建筑工程中的深基坑支护技术方案与质控要点

孙焱

0 引言

近年来，由于我国城镇化进程的加速，大中城市人口密度的增加对城市空间承载力提出了巨大的考验，同时出现了与城市拥挤房屋短缺问题有关的严峻问题。为合理减轻城市空间负担，中国大部分城市经济基础条件比较好的地方也开始逐渐将城市建设区域重新定位为城市的地下区域。地下施工环境相对于地面空间具有相当的特殊性，间接地推动了深基坑防护技术在我国建筑工作中的推广应用。经过长期的施工实践和技术创新优化，当前我国的深基坑技术已经发展得比较成熟，在地下空间的施工中发挥着重要的作用。

1 建筑工程中采用深基坑技术的重要性

深基坑支护结构的主要功能是支护土体，在此阶段，建筑物的深基坑支撑技术主要有地下连续墙支撑、混凝土搅拌柱、排桩支撑技术、锚杆支撑技术、土钉墙支撑技术等方式。深基坑的主要技术特点是技术水平领先、设计简单、工作平稳安全等，且地基围护施工体系能更高效地发挥挡土的功能，并保证了与地基毗邻的四周边坡的工作稳定性，从而有效保障了地基周边建筑物、高压塔、地下管道、低压电力线路、地面交通运输工具等基础设备的安全。所以，在工程建设中，不会发生因为地基周围土体变形、深陷、倒塌和移动等而引起的安全事故。

2 建筑工程中的深基坑支护技术

2.1 土钉墙支护技术

土钉墙支护是操作比较简单的一种深基坑挡土技术。因此，被广泛应用于高层建筑深基坑项目工作中，土钉墙支护结构的操作原理比较的简单，利用土钉灌入土壤深处，并通过注浆提高土钉的抗拔强度，从而使土钉墙在满足防雨水冲刷边坡的同时增加边坡的抗滑能力，确保边坡的稳定。施工质控要点：

（1）修坡时专人进行测量，确保成活平整度和不吃槽。

（2）确保土钉插入深度，插入钢筋时要注意将注浆管绑在距孔底0.2m 处。

（3）喷混凝土时由专人检查钢筋网长及标志杆的安装。按照设计要求，严格控制浆液水灰的含量，按照设计要求使用外加剂。

2.2 桩锚支护技术

按照相应的技术规范和程序将排桩在地基内植入，使之可以抵御地基四周的水压，避免地基产生移动，这种技术被称为排桩支护技术。施工过程中，要根据工深基坑的深度和桩径选择成孔机械设备，并在施工中注意控制好机械的安全距离。施工质控要点：

（1）灌注桩作为临时结构，主要承受侧向压力和弯矩作用，故尤其应该重视桩身质量，须保证设计的有效桩长、桩身直径、混凝土强度等级等设计要求，并不得有断桩、混凝土离析、夹泥等现象发生。确保钢筋笼焊接质量。

（2）成孔机械就位后，确保施工中不发生任何倾斜移动，并能垂直钻孔。采用跳打法，不得相邻两桩同时成孔，只有待相邻桩浇筑混凝土并达到一定强度后，才可施工。

（3）混凝土灌注标高应超过桩顶标高0.5m，控制最后一次灌注量，灌注到孔口返灰为止。保证凿除浮浆高度后暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。

2.3 地下连续墙+锚杆支护技术

在深基坑的支护方式选择中，很多项目广泛运用连续墙+锚杆支护方式，满足。所以，在进行深层土壤地基的支护时，连续墙支护结构被很多的施工项目所青睐。地下连续墙施工质控要点如下。

2.3.1 成槽垂直度的控制

（1）导墙施工质量控制

导墙是成槽设备的导向，其施工质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高。因此导墙施工时要保证其位置正确，内墙面要垂直，导墙拆模后墙内采用砖墙进行支撑，混凝土养护期间重型设备不得在导墙附近作业停留，成槽前支撑不允许拆除，以免导墙变位。由于导墙将承受锁口管起吊时的巨大压力，所以导墙基础必须满足地基承载力要求，对于基础不符合要求的地段还需先进行处理。

（2）成槽工艺

在成槽过程中采取有效的检测手段分阶段对槽孔垂直度进行检测，发现问题及时处理，以确保成槽垂直度满足设计及规范要求。成槽过程中可采用重锤法每4 m 进行1 次检测，终孔成槽后采用超声波进行检测。成槽过程中垂直度要勤测勤纠，避免一次纠偏过大造成塌孔；对于垂直度偏差过大的槽孔应采用黏土回填，自然沉降密实后重新开槽的办法进行处理。

2.3.2 槽壁稳定的控制

泥浆质量控制：采用膨润土泥浆护壁，并在施工过程中加入适量的CMC 及其他外加剂，以提高泥浆黏度，增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力，达到稳定槽壁的作用。

2.3.3 其他控制措施

（1）施工中出现漏浆应及时补充，以便维持稳定槽段所必需的液位高度，保证泥浆液面不低于导墙顶面0.5m 。

（2）施工过程中严格控制地面荷载，用厚钢板来分散液压抓斗、履带吊对槽壁引起的侧压力。

（3）采用跳仓法施工地连墙，分先浇槽段和后浇槽段，先浇槽段设工字钢接头，后浇槽段应于现浇槽段强度达70%以上才可开始挖槽施工，成槽过程中应有泥浆护壁，为防止塌孔，应增加泥浆比重。

（4）在地下连续墙槽段接口位置的工字钢翼缘后预埋两个注浆管伸至墙底，地连墙混凝土强度达到70%后，应进行高压注浆补漏。注浆压力宜为1～2MPa，灌注纯水泥浆，水泥浆水灰比1：0.45～0.5。当灌浆段单位吸浆率小于0.2L/min 后再继续灌浆30min 然后回灌废浆封孔。预埋声测管或注浆管顶部伸出地连墙顶300mm，底部插入槽底200～500mm，顶端加盖、底端封闭。预埋注浆管的施工流程如图1 所示。

图1 预埋注浆管的施工流程

2.4 深层搅拌桩支护技术

施工中应用较多的技术为深层搅拌桩支护技术，深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机将土和水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土状加固体挡墙，水泥土围护墙具有挡土、止水的双重功能，施工中无振动、无噪音、污染少，挤土轻微，可以让施工变得更加的简单方便，成本也大大降低，适用范围更加广泛。

尤其在城市闹市区施工更具有优越性。施工质控要点：严格控制搅拌桩搅拌下沉速度和搅拌提升速度并保持匀速下沉、提升搅拌提升时不应使孔内产生负压造成基坑围护地基沉降；严格控制水灰比，水泥流量、注浆压力确保原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和；确保桩的垂直度以及桩与桩的搭接满足设计长度要求。

3 建筑工程中的深基坑支护施工的质量控制要点

3.1 深基坑施工测量控制

在开始施工之前，要将整个工程的测量工作完成，包括标高测量、水位水量检测、变形测量等等。种种测量工作都要按照标准进行，按照工程的实施状况测量，且对于复杂的部位要多次测量，以保证深基坑支护能得到有效实施。

3.2 深基坑施工方案控制和细节控制

深基坑工程具有比较强的区域性，并且要应对地下工程施工中复杂和多变的领域，因此要对工程实践格外的重视，要将深基坑支护工程中可能发生的问题和各种不利因素考虑进去，从而制定灵活可变、切实有效的深基坑支护方案。通过工程实践过程来实现发现问题解决问题的能力，并在问题解决过程中积累经验，在施工过程中，施工人员制定施工计划并严格遵守有关规章制度，才能顺利开展施工工作。施工人员在施工现场不得擅自更改施工计划，如果在实际工作过程中，需要更改施工计划，并及时报请有关部门审批处理，施工项目必须经批准，结合已批准的施工方案才能再次组织施工。

近年来，随着施工条件越来越复杂，影响工程的因素也愈来愈多，因此深基坑支护技术的运用在很多方面都存在着额外的、更为巨大的挑战，在此背景下，要加强对深基坑支护工程质量的管理，加强对工程建设细节的管理，积极应对，及时消除缺陷和不足，从而创造出更大的社会经济效益。

3.3 深基坑地下水的控制

地下水的有效控制是影响该基坑工程建设安全的重要因素，因此准确有效监控基坑施工过程中地下水控制效果具有重要意义。地下水的来源，基本上可以分为潜水层间水，承压水三方面。根据项目所处位置的地质条件和地下水位的高低，需要降水的方量，通过经济比对分析，确定降水方案。

3.4 深基坑施工风险控制

对于施工中可能发生的危险源，如：倾覆事故（机械设备）、坠落打击事故、机械伤害事故、触电事故、高空坠落事故、火灾事故、食物中毒、传染疾病、防汛、防暑降温等。要进行切实可行的分析，做出可能的事故准备，并成立完整的应急预案管理督导小组，确保施工中的应急事件可以行之有效的进行。贯彻落实“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，做好预防、预测和预警工作，最大程度地防止和减少建筑工程突发事故造成的人员伤亡作为首要任务，切实加强应急救援人员的安全防护，充分发挥施工人员自我防护的主观能动性。

3.5 做好基坑的监测工作

基坑监测目的有以下两点：

（1）信息化施工，通过监测随时掌握基坑开挖过程中土体及支护结构的变形情况，将监测数据与设计预估值进行对比分析，以判断施工工艺和施工参数是否需要修改，优化下一步施工参数，为施工开展及时地提供反馈信息，达到信息化施工的目的，对施工过程实施全面系统的管理。

（2）为施工提供数据支持。通过对基坑支护体系变形监测及邻近建筑物、构筑物的沉降监测，验证基坑开挖方案的正确性，及时分析出现的问题，为基坑周围环境安全制定及时、有效的保护措施提供依据，最大限度预防风险发生。

通过设置监测预警值，对可能发生危及环境安全的隐患或事故提供及时、准确的预报，当出现风险征兆时第一时间掌握工程风险动态，获取第一手资料，以便及时有效安全救治措施，避免事故发生。

3.6 做好现场的安全巡视工作

3.6.1 明挖基坑现场安全巡视

巡视的内容主要包括：

（1）开挖面地层情况；

（2）地下水控制情况；

（3）围护结构体系有无裂缝、渗水、扭曲变形；

（4）支撑等施作是否及时；

（5）基坑周边动载、堆载情况等，并留存影像资料及文字描述。

3.6.2 地表现场安全巡视

基坑周边地面裂缝、地面沉陷、隆起等情况，并留存影像资料及文字描述。

3.6.3 建筑物现场安全巡视

巡视的内容主要包括场区周边道路塌陷、裂缝，建筑物裂缝及剥落情况，并留存影像资料及文字描述。

3.6.4 现场安全巡视频率

每次现场监测工作实施时同时进行现场安全巡视，在施工影响期内确保每天巡视一次，遇特殊情况时应加密巡视频率。在项目安全监测周期内的项目，依照安全监测周期频率实施监测，遇特殊情况时应加密巡视频率。

3.7 文明施工管理工作

基坑工程施工过程中，将重点控制和管理现场布置、临建划分、现场文明施工、大气污染、噪音污染、道路遗撒、资料的合理使用等。在制定控制措施时，应考虑对企业形象的影响、环境影响的范围，影响程度、发生频次、社区关注程度、法规符合性、资源消耗、可节约程度等。

4 结论

通过上述分析可以看出，深基坑支护技术是整个工程施工的关键环节，并直接影响到了整个建筑工程的品质。由此可见，土建项目的建筑品质有赖于深基坑支护技术，而深基坑的支护技术又是确保建筑项目不间断施工的关键。因此，施工单位在利用深基坑支护技术开展项目的实际施工过程中，应当强化对深基坑支护技术的管理，并仔细分析了影响建筑品质的各种因素，并采取了相应的改善措施，科学合理地选择深基坑固定方法和形式，最大限度地发挥深基坑支护的应用价值，并且要不断地革新施工管理方式，提高施工人员的专业水平，确保施工工作的整体质量，使得建筑工程施工中深基坑支护技术能得到可持续发展