术是较为广泛应用的深基坑支护技术，常见于地下河泛滥的地区建筑工地，一体建成的这种支护技术整体刚度大、紧密性高，可以更好抵抗地下水的渗透侵蚀。首先需要在导墙的位置用水泥保护泥壁，然后借助多种挖槽机械按照设计步骤分段开挖，从而在地基底部开挖出一道又深又窄的窝槽，在槽体内部安装钢筋骨架后浇灌调配合适的混凝土，使其成为具有良好防水渗透性和较强承重能力的坚固连续墙体。该种支护技术施工噪音较小，占地面积不大，对周围土体和道路不会造成较大干扰，施工速度快，符合施工方对降噪和工期的要求。但这种支护技术在较软土层中的高难度和较大的泥浆浪费，以及更多的人力物力成本，其施工成本也增加了。

1.3 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是使用土钉连接基坑底部和拉锚杆成为一个整体刚性结构，属于原土体的加筋支护技术。与地下连续墙支护技术相似的是该技术也广泛运用于地下河泛滥的地区，但这项技术也可以满足在黏性土壤中加固基坑的需要，但土钉墙支护技术不适合被运用在地下土体中有较多管线分布的施工工地。

在开挖土方的过程中，必须符合“分层开挖”的规则，即当一层作业面的土钉建筑支护完成后才能进入下一层相应的工作。第一层的混凝土宜采用标号为C20 的较细混凝土，喷射厚度在10mm～20mm之间，喷射管道与作业面为垂直角，避免坍塌。之后，使用150mm短木桩确定土钉的位置点，再将土钉插入土体当中，现场作业时允许土钉的位置存在100mm的误差。注浆过程中，0.6MPa的注浆压力下保持管道处于泥浆层中，直到泥浆坚硬再进行二次浇灌。第二次喷射混凝土过程中，混凝土的喷射管道应与工作面保持0.8m～1.2m 之间且喷射厚度应均匀，使其具有最优良的混凝土刚性，也最大化了土钉墙的支柱作用。

图1 土钉墙支护施工示意图

1.4 钢板桩支护技术

带有槽口型钢的钢材是制作钢板柱的优良材料，钢板柱支护技术普遍用于地基深度在7m以下的建筑深基坑支护中，施工时需要利用型钢打造一个坚固的钢板挡土墙，具体操作的第一步是将型钢打入地基底部，将钢材塞入型钢槽内。但如果地基深度大于7m，型钢极易被厚重的土壤挤压变形，使得钢板柱的整体坚固程度大幅度下降。在完成挡土墙建设后还需将钢板及时拿出，增加了对土体的干扰，所以这种技术的应用并不广泛。

2 深基坑支护技术在建筑施工中的应用分析

2.1 施工前期预备工作

在施工前期预备环节，建筑设计师要先明确告知现场工人较为详细的施工过程并及时给予指导。在诸多工地材料和大型设备运输时，施工方要先与周围社区或管理员沟通降噪问题，为减少影响和干扰，多数情况下施工方会选择夜间运输。施工工艺流程为：测量放线→导墙施工→泥浆配制→成槽→槽底清基→吊放锁口管→吊放钢筋笼→浇注水下混凝土→拔锁口管。一般采用C30混凝土施工，并且需运输的设备为绳索式成槽机、抓斗以及履带吊机等大型设施。

2.2 导墙的制作

首先及时清除地基下可能存在的障碍物，施工挖掘至原土面并以此为基准制定导墙的高度，为使土壤变得更坚固，向其中灌入水泥浆使其冷却后再进行工作。在计量模板尺寸时要时刻标注轴线位置，便于在模板制作完毕后以对称浇灌的方法用混凝土完成墙体作业。当混凝土的凝固度达到70%时，可以拆除模板。脱模时需要常洒水保持湿度，防止混凝土开裂。导墙应保持墙体水平，内、外导墙的间距为1050mm，纵、横轴线离墙间距的偏差宜在±10mm以内。混凝土养护时，需设立危险警示牌，防止大型施工设备长时间停留或工作造成塌方和人员伤亡。

2.3 拌制混凝土泥浆

施工所用的混凝土是经过专业配比，严格按照要求拌制的。原材料运输到现场后，先抽取小部分材料按照设计配比调制混凝土作为实验小样，存放24h 以上观察小样表面是否出现干裂或板结等不合格的现象。若小样不合格则需调整配比或检测原材料。小样合格后即可进行大规模混凝土的拌制，在此过程中需要使用到泵吸管路来运输水泥浆入窝槽中，成槽即停。泥浆液位须控制在0.5m 以上、导墙顶面0.3m 以下，防止坍塌事故的发生。出现泥浆下陷现象则立即需要补充泥浆。

2.4 成槽施工

在测量工作中需依据锁口管的实际大小标志其准确定位。在成槽施工作业完毕时，必须时刻精准测量抓斗的出入槽频率和槽体的垂直度，严格控制数据。若出现较大偏差，应紧急处理，改善误差。抓斗出槽的携带泥土若不慎掉落在导墙之上，则会极大影响导墙的坚固和稳定。为规避风险减少材料浪费，在抓斗和槽体底部间距达5m时，立即将抓斗拖带的部分泥土清理干净，再进行下一步操作。因为槽体的位置特殊，为减少工作量和测量误差，其深度一般与导墙的实际高度结合测算，用抓斗绳子标记与底部的距离，通常为1.5m，再按照槽段的宽度选取几个测量点，至此完成测量。

2.5 基底处理

成槽施工完成时，施工方应清扫地基地淤泥、泥浆残渣等，保证泥浆在地基底部的比例不能大于1.15。同时应使用接头刷涂刷混凝土表面，次数最好为5～10次，从而有效提高接头位置的抗剪性能。在钢筋笼顺利抵达定位时，松开麻绳，随之自由落体并垂直进入土体。当浆管垂直下到槽底的距离为0.5m时，凿一个高度为0.1m的梅花孔，胶布绑扎，完成整个步骤。浇灌水泥所用的是水灰比为0.4的425标号水泥，每立方米泥浆应当含有80kg普通硅酸盐水泥，施工过程中注浆压力严格维持在0.2MPa～0.4MPa之内。

2.6 锁口管与钢筋笼吊放

为了使锁口管可以竖直插入槽段内，履带式起重机是释放锁口管能使用的最佳机械设备，其使用数量会根据工地实际要求增多以顺利完成施工，尤其是当钢筋笼的重量和体积由于施工量增加而增加时。起吊时一般使用多组葫芦与主副钩相结合的方法完成施工，即起重机的主钩与笼顶部相连，笼中部与副钩结合。在释放锁扣管时，常采用分节吊放的方法，同时在插入锁扣管之后，在管道距槽底50cm～80cm 的时候，用木榫牢固连结上端口与导墙的地方，避免泥浆倒灌。完成吊放后需要复测导墙的承重点防止偏移。