房建施工中支护技术的应用研究

田 宇

随着施工规范化程度的不断提高，在房建工程中，对施工质量的要求也越来越高。如果房建施工发生土方坍塌等安全事故，就会影响施工人员的生命安全，也会对施工环境造成不良影响。而随着技术水平的进步与发展，房建工程项目中对支护技术的应用显得尤为重要。加强支护技术的应用，能确保施工人员的生命安全，也能降低一定的施工成本，提升房建工程的稳定性。因此，本文针对房建施工中支护技术的应用展开研究。

1 工程概况

本工程为某市高层住宅楼，地上30 层，地下2 层，总建筑面积约为50000 m2。该工程地处市中心，周围建筑物密集，场地狭小，因此需要进行深基坑开挖。根据地质勘察报告，该场地土质主要为黏性土和砂土，地下水位较高。为了保证基坑开挖和施工安全以及周边环境不受影响，需要进行支护设计。

2 房建施工中的支护技术

在房建施工中常用的支护技术有很多种（表1），施工期间可以根据施工环境和施工的实际需求有效选择支护技术和方案。

表1 钢板桩支护技术的应用原理和应用优势

表1 房建施工中常用的支护技术

2.1 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是一种广泛应用于岩土工程中的原位加固技术。该技术利用土钉、注浆技术、面板、施工监测和维护，实现对土体墙面的有效支撑和保护。土钉墙的基本形式如图1。

图1 土钉墙的基本形式（来源：网络）

2.1.1 土钉墙支护技术的应用原理和应用优势

应用原理有2 个方面：第1，土钉对边坡的约束和加固作用。土钉通过在土体中钻孔、插入钢筋并注浆的方式，与土体形成复合体。这种复合体能够显著提高土体的抗剪强度和整体稳定性，有效约束边坡的变形和位移，实现边坡的加固。第2，土钉对滑移面的锚固作用。土钉通过穿透潜在滑移面，对滑移面进行锚固，增加滑移面的抗滑力，防止边坡的滑移和坍塌[1]。

土钉墙支护技术的应用优势为：第1，土钉墙支护技术施工简便且具有很高的经济性、可靠性；第2，适用于各类土层和坡度；第3，土钉墙支护技术施工时噪声小、振动小，对周围环境影响较小；第4，土钉提供的锚固力和约束力能够有效地抵抗边坡的滑移与坍塌，提高边坡的安全性；第5，土钉墙支护结构既具有刚性支护的稳定性，又具有柔性支护的变形能力，可以更好地适应边坡的变形和位移。

2.1.2 土钉墙支护技术的施工方法

土钉墙支护技术的施工过程为：第1，需要进行土方开挖。开挖时应按照设计要求，自上而下分步进行，严禁超挖。开挖后应及时进行支护，以防止土体坍塌。在开挖过程中，应确保施工安全，采取适当的降排水措施，防止地下水对施工的影响。第2，土钉是土钉墙支护技术的核心组成部分，其制作与安装是施工中的重要环节。根据设计要求，选定合适直径和长度的钢筋，按照规定的间距制作成土钉。在安装过程中，应该采用专用的击打设备将土钉打入土体，并确保土钉的位置、间距和角度符合设计要求。第3，在土钉打入土体后，需要进行注浆操作。注浆的目的是使土钉与周围土体紧密结合，形成整体受力。注浆时应选用合适的浆液，如水泥砂浆或水泥净浆，控制好浆液的配合比和注浆压力，确保注浆质量和效果。在注浆完成后，需要在土体表面铺设钢筋网，以增强土体的整体性和稳定性。钢筋网应按照设计要求进行选材和加工，铺设时应保持平整，并用铁丝与土钉牢固连接在一起。第5，为了保护土体表面不受外界因素影响，需要在钢筋网表面喷射一层混凝土面层。喷射时应控制好混凝土的配合比和喷射厚度，确保混凝土面层的平整度和密实度[2]。

2.2 钢板桩支护技术

钢板桩支护技术是一种常用的深基坑支护方法，主要用于挡土和止水，以提高深基坑施工的安全性和稳定性。该技术利用钢板桩作为支护结构，通过连接件将钢板桩打入土中，形成连续的墙体，以达到支护的目的。钢板桩可根据不同的标准进行分类。根据其截面形状，可分为直线形板桩和异形板桩。其中，直线形板桩又可分为平板桩和槽形板桩，异形板桩包括H形、Z 形和直腹板桩等。根据其用途，可分为普通钢板桩和组合钢板桩。普通钢板桩主要用于挡土和止水，而组合钢板桩则由钢板桩和横撑、锚锭结构等组成，具有更高的承载能力和稳定性[3]。

2.2.1 钢板桩支护技术的应用原理和应用优势

钢板桩支护技术的应用原理主要是钢板桩通过锁扣或搭接的方式连接成墙体，抵抗土壤和水流的侧压力。通过合理设置钢板桩，能够有效地保持开挖面的稳定，提高工程的安全性和稳定性。

钢板桩支护技术的应用优势，如表1 所示。

2.2.2 钢板桩支护技术的施工方法

在施工前，需要进行精确的测量定位，确定钢板桩的位置。测量定位应使用专业的测量仪器，确保定位准确无误。在施工过程中，应定期进行复测，确保施工的准确性。在钢板桩打设前，需要安装导向桩。导向桩的作用是引导钢板桩的打设方向，确保钢板桩的位置和垂直度符合要求。导向桩应使用稳定的支撑结构，确保其牢固性。同时，钢板桩的打设是施工的关键环节，需要使用专业的打桩设备。在打设过程中，应控制打桩力度，确保钢板桩的位置和垂直度符合要求。同时，应注意钢板桩之间的咬合，避免出现缝隙。在钢板桩打设完成后，应进行全面检查，对不符合要求的部位进行整改。另外，在钢板桩支护体系中，应根据实际情况选择合适的支撑结构，并进行精确的测量定位。支撑结构的安装应遵循相关规范，确保其牢固性和稳定性。在支撑安装完成后，应进行全面检查，确保其符合要求。最后在施工完成后，需要进行钢板桩的拔除工作。拔除时应控制力度，避免对周边环境造成影响。

2.3 排桩支护技术

排桩支护是一种采用密集排列的桩基结构来支撑和防护土体的技术。排桩的制作是整个支护技术的基础，其质量直接影响整个支护系统的稳定性和可靠性。在制作排桩时，需要考虑桩径、桩长、桩距等因素，并根据工程需要进行优化设计[4]。

2.3.1 排桩支护技术的应用原理和应用优势

排桩支护技术的应用原理是利用一系列竖向排列的桩体来承受土压力，从而保持基坑稳定。

排桩支护技术的应用优势：第1，适用性强。排桩支护技术适用于各种不同的土质和地形条件，如软土地区、砂土地区、岩石地区等。它能够有效地保证基坑开挖过程中的安全性和稳定性。第2，承载力高。排桩支护结构的承载力较高，能够满足各种不同规模的深基坑工程的需求。同时，由于其结构简单，排桩支护结构的计算也相对简单，能够有效地降低工程成本。第3，可重复使用。排桩支护结构的桩体可重复使用，能够有效降低工程成本。在施工过程中，如需进行基坑的深度调整，排桩支护结构可进行局部改造或整体拆除，方便快捷。

2.3.2 排桩支护技术的施工方法

在施工前，需根据设计图纸和现场实际情况确定桩位，并进行测量放样。桩位的确定应保证其准确性，通常采用全站仪、全球定位系统（Global Positioning System,GPS）等测量设备进行放样。同时，为了确保施工的顺利进行，应将桩位偏差控制在允许范围内。在挖掘过程中，应按照先中间后四周的顺序进行，以保持场地的平整。挖掘时需注意控制桩孔的垂直度和深度，保证其符合设计要求。同时，应随时检查挖掘过程中可能遇到的地下管线、构筑物等情况，并及时采取相应措施进行处理。在桩孔挖掘完成后，应进行护壁施工。护壁采用混凝土或钢板等材料，其厚度和强度应符合设计要求。护壁施工时应保证其与桩孔的密实性，避免出现渗漏现象。同时，护壁应高出地面一定高度，以防止雨水、泥浆等进入桩孔。钢筋笼是排桩支护的重要组成部分，其制作与安装质量直接影响支护结构的稳定性。在制作钢筋笼时，应按照设计图纸进行加工，确保钢筋规格、数量、间距等符合要求。安装时需注意控制钢筋笼的位置和垂直度，确保其与桩孔的密贴。混凝土浇筑是排桩支护施工的关键环节之一。在浇筑前，应对桩孔内的杂物进行清理，并确保混凝土的配合比、坍落度等指标符合设计要求。浇筑时应分层进行，控制好每层的厚度和振捣质量。

2.4 预应力锚杆支护技术

预应力锚杆支护技术是一种广泛应用于岩土工程中的加固技术。其主要通过在地层中钻孔，插入预应力锚杆，对锚杆施加预应力，从而实现对地层的锚固和加固。

2.4.1 预应力锚杆支护技术的应用原理和应用优势

预应力锚杆支护的工作原理是利用预应力锚杆对地层施加拉力，使地层形成一个受压区域，提高地层的整体性和承载能力。通过施加预应力，使锚杆与地层之间产生一定的夹角，从而实现对地层的主动支护。当受到外部载荷时，预应力锚杆可以有效地将载荷传递到周围的地层中，减少地层变形和破坏的风险。

预应力锚杆支护的应用优势为：第1，主动支护。通过施加预应力，实现对地层的主动支护，有效地提高地层的承载能力。第2，灵活性高。可以根据工程需要进行个性化设计和施工，适用于各种复杂的地形和地质条件。第3，施工速度快。由于预应力锚杆支护技术的施工简便、快速，可以大大缩短工程周期。第4，环保性好。相对于传统的混凝土支护方式，预应力锚杆支护技术的施工噪声、振动和污染都较小，对环境影响较小。

2.4.2 预应力锚杆支护技术施工方法

在锚杆支护施工中，钻孔是关键步骤。钻孔的位置和深度必须精确，以确保锚杆能够有效地固定在岩土中。钻孔通常使用钻机完成，根据地质条件和锚杆设计参数选择合适的钻机和钻头。

钻孔完成后，必须清理孔内杂物，以确保锚杆的安装质量。在钻孔完成后是安装锚杆。将制作好的锚杆插入钻孔，确保锚固段位于钻孔底部。然后，通过注浆管向钻孔内注入水泥浆或化学浆液，以将锚杆固定在岩土中。注浆是锚杆支护的重要步骤，其目的是通过浆液将锚杆与岩土紧密结合，提高锚杆的锚固力。根据地质条件和设计要求，选择合适的注浆材料和比例，通过注浆泵将浆液注入钻孔，确保锚杆与岩土之间的空隙被充分填充。

在注浆完成后，需要对锚杆进行张拉锁定，以进一步固定锚杆并测试其承载能力。通过张拉设备对锚杆施加拉力，直到达到设计要求的预应力值。然后，锁定锚杆，使其保持预应力状态。

3 案例分析

在支护方案设计的过程中，对多种方案进行了比较。考虑到该工程的实际情况和地质勘察报告，最终选择了“土钉墙+预应力锚杆”的支护方案，“土钉墙+预应力锚杆”的基本形式，如图2 所示。该方案能够有效提高土体的承载能力，控制基坑变形，确保施工安全。同时，该方案成本较低，施工简便，符合工程要求。根据该工程采用“土钉墙+预应力锚杆”的支护方案，在施工过程中，先进行土方开挖，然后进行土钉墙施工。土钉墙施工包括定位成孔、设置钢筋、注浆等工序，需严格控制孔深、孔径、注浆压力等参数。预应力锚杆施工时，需先进行锚杆成孔、锚杆制作和安装，然后进行注浆和张拉。施工过程中需做好监测和预警工作，及时发现并处理支护结构的变形和裂缝等问题。

图2 “土钉墙+预应力锚杆”的基本形式（来源：网络）

在支护施工过程中，可能会遇到以下难点：土质不均、地下水位较高、周围建筑物密集等。为解决这些难点，可采取以下对策：加强地质勘察，了解土质分布情况；采用适当降水措施降低地下水位；对周围建筑物进行监测和保护[5]。

4 结语

在社会经济不断进步与发展期间，人们对住房的要求不断提升，因此房建工程尤其是高层建筑工程会面临一些挑战。想要确保房建工程的品质，最重要的就是加强地基的建设质量。而应用支护技术，除了能够强化地基建设质量，保证房建工程的顺利进行，也能降低房建施工对环境的影响，解决施工当中遇到的一些困难。需要注意，不同房建工程应当选择合适的支护技术，确保支护技术能够更好地发挥作用。