建筑工程深基坑支护施工技术探讨

2021-10-25张成春

建筑与装饰 2021年26期

张成春

山东海化建筑建材有限公司山东潍坊 262737

引言

随着我国社会经济的快速发展与城市化建设的不断推进，为缓解城市化建设中的土地资源紧缺等问题，使高层建筑在当前的城市建筑形式中越来越常见。值得注意的是，与普通的低层建筑相比，高层建筑的施工场地不仅十分紧凑，而且工程规模较大，相邻建筑之间的距离也比较小，使建筑基坑也越来越朝着大深度方向发展，而基坑开挖施工中，其开挖面积越大，同时受基坑开挖的具体情况不同等因素影响，都会对建筑基坑开挖及其支护施工提出更高的要求。在这种情况下，针对建筑施工中的深基坑支护施工技术进行研究，以促进建筑工程的深基坑支护施工技术水平不断提升，从而为建筑工程的施工质量与安全提供更加可靠的保障和支持，具有十分积极的作用和意义。

1 建筑工程中深基坑支护施工技术概述

建筑工程具有复杂性与特殊性，在施工过程中易受地理条件、气候环境等多种因素影响，从而阻碍建筑工程施工进度，如在施工中遇到软土地质等情况。若建筑工程管理者不重视软土地基问题，会对建筑稳定性造成影响，后期可能导致建筑倾斜、地面塌方等安全问题出现。因此，在工程建设中要合理运用深基坑支护技术对基坑周边结构进行安全保护，充分考虑该施工环境、成本以及规模等因素，合理选用施工技术，对深基坑侧壁以及附近环境有效维护，增强边坡稳定性。除此之外，还要避免该技术在施工过程中破坏周围环境，防止发生土体变形以及沉陷等现象。深基坑支护在建筑工程中常用以下几种施工技术：土钉支护、土层锚杆、排桩支护法。土钉支护技术是指在挖掘时注意做好排水工作，每挖30m左右深度就要安置一条积水沟，并在其中将新型管材妥善埋设，并做好管材封固措施，保障排水设备运行正常。该施工技术具有柔性大、成本低以及结构轻的特征，更有助于提高建筑工程的安全性与稳定性。土层锚杆技术是指在工程建设施工过程中，将外拉系统与挡土结构科学结合，进而改变土层压力，防止压力过大导致变形。因此，在设计实施方案过程中，要确保整体工程施工工艺与其他各项操作参数的精准性，另外，在使用锚杆前要对其进行全方位检查，防止其中存在安全隐患，要把控锚杆之间的孔距，并仔细检查隐蔽工程，及时做好详细记录。排桩支护法广泛应用于建筑工程中，其主要涉及钢制板桩、钻孔灌注桩以及人工挖孔等方面。排桩支护法主要针对深基坑边坡土质松软产生的，通过植物根部防护桩与钢板桩相结合的方式，加固建筑工程的稳定性[1]。

2 建筑工程深基坑支护施工技术探讨

2.1 钻孔灌注桩支护施工技术

这一技术是利用设备或是采取人工处理的方法进行钻孔，即在深基坑中进行打孔，再利用设备放入钢筋笼，使用混凝土对其浇灌。此种方法虽然显得较为简单，但是在实际操作中还会遇到较多困难。在施工过程中要对现场具体情况加以了解，特别是要对现场的地质情况进行有效分析，明确周围的实际环境，如此才能明确设备打孔的具体位置。此外，由于支护桩之间的距离较密，在施工过程中需要严格按照要求进行施工，并且按照设计方案对其水泥砂浆的比例进行控制，确保孔壁稳定，不会影响工程的正常施工。与此同时，由于不同地区的实际地质情况各不相同，如果在施工过程中发现地下水位较高，而且存在多层承压水层的情况，就应该使用水泥搅拌设备连续进行施工，桩与桩之间要确保能够咬合，间隔时间不能够超过6h，并确保在水泥硬化前完成，从而达到理想的止水效果。

2.2 地下连续墙技术

黏土是深基坑作业中常见的土层类型，当黏土层在地下水位以下时，黏土稳定性较差，此时支护需采取地下连续墙技术提高支护的稳定性，在深层土壤地基支护作业时，采用这一技术对于工程质量和安全的保障有十分重要的意义。在对其进行技术管理时，严格按照流程实施，其中，导墙施工环节的技术管理主要是做好导墙的测量放线，确定导墙形式，加强导墙沟槽开挖误差的控制。而在单元槽段成槽作业时，必须科学确定开挖方案，在成槽过程中强化泥浆面的管控和清底工作，泥浆配制环节也需重点控制泥浆配制，科学确定泥浆池容量，强化地下连续墙接头处理，及时进行钢筋笼制作和吊放，加强混凝土浇筑工作的开展，并在这一过程中，通过优化泥浆性能和降低施工影响预防槽壁塌方，并做好成槽垂直度控制，尤其需将地下连续墙的渗水预防作为重点，同时对地下墙露筋、成槽漏浆、钢筋笼无法下放到位、预埋件标高控制、墙趾注浆等技术要点强化管控。

2.3 防止地下水对深基坑的干扰

地下水对该工程的影响是十分重要且关键的，如果不能顺利解决地下水所产生的不利影响，则会使得工程质量出现一定的问题。在该工程的建设过程中，如果基坑的坑底渗透系数较高且具有承压水头时，相关人员应当对承压水进行稳定性的测量和计算，如果不能够满足项目的要求，则需要对其采取管井降水或者井点降水法来进行一定的截水和减压。对于井点降水法而言，其不仅能够解决上述问题，还能够对土的物理性质进行一定的改善，进而使其出现变形等问题的可能性得以降低。例如，当基坑的地下水位处于一个较高水平，土壤的渗透性较高，并且周边环境极易受到降水的影响时，通常是利用止水帷幕的方式来进行截水处理，止水帷幕的方式不仅具有较强的降水效果，同时也具有成本低的优势，因此这种方式被行业相关人员普遍采用。对深基坑支护工程而言，项目负责人要重视对工程的地下水的监测，其不仅包括基坑内部的水，也包括地表的水的相关情况，只有对地下水情况进行深入了解，才能够及时发现地下水可能带来的影响，从而及时采取措施来预防或解决相关问题，为基坑挖掘工作的有序进行提供一个稳定的保障。

2.4 维护结构的支撑系统技术

对于建筑工程深基坑面积较大的项目，在支护桩上应增加支撑，确保支护桩施工后不会因为受到周围结构的影响而出现变形。选择合适的支撑结构才能减少成本投入，避免影响工期。一般情况下，可以将其分为对撑和圆撑，如果条件允许，可以将这两种形式相结合。圆撑的作用具有较大的支撑力，不同的结构还能分开施工，提高工程施工进度。对于圆撑无法实现的地方，可以采取对撑的方法加以解决。为了更好地保证支撑的安全性，还应设计应力计，在支撑结构上增加沉降位移观测点，让其形成完整的监测体系。在土方开挖和结构施工过程中，都能够对支护结构的具体情况进行监测，有效地保证深基坑的稳定[2]。

2.5 选择科学合理的深基坑支护形式

基坑的支护形式选择要根据建筑工程的特点和所处地理环境的特点综合考虑。目前，我国比较常见且应用比较广泛的深基坑支护形式有土钉墙、放坡、混凝土灌注桩、钢板桩、地下连续墙等形式，因每种支护形式在使用中都有各自的限制条件和优点，实际工程中，技术人员要对现场地质、湿度、原始土壤承载力、水位等因素进行严格勘查分析，可根据实际情况选择一种或者几种支护方式结合应用，例如，放坡支护形式，它的使用限制条件较多，使用的范围相对来说较小，所以在很多时候都会结合其他的支护形式一起使用，以达到预期的支护效果。

2.6 规范深基坑支护的施工程序

规范合理的程序能够使得深基坑支护工程得以有序进行，因此，相关负责人应当设立一个科学的施工程序。在选择深基坑支护结构时，工程师应当考虑基坑安全等级、施工环境和土的性质等多方面的因素，尽可能进行全面的考察，进而使得支护结构的选择更加有效和科学。在基坑开挖之前，相关人员应当对支护质量进行适当的试验和尝试，使其能够确保达到所要求的质量水平，而后再将所选择的支护结构应用于该工程项目中。当深基坑开挖时，相关人员应当以所设定的施工程序为基本指导，并且按照分区、分块和对称等原则进行挖坑任务的执行，进而使得该任务更加规范、有序地开展。在挖坑的过程中，相关人员应当充分利用机械设备，并辅之以人工形式，这样能够大大提高挖坑的效率，并且能够使得基坑暴露于空气中的时间得以有效缩短。当基坑的挖掘深度达到底标的高度后，相关人员应当及时进行垫层设置的工作，并使其延伸至支护结构的边缘，如果在其余条件允许的条件下，可以对基坑的周边8～12m的范围内进行适当的加厚，从而使得其对坑底起到一定的支撑作用，进而提高基坑的安全性和稳定性。除此之外，相关负责人应重视对工程的进展和施工周边环境的考察和检测，如果发现问题，则能够及时对施工程序进行调整，使其能够更加符合施工现场的情况，进而使得深基坑支护工程的整体进展更加顺畅。

2.7 注意保护周边地面和建筑

开挖深基坑会对周边地面和建筑产生一定的影响，严重则会造成下沉、裂缝等问题，遇到特殊天气如大暴雨等，地面水随缝隙深入地下，也会造成地面下沉，周边的地面、建筑下沉会导致深基坑支护结构的错位、位移等不良影响，所以为保证深基坑支护结构稳定安全，要注意周边地面、建筑的变化及地表水的疏导，如出现问题，及时反馈，进行加固处理，防止这些问题影响支护结构的刚度和稳定度，保证基坑安全。

2.8 严把质量关，注重关键环节的技术管理

深基坑支护施工过程复杂且施工工序多，为保证工程得以顺利实施，需在每个环节严查工程质量，切实做好关键环节的技术管理，以促进工程质量的提升。以常见的土钉墙支护为例，其关键环节主要有土方开挖、支护、锚杆与沉降监测等，所以需将其作为技术管理的重点，在每个环节均要加强工艺技术指导，切实强化施工现场技术管理，注重技术风险管控，尤其要加强沉降监测工作的开展，避免出现沉降不均的问题。针对施工现场中发现的问题，需督促完善，及时解决问题，确保深基坑支护作业的质量和安全。

2.9 重视深基坑支护监测工作

由于目前施工技术水平有限，在深基坑支护施工过程中，无法完全避免基坑侧向变位，因此需要专业人员对深基坑支护进行实时监测。如此，才能对即将发生的支护变形情况有效预测，并运用科学方式进行应对，将深基坑侧向变位产生的危害降到最低。根据具体监测内容，深基坑支护监测不仅监测地下管线侧向与边坡变形情况，还要对施工周围自然环境以及建筑物进行监测[3]。