建筑工程深基坑支护施工技术与质量管理

张 辛 （山西晋建集团五建有限公司，山西 晋中 030600）

在工程项目建设中，深基坑支护技术至关重要，其不仅能有效提升建筑物的稳定性与安全性，还有助于开发利用地下资源，改善地下结构整体质量。我国科学技术的持续发展，推动了建筑行业的发展与革新，发展出各种深基坑支护技术，充分保证建筑工程施工质量。因此，有必要全面研究深基坑支护技术，明确技术关键点。与此同时，建筑企业需明确意识到深基坑支护施工效果可直接影响整个建筑结构施工质量，以此加大深基坑支护技术的使用与控制，改善项目施工质量。

1 建筑深基坑支护工程施工技术特点

1.1 施工条件复杂

工程项目建设过程中，会受到诸多外部因素影响，并且施工现场周围环境较为复杂，特别是在深基坑支护作业时，水文环境、地貌特征均会对现场施工的顺利开展产生直接影响，这就对项目施工提出了更高的要求。比如，在沿海地区施工时，会遇到各种地形地貌，尤其是软土地质，此类型地质会对深基坑支护作业的稳定与安全产生较大影响，为了能够有序开展施工，需使用合理的施工技术，并实施针对的性防护措施。

1.2 不确定因素多

深基坑作业期间，气候条件、地质结构的影响较大。同时，如果作业人员未按照规定要求开展施工，或机械设备出现故障和性能问题，也会引起突发状况，从而直接影响深基坑支护作业的施工进度、质量与安全。

1.3 支护方式多种多样

科学技术的持续发展，推动了建筑行业的发展与革新，深基坑支护施工技术不断增多，相关技术也日趋成熟。从技术水平层面来看，对于支护方法，可细分为下几种，包括混合式支护结构、悬臂式支护结构等；从支护方法层面来看，能够划分为加固类与直挡类[1]。

2 深基坑支护施工技术

2.1 钢板桩支护

深基坑工程施工中，如果基坑深度低于8m，并且形变控制要求不高，则可选用钢板桩支护，此技术具有投入少、环保以及施工区域较小等特征。在支护结构施工中应用钢板桩，需采用设置有钳口、锁口的钢板，并且还需采用热轧型轻钢原材料。另外，由于钢板桩有着一定的柔性，因此，在项目工程建设期间，需合理应用锚杆实施支撑处理，降低地下水与岩土对项目产生的影响。由于钢板桩具有众多优点，尤其是在处理软土地基方面具有显著效果，因此，被大范围使用在深基坑项目建设。根据钢板桩的截面尺寸，可分为Z型钢板桩、U型钢板桩以及H型钢板桩等。

2.2 排桩支护

排桩支护作业期间，需按照规定要求排列整齐，施工现场作业人员需根据施工计划设置排桩，并在上方浇筑混凝土圈梁，从而能够充分发挥出支护效果。排桩支护作业具有噪声小、操作便捷等特点，并且还有着较高的刚度。排桩支护由以下部分构成，包括防渗帷幕、支撑以及支护桩，一般可适用于深度为7m～15m 范围内的深基坑施工中。从支护结构方面来看，能够将排桩支护细分为组合式排桩支护、柱列式排桩支护等，如果深基坑的地下水位较低，且边坡土质较好，则可采用柱列式排桩支护，而连续排桩支护通常使用于软土地区施工中，另外，组合式排桩支护可应用于地下水位较高的软土地区[2]。

2.3 SMW工法

SMW 工法通常也被称为新型水泥土搅拌桩墙，在应用此施工技术时，需将H 型钢材或拉伸式钢板桩设置在水泥土内，让承载力与防渗挡水充分相融，以提升整个结构的防渗性，同时，其还具有结构强度高等优势，尤其是在松软地层施工中展现出显著的效果。另外，在应用SMW 工法时，无须在场地四周实施防护措施，并且可对型钢进行回收处理，从而能够有效控制施工成本，且应用范围广泛。

2.4 地下连续墙

在地下连续墙施工中，需使用挖槽机械设备，首先进行泥浆护壁施工，随后开挖出窄且深的沟槽，保持沟槽整洁，再合理布置钢筋笼。开展混凝土灌注施工过程中，首先需应用导管，再按照规定要求布置槽段，同时，还需逐一段落进行施工，对地下连续墙的进行浇筑作业。此支护形式具有较多优点，主要包括刚度较强、噪声小等，已成为深基坑项目建设中的常用技术类型，如果地质条件为密实的中硬底层、砂砾层等，均能够使用地下连续墙。我国建筑行业的持续发展，已开发出各种全新施工材料与技术，地下连续墙不仅能够应用于防渗墙和临时挡土墙，还可使用在规模较大的深基坑项目建设中。从成墙形式来看，可细分为组合式、槽板式以及桩排式；从墙体材料方面来看，可细分为泥浆槽墙、塑性混凝土墙等。

2.5 锚杆支护

在锚杆支护作业过程中，需采用金属件、木件等相关材料制作杆桩，然后将杆桩放入预设孔洞内，由于杆体与头部结构具有一定的特殊性，能够发挥悬吊、补强的效果，支护效果显著。与此同时，这种支护方法具有成本少、简化操作等优势，目前在开展锚杆支护作业时，通常会采用木锚杆、水泥锚杆等。

2.6 搅拌桩支护

在对软土层进行作业时，一般会应用搅拌桩支护，按照相关要求添加固化剂，并对软土实施搅拌处理，以改善此区域的土壤强度，实现加固的作用。在实际施工中，通常会选择水泥土、石灰等材料作为加固剂，这些材料的强度和硬度都相对较高，并且具有良好的抗渗透性。在开展搅拌桩支护作业期间，需对以下几个方面予以关注：①在施工之前，需对现场周围环境进行全面勘察，确保搅拌桩支护技术能够满足项目建设要求，防止支护方法不合理而对施工质量以及进度产生影响；②细致勘查项目现场地下区域实际状况，并全面掌握项目场地各个设施以及地下管网具体位置，避免在施工期间对管网、设施造成破坏，从而对周围人们的日常生产以及工作产生影响；③工程建设时，合理规划施工现场，并依据相关规定要求放置各种机械设施与建筑材料，降低风险事故发生概率，保证施工人员的生命财产安全[3]。

3 建筑工程深基坑支护施工实例

3.1 工程概况

某工程项目共有14栋建筑物，分别为高层、小高层以及商业裙房建筑。其中，1#～3#建筑物楼层为17 层；而4#～10#建筑物楼层为15层；另外，11#～14#建筑楼层为21层。该工程项目建筑物总面积为107745.86m2，地下结构、地上结构面积分别为24599.41m2、83150.45m2。同时，此建筑结构中，顶部采用框剪结构，基础采用预应力桩，开挖深度要求控制在2.35m～8.55m范围内。

3.2 场地条件

在工程建设时，通过对现场周围进行全面勘察，基本完成“三通一平”方面工作，并且各种基础设施也已布置到位，为确保现场道路不会影响正常施工，在项目建设前，需做好平整工作。然而，在之后勘察中发现，作业区土质环境较为复杂，对深基坑施工提出了更高的要求。如果基坑土质相对较差，需安排专业人员进行详细勘察。在深基坑施工中，在选择适宜的支护技术时，需要对现场进行多次勘察，确定出项目具体施工计划，因此，在工程建设之前，需结合项目现场实际状况，对周围土质实施采集与检测分析。例如，在施工期间，在应用深基坑支护技术时，需对项目场地土质进行全面分析，依据勘察结果，明确地下水分布情况，如果场地土层中存在地下水，可能是发生了断层的现象，或深坑内堆积了大量淤泥，所以在项目建设前，需全面勘查现场地质条件，为后续工程施工开展提供可靠保障[4]。

3.3 深基坑围护结构施工

深基坑围护结构作业时，在基坑结构开挖方面，需应用分层分段施工技术方案。分层长度需小于25m，各层深度需低于500mm。使用边开挖边支护的施工方法，能够将支护施工与开挖施工进行有效结合。开展锚杆施工时，需应用浆囊袋注浆施工技术，如图1所示。

图1 浆囊袋注浆预应力锚杆构造图

对所有灌浆袋进行全面检查，如果出现损坏，需及时替换或维修。如果钻孔发生缩颈、塌陷等状况时，需清理孔内杂物，可使用钻杆、钻头进行多次清理，保证孔径以及深度达到设计要求，避免发生堵塞。在预应力张拉以及锚固期间，锚固一侧的张拉强度需大于15MPa，确保对腰梁起到加固作用。在护桩与腰梁间隙混凝土浇筑时，使用喷砂灌浆施工方法，混凝土强度超过80%才可进行后续作业。在分级加载张拉过程中，需按照100%、20%、40%的比例要求实施喷砂灌浆作业。锚杆作业时，预应力张拉的规定数值需为70kN。围护结构作业结束后，做好质量验收工作，保证检测内容能够满足施工要求，为后续工程建设提供可靠保障。

3.4 土方开挖与回填

开挖土方施工中，如果出现基础支护标高与施工图不符的情况，需以施工图规定为准，及时上报相关部门。开挖作业前，需对桩位交接进行严格控制，并实施针对性防护手段。工程建设期间，安排管理人员进行协调指挥。开挖土方前，需选择适宜的施工技术，明确开挖流程、施工标准以及施工工艺，同时还需第一时间开展硅垫层作业，确保整个工程建设的安全性。基坑项目作业时，需使用分层分段的方法。开挖前，需根据桩位设计图纸对所有桩位进行详细标记，明确施工桩的具体方位。开挖地基过程中，需加强现场施工管理，避免设备撞击到桩而导致桩体发生位移引发风险事故。开挖时，需对剥落土层实施分层处理，在削除土壤时，厚度需低于1.2m。在土方、承台以及地梁等区域深挖过程中，需采用人工开挖的方法，以降低对基坑所产生的影响，避免发生超挖的现象，对于承台区域，可直接跳挖。在坑底开挖施工时使用分段开挖方法[2]，如图2所示。

图2 施工作业面土方开挖示意图

开挖土方时，分层厚度不得超过250mm，在开挖环节应用挖掘设备，并及时采用打夯机进行分层夯实。对地基、管线开展回填作业时，避免基坑内中心线发生位移。回填作业期间，需关注气候环境，在恶劣天气情况下，需及时停止回填施工，并做好防护管理。与此同时，严格控制回填土的质量，避免应用含水量相对较多的土料。当回填区域表层受到雨水侵蚀之后，首先，需对表层土进行全面清理，随后再开展填筑作业。在回填过程中，需清除杂物，再实施填筑施工。回填碾压作业时，需对地基、外墙结构采取针对性防护措施。

3.5 深基坑降水、排水施工

此工程建设中，由于施工现场地质环境较为复杂，难以开展支护作业，并且开挖区域的土层渗透能力较差，对此，需依据此特征制定出以下项目施工计划：在基坑中，需使用明渠排水方式，并在距离放坡点1m 之外开挖明渠，深度为300mm～500mm 范围内，在布置收集井时，共计布置22 个，需间隔20m，采用潜水泵连续抽水24h，保证基坑的整洁性。在基坑外，需砖砌排水沟实施排水，结构尺寸为300mm×500mm，并在其外侧涂抹水泥砂浆，防止出现渗水的情况。另外，还需在排水渠周围合理布置集水井，对施工现场雨水、施工用水进行收集处理，再排放至沉淀池，然后由管网排出。在项目建设过程中，需对集水井进行全面监测，掌握水位具体情况，避免地下水影响土方开挖作业；实时监控基坑边坡相关情况，第一时间反馈信息，优化整改设计计划，确保基坑施工能够有序开展；检测水泵设备性能，保证运行安全与稳定；安装发电设备，避免项目现场出现断电，为基坑安全提供可靠保障。基坑降水结束后，需封堵降水设施。对建筑物实施围护底板前，需封闭一些集水井，而对其他集水井，则需在底板作业时采取合理的防护措施，当基坑项目结束之后，使用砂砾对集水井进行填充和压实处理。

3.6 施工效果分析

以上施工全部结束后，需在深基坑中布置监测点，根据监测分析，持续3d的位移总量需不超过3mm，整个监测周期的移位值不超过30mm，如果达不到要求，则需立即返工。依据上述方法，持续监测16d。深基坑支护施工位移监测结果见表1。

表1 深基坑支护施工位移

由表1 可知，在监测期间，随机3d 监测，位移总量不超过3mm，而位移总量不超过30mm，表明施工计划能够有效避免基坑出现偏移、沉降的情况，提升了整个基坑结构的质量与安全。

4 结语

综上所述，在工程项目建设中，深基坑支护施工技术的使用可直接影响整个建筑领域的发展。根据项目具体情况，选择出适宜的工程施工方案，严格控制施工安全与质量，为项目建设质量与安全提供可靠保障。在深基坑支护施工中，建筑企业需对施工质量、安全以及管理等方面予以重视，避免发生风险事故，保证整个工程建设的安全与质量，增加企业经济收益。