建筑基坑支护施工技术

邓兴刚

（山东泰安建筑工程集团有限公司，山东 泰安 271000）

随着社会经济的持续发展和城镇化水平的不断提高，我国可利用的土地面积在急剧减少，特别是在国家提倡可持续发展战略之后，出台了与之相配合的退耕还林、绿色发展等措施限制土地使用，从而导致了土地资源紧张的现象。建筑的发展方向应是缓解土地资源紧张状况，提高土地资源利用率，而建造高层建筑有助于土地资源的科学利用。近年来，我国高层建筑数量呈增加趋势，尤其是高层、超高层建筑逐渐成为建筑主流，其单位面积土地利用率不断提高，有效利用率也越来越高，这对节约土地资源具有重要的经济和社会价值。因此，更有必要积极建设高层建筑。建设高层建筑势必会造成基坑深度增加，导致基坑坍塌事故频发，而坍塌事故造成的经济损失和社会影响最为严重。自从党的十八大以来，国家高度重视生产安全，出台了各种措施，以杜绝各种安全生产事故，特别是容易造成群死群伤和社会影响较大的事故，因此，为了提高高层建筑建设质量、保障建筑工程施工人员的安全，必须将基坑支护施工技术融入建设全过程中，加强对基坑支护技术的应用。

1 建筑工程介绍

1.1 工程概况

“Y”工程项目设计使用年限为50 年，主要结构形式为剪力墙结构。工程拟建1 层地下室，基坑周长约为1 189m，面积约为8 784m2，基坑开挖深度约为6m。

1.2 支护方案选择

为保证基坑支护效果，需要结合实际情况，勘察基坑周围建筑情况和地形地貌特征，以确定支护方案。本工程根据实际情况，确定基坑采用双排桩支护形式。为提高基坑支护水平，在基坑的4 个角部位置增设水平支护梁。基坑全段采用Φ700@500 双轴深层搅拌桩作为止水帷幕，基坑内采用管井坑内降水。工程中的支护桩使用钻孔灌注桩，以更好地加强基坑支护。

2 建筑基坑支护施工技术分析

基坑支护涉及多项工作，如需要在基坑支护过程中做好降水工作，为后续基坑支护工作提供必要的基础条件。同时，还要做好防水工作，避免支护结构出现渗漏问题。此外，要进行挡土、围护等多种工作。在基坑支护工作中，必须全方位地把控基坑支护各项工作协调开展，从而提高基坑支护质量，保证施工安全。在本工程项目中，会使用到支护桩施工技术、帷幕桩施工技术、冠梁及钢筋混凝土工程施工技术和基坑降排水施工技术。为增强对该工程基坑支护施工技术的认识，本次深入研究该工程中所使用的支护桩施工技术、帷幕桩施工技术、冠梁及钢筋混凝土工程施工技术和基坑降排水施工技术。

2.1 支护桩施工技术

支护桩施工技术在提高基坑工程外部荷载能力中发挥着重要作用，也是最重要的技术。科学地将支护桩施工技术应用于基坑工程，可以保证基坑支护效果，为施工人员创造一个安全的施工环境，反之则容易导致基坑支护效果大打折扣，基坑坍塌率上升，加大安全事故发生概率。为此，应围绕支护桩施工技术进行科学施工。一方面，要严格遵循支护桩施工技术的应用流程，按照“桩位测量放线→护筒埋设→桩机就位（钢筋笼制作）→钻孔至终孔→第一次清孔→安放钢筋笼→安放混凝土导管→第二次清孔→浇灌混凝土”顺序，稳步开展支护桩施工活动；另一方面，要在施工过程中科学控制施工质量，提高支护桩施工水平。经过实际研究发现，应重点做好以下施工质量控制工作：一是钻孔灌注是支护桩施工的重要环节，要控制桩的垂直度，减少误差。而垂直度的偏差应小于0.5%。若不能将垂直度的偏差控制在合适范围内，则应停止施工。二是在支护桩施工过程中，不仅要进行第一次清孔，而且要进行第二次清孔，第二次清孔时要注意控制孔底沉渣厚度，以保证桩的承载力，其中孔底沉渣厚度应控制在150mm以下。对于二次清孔施工人员来讲，其要根据清孔标准、操作程序认真进行清孔工作，以确保孔底沉渣厚度处于合理范围内。三是在施工过程中会使用到钢筋笼，为保证施工进度，要提前制作钢筋笼。为发挥钢筋笼的抗拉效果，要控制钢筋笼的制作数据（见表1）。四是在施工时，可将跳跃施工作为支护桩施工方式。为提高成孔施工质量，要控制施工时间。通常情况下，在混凝土浇灌完成1d 后，才可以开展该种施工活动，以免影响混凝土在支护结构中的作用，降低支护水平。五是由于支护桩混凝土要求超灌长度不小于1 倍桩径，施工人员要做好“超灌长度”控制工作。

表1 钢筋笼的制作偏差控制

2.2 帷幕桩施工技术

本工程中的帷幕桩采用双轴深层搅拌桩。支护桩在基坑支护中起着重要支护作用。在本工程中的双轴深层搅拌桩起着辅助作用，其主要用来发挥止水作用。双轴深层搅拌桩在工程建设中的应用方式如下：首先，要将深层搅拌机械应用在工程建设活动中，提高工程施工速度和衔接。其次，准备水泥和其他固化剂，以完成后续的深层搅拌任务。最后，使用机械把地基的软土、水泥以及其他的固化剂进行搅拌。在不断搅拌下，就会发生反应，最终形成水泥加固土，这样既可以保证防水效果，又可有效保证工程结构的稳定性。双轴深层搅拌桩施工具有隐蔽性的特征。在施工时，要控制双轴深层搅拌桩施工质量，否则容易出现施工安全隐患。因此，要加强双轴深层搅拌桩施工，控制施工质量，为发挥双轴深层搅拌桩的止水作用，防止出现安全问题，可从以下几个方面做好施工控制：一是控制止水桩间距、搭接，前者距离应控制在500mm 左右，后者距离应控制在700mm 左右。施工时采用套打的施工方式。二是在双轴深层搅拌桩施工中，要将地基的软土、水泥和其他的固化剂相搅拌。为保证软土与固化剂充分反应，增强加固和止水效果，要控制水泥掺量。本次施工所使用的水泥为42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为15%，水灰比为0.55。在配比材料时，要根据水泥的量确定三乙醇胺早强剂的用量，如可加入0.05%水泥用量的三乙醇胺早强剂，以增强固化效果。三是在施工过程中，要控制深搅桩桩位偏差和垂直度偏差。前者偏差应小于50mm，后者偏差则不大于0.5%。四是在施工时要保证作业的连续性，保证喷浆效果。其中，要将邻桩喷浆工艺的施工间隔控制在1d 以内。如果不能科学控制时间，那么施工质量就会受到不良影响。所以，施工人员还要合理控制施工时间。

2.3 冠梁及钢筋混凝土工程施工技术

在基坑支护施工中，要将冠梁及钢筋混凝土工程施工技术融入施工中。冠梁施工：要沿着支护桩顶连续设置冠梁。施工时，要围绕基坑顶部周边进行连续浇筑，控制浇筑的高度和宽度。本工程的浇筑高度和宽度分别为700mm 和900mm。此外，要控制混凝土强度和保护层厚度，本工程中的混凝土强度采用C30，保护层厚度为34mm。在进行冠梁施工时，要认识到冠梁与桩之间的关系。即冠梁是把所有的桩基连到一起的，确保力的传递，为此需要做好两者的连接工作，使两者紧密相连，避免两者的节点发生松动。钢筋混凝土施工：在挖土到圈梁底标高后，要做好桩顶混凝土面的清洗工作，从而保证桩顶混凝土面的清洁度。

2.4 基坑降排水施工技术

为防止基坑中的水影响施工进度和施工质量，本工程使用了基坑降排水施工技术。基坑降排水施工技术的应用要点如下：一是使用管井降水系统对基坑进行降水操作，为施工人员创造干燥的施工环境，同时确保支护结构基础区域不出现沉降和结构变形、变质情况。为保证基坑排水操作效果，还提前明确了基坑降水要求，即降水后基坑内地下水位应低于基坑底面0.5m 以上。二是降水井可提高基坑降水水平。本次基坑工程设置了195 口降水井，以科学降水。降水井位置的选择应科学合理。本工程中降水井的位置避开了剪力墙、小型承台等主体结构，以防对这些结构造成负面影响。在基坑施工中，会应用到挖土机这一机械设备。如果降水井临近挖土机操作的位置，就容易影响降水井的功能，并容易发生施工意外事故。所以，降水井的位置应远离挖土机操作的位置。在设置降水井时，要控制降水井的深度，本次降水井的深度为12m（局部20m）。通过科学控制降水井的数量、位置、深度等，就可以更好地起到降低基坑水位的作用。三是降水施工操作关系着施工进度和施工安全。为保证降水效果，本工程设置的降水井主要采取真空降水方式。四是在大批量施工前，要提前完成1～2 口降水井，做好抽水、降压试验，以评估降水效果，从而科学改进降水施工操作。

3 建筑基坑支护施工技术应用注意事项

3.1 加强基坑变形监测

在基坑支护施工过程中，要做好基坑变形监测工作，随时了解基坑变形情况，从而为基坑支护施工活动的有效开展提供指导。针对本工程，则可以设置基坑项沉降点、深层水平位移检测点、地下水位监测点和立柱属相位移监测点，便于全方位多角度地监测基坑情况（见图1）。为保证监测效果，还要使用监测性能好的仪器。而监测人员需要了解基坑监测数据，合理判断基坑变形情况。如果基坑变形超出了实际要求的范围，则要通知施工管理者，及时调整施工工作。

图1 工程地下室基坑变形监测点示意图

3.2 提高技术应用水平

为保证基坑支护技术在工程建设中的应用效果，需要选择基坑支护工作经验丰富、基坑支护技术应用能力强的专业技术人员组建基坑支护队伍。同时，还要积极开展培训教育和技术交底工作，以不断提高施工人员对基坑支护技术的应用水平。施工管理人员要做好基坑支护施工现场管理工作，建立规范的施工秩序，以规范施工人员的基坑支护行为，还应严格按照规范和专项方案提供的技术要求进行施工监督，从而保证施工质量。

3.3 保证施工人员安全

在基坑支护施工过程中，要做好施工安全管理工作，切实保证施工人员安全。一方面，要求施工人员穿戴安全防护用具，以保护施工人员安全；另一方面，要制定完善的施工安全管理制度，明确基坑支护施工安全管理标准、程序等，从而实现施工安全管理目标。在基坑施工过程中和施工完成后，要进行全程监督与管控，及时发现问题并处理，避免小隐患造成大事故。要对施工过程中的现实情况与方案进行有效反馈，跟进方案落实情况，及时修改，补充不足。此外，要积极反思基坑支护施工安全管理工作，总结基坑支护施工安全管理经验，便于有效指导施工安全管理活动。

4 结语

综上所述，基坑支护技术被广泛应用于建筑施工，并取得了良好的应用效果。施工单位要认识到基坑支护技术的应用价值，合理选择基坑支护技术，开展科学的基坑支护工作，要掌握基坑支护技术应用要点，科学指导施工人员依托基坑支护技术推进施工活动。在基坑支护施工过程中，要做好基坑变形监测、施工监督管理等工作。另外，可以主动地创新基坑支护技术的应用方法，最大限度地发挥基坑支护技术的作用。