建筑工程施工中深基坑支护的施工技术

文／刘新全 山东大卫国际建筑设计有限公司 山东济南 250000

陆 雪 山东普泰工程检测鉴定有限公司 山东济南 250000

引言：

深基坑工程在建筑工程项目施工中变得日益普遍，它通常是指建筑工程项目的基坑开挖深度超过5 米（含5 米)或开挖深度虽未超过5 米,但地质条件、周围环境、地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。

1.建筑工程中深基坑支护施工概述

在建设工程项目中，尽管深基坑支护具有比较显著的价值，但其施工难度大，在施工的过程中，容易因支护结构变形和沉降而导致基坑坍塌。要想有效地解决这一难题，施工单位就必须对深基坑进行合理的支撑，通过支护系统来提升其稳定性和可靠性，从而降低其在施工过程中所面临的变形乃至垮塌风险[1]。

水文地质条件、地下水位变化、周围环境、基坑顶部堆载往往对支护结构的影响比较明显，技术人员需要制定有效的管理方案，才能更好的对影响基坑安全的危险因素进行防治，真正的将支护结构的功能发挥出来。对于深基坑支护施工工作，首先要具有很强的针对性，施工人员要着重对项目所处地区的具体情况进行调研，特别是与之有关的地质条件，更要受到技术人员的关注，这样才能在掌握相应的地质条件的基础上，选择与之相适应的支护方法，促进其达到良好的稳定状态，以免由于支护方法与项目所处地区的具体情况不一致，而对最后的深基坑结构的支护效果产生不利的影响。其次，在工程施工过程中，施工人员要注重结合现场具体条件，对影响安全与质量的危险源进行识别与评价，并采取措施，降底危险水平，使得工程施工处于可控状态，尤其要注意对各类动态因素的预防与控制，以提升工程施工质量，避免工程施工过程中出现严重的安全问题。另外，由于地质水文条件及建筑物周边与地下环境的复杂性，导致深基坑支护的施工难度也相对较大，所以，施工单位一定要注重对其进行精细的管理，进而促进深基坑支护施工的规范化和提高其安全可靠性。尤其是将多种不同的深基坑支护方式相结合时，更要对深基坑支护结构进行严格的位移监测，做好降排水工作、严控地面堆载，确保支护结构安全，为后续土方开挖施工提供有利条件。

2.深基坑支护施工技术特点

2.1 复杂程度高

深基坑支护施工技术主要应用于高层建筑工程项目施工当中，因此在利用这项技术开展实际的工程项目建设施工作业时，其整体复杂程度较高，技术人员要经过一系列复杂的流程才能够保证深基坑支护施工的完整性，产生相应的技术成效。结合目前的建筑工程深基坑支护施工技术应用形势来看，技术人员在项目施工之前要检查施工现场的地形、估算施工成本、进行现场测量等，还要以精确的工作形式避免出现差错，避免影响具体的工程项目建设施工和管理工作效果。现阶段的建筑工程项目深基坑的深度一般较深，技术人员在实施不同的支护技术形式时都存在较大的难度，还会受到较多主观因素和客观因素的影响在施工中出现不良隐患，所以这对于技术人员来说是一个较大的考验和挑战。

2.2 施工深度大

需要利用深基坑支护施工技术确保工程建筑结构稳定性的建筑类型一般都是高层和超高层建筑，这些建筑具有纵向延伸的特性，能够实现土地资源利用最大化，在有限的资源供给情况下尽量满足较多群众对于居住空间的需求，缓解城市的人地矛盾。在高层建筑的层高和层数较多的情况下，地下基坑深度需要足够大才能够保证建筑结构的稳固性，使得工程建设施工的难度有所增大[2]。技术人员利用深基坑施工技术的过程中要掌握基坑深度和地下水的分布情况，分析工程项目建设施工场地周围的地质情况，进而确定基坑的具体形式，构建更加稳固的支护体系，为高层建筑工程项目的基础施工及上部结构施工提供稳定的支撑体系。

2.3 施工要求严格

落实深基坑支护施工技术时要充分体现支护体系的作用和价值，就要满足严格的工程项目建设施工要求，综合考虑项目建设施工中是否存在影响施工操作和成效的因素，进而采取科学、合理的措施优化施工技术形式，提高深基坑支护施工技术的可行性。技术人员在整个工程项目施工中要严格满足施工要求，按照相应的流程完成所有施工任务。建筑工程项目提出的严格的要求涉及施工前期、施工过程、施工后期的各项工作，还与工程项目设计、管理、监理息息相关。因此，整个工程项目的施工要求十分严格，各个岗位的工作人员都需要在充分了解和熟悉工程项目建设要求、施工图纸、施工规划的情况下选择适当的支护结构，落实专业的深基坑支护施工技术操作，才能体现深基坑支护体系的构建效果。

3.深基坑支护技术

3.1 锚杆支护技术

在深基坑支护施工过程中，需要根据深基坑支护施工进度完成以下施工要求，深基坑的围护结构和连续墙的钢筋混凝土桩灌注桩，土层已经挖到锚杆设计的深度时，并可以进行锚杆施工。首先可以采用多种方式进行锚杆施工钻孔，比如使用冲击式、螺旋式等类型的钻孔机，我国在进行锚杆钻孔施工时通常使用压水钻进技术，保障钻孔成功率。在对钻孔以及出渣位置进行清洁时，可以选择螺旋钻孔技术。其次，在拉杆使用之前需要对其锈迹进行清洁处理，并做好钢绞线油脂的清理，锚杆长度应当控制在30 米左右。最后在灌浆施工时，可以使用硅酸盐水泥，由于施工区域内的地下水多呈现弱酸性，因此需要使用纯水泥或者具有防酸效果的水泥进行施工，水和灰的比例需要控制在0.4[3]。在施工之前，需要在水泥中加入适量硫酸钙。在灌浆时，除了要使用压降泵将水泥压进拉杆当中，还可以使用拉杆管端和锚孔将水泥灌入其中。

3.2 水泥挡土墙支护技术

在具体的项目施工中，施工人员需要立足于搅拌机与软土增固挑选重力式水泥挡土墙施工结构，以此来保障工程建设质量。在重力作用下，搅拌桩能够保持良好的侧向力，进而保障围护结构整体的抗滑移性，从而对多种类型的墙体变形问题进行合理管控。这种支护技术具有良好的环保性能和平稳性，能够保障支护效果的稳定和安全，还能有效预防雨水以及其他水源渗透到内部。在具体的应用过程中需要进行科学规划，判断多种因素对支护效果的影响，制定最为优质的支护方案。为保障水泥挡土墙支护技术的应用效果，第一需要对测量方向进行划分，将其分为三个阶段，首先需要做好工程放线工作，并等待相关人员及单位进行确认。其次，需要将工程轴线作为依据，进行水泥搅拌桩墙轴线放线工作，等待相关工作人员确认轴线及其间距。最后需要将已经确认的轴线作为依据，确定项目施工的具体方位。第二，需要对水泥土搅拌桩进行工艺化的试桩操作，确定搅拌设备钻孔下沉的具体方案，保障整体施工效率，同时需要对喷浆速度以及下沉和提升速度进行严格把控，确保施工速度的合理。第三，如果浆液输送管道出现堵塞现象，应立即停止作业，待管道堵塞处理结束之后，对搅拌钻具进行上提或者下沉处理，并将深度控制在一米左右。随后再进行续浆操作。第四，需要按照有关标准及规范插入型钢，尽可能少涂抹摩擦药剂。在桩顶运行结束之后，需要在第一时间进行插筋作业，并确保插筋材料的插入和探出深度符合标准。第五，在水泥搅拌完成之后，需要进行型钢起吊作业，并使用专业仪器对型钢垂直度进行调整，确保其插入深度的科学合理。

3.3 钢板桩支护技术

钢板桩支护的核心是使用带有锁扣的钢构件，在形式多样的组合下使其成为连续的钢结构，因此在全面体现钢板桩支护的隔绝作用，有效隔绝土体和水体。钢板桩支护技术的使用能够凸显较为良好的建筑荷载力，由于钢板中具有较强的水密性，其自身质量相对来说较低，在使用过程中具有良好的耐久性能。因此在使用此种支护技术进行深基坑支护时，基坑区域内的取土量较少，所使用的混凝土材料也比较少，而且钢板等材料能够实现循环使用，节约施工成本和材料，使深基坑支护更具环保特性。这种支护技术的核心在于使用热轧型钢与钢板柱，通过钢板墙模式来稳固土层，从而起到良好的挡水效果[4]。在具体施工过程中，整体深度不应超过8 米，这种施工技术通常被应用在软体地基施工当中，而且可以对钢板桩进行重复利用。但是在实际施工中，在将钢板拔出时，需要有关技术人员对周围地基实际情况以及标准环境进行分析，有效预防严重变形问题的产生。

3.4 土钉支护施工技术

土钉支护施工技术必须结合多点技术内容进行优化，体现出该技术的较大优势，土钉支护施工技术在深基坑支护施工中比较常用，能够将土体结构与土钉结构结合起来，结合相关技术内容展开研讨，确保技术内容与土钉支护施工操作相互结合，体现技术优势，确保施工技术有效实施，由此展开土钉支护方案设计，确保特定支护拉力与弯矩相互协调，并结合土钉支护内容分析承载地基能力，同时要保证外加剂应用到位，满足技术要求，外加剂能够做到对水泥砂浆材料进行合理化控制，做好水灰比例控制，尤其是在注浆阶段必须借助重力作用对水泥砂浆工作展开分析，确保技术内容应用到位，提高深基坑支护技术水平，满足技术应用要求。

3.5 混凝土灌注桩施工技术

混凝土灌注桩施工技术是施工中非常常用的技术之一，国内外针对它的技术性研究也非常深入。在灌注桩混凝土施工过程中，必须保证钻孔技术内容优化到位。整体看来，其施工操作流程比较便捷，对施工技术水平要求较高。对于支护整体质量帮助较大，同时也能在一定程度上改善挡土性能。一般情况下，排桩技术在施工中对于生态环境所产生的影响较小。在施工中必须积极总结各项经验内容展开搅拌桩、旋喷桩施工过程，同时采用更为先进的高压灌注桩技术，快速达成深基坑支护施工技术目标。

3.6 地下连续墙支护施工技术

地下连续墙支护施工技术，基于诸多技术体系内容思考技术体系建设过程，满足工程项目整体稳定性建设机制，确保技术体系机制建立固定性技术体系内涵，保证连续墙支护技术能够被合理化运用，满足规范技术要求，确保质量水平不断提升。在应对某些复杂地质情况下可以采用地下连续墙支护施工技术，该技术能够快速适应周边环境，在推进施工流程方面作用较大[5]。当然，对于某些土质较硬的建筑工程而言，则不适合采用该技术，否则会加大施工难度、提高施工成本，如在施工中会导致大量废浆产生。

4.深基坑支护的施工技术管理

4.1 完善施工组织方案设计

施工单位需要在深基坑支护施工开展之前做好充分的准备工作，从而确保深基坑支护施工技术的应用效果。这就需要施工单位进一步完善施工组织方案的设计，确保深基坑支护施工质量达到相应的标准。设计人员在设计方案的过程中需要综合考虑到各种施工影响因素，比如天气、温度、湿度、地质环境以及可能会出现的人为因素等等。施工组织方案设计应该涵盖工序流程、人员管理、设备物资的使用与管理以及施工技术的应用等多个方面。这样才能够保证施工组织方案设计的完整性和规范性，为之后的深基坑支护施工打下坚实的基础。

考虑到现如今基坑深度不断增加，工程总量不断加大。在施工组织方案设计中需要包含现场作业制度，明确施工技术步骤、施工具体内容以及相关施工标准和要求等。这样可以对施工队伍起到一定的约束作用，有效减少人为失误的发生概率。同时施工单位还需要对作业现场周边的市场实际情况进行调研，了解本次工程建筑材料的变化情况，并统计正在建设以及拟建的工程数量。从而在组织方案设计中构建完善的建筑材料采购体系，明确本次材料的采购节点，实现对工程造价的有力控制。

4.2 规范深基坑支护施工工序

深基坑支护施工的工序排列会对施工质量产生直接影响，这就需要施工单位进一步规范深基坑支护施工顺序。例如施工单位需要按照既定的顺序，根据具体的施工条件和地质环境条件等等进行工艺顺序和技术顺序的调整，完成分层分区开挖施工。不同地质环境条件和施工条件所要求的施工工艺以及施工技术等都是不同的，需要施工单位合理调整，才能够为之后工程的安全有序开展提供有力保障。再比如深基坑开挖之前，需要施工单位对周边建筑物以及水文地质等等进行深入全面地勘察和调研，整理得到的数据信息进行计算，确定最后的深基坑开挖深度。调研的数据有地质结构风化程度、地下水位置、地下水水位的变化情况、不同土层的厚度以及地质结构属性等等。同时勘察人员还应该研究当地的气候变化规律，这样才能够为深基坑支护施工工序的规范提供足够的参考信息。

在调整施工工序的时候，施工单位还应该在保证工程质量的同时尽可能采用机械作业，提升工程效率和稳定性。在进行分层开挖施工时还需要施工单位积极进行垫层处理，确保坑底的支撑力足够，提高支护的稳定性。这样能够大大减少变性问题的发生，为施工队伍的人身安全提供保障。总而言之，规范施工工序，除了能够大大提升工程施工质量和施工效率之外，还能够有效减少施工过程中发生的安全风险问题，从而保证工程质量能够达到合格标准。

4.3 提高施工过程监控成效

工程团队应确保建立完善的监控体系，包括明确各项监控工作的标准、要求和流程，确保监控活动的有序进行，在制定监控计划的过程中，应包括监控频率、监测点的位置和数量、数据采集和报告的流程等内容，保证所有步骤清晰、明确，提高监控的全面性和一致性。引进先进的监测设备和技术，如激光扫描仪、自动化监测系统等，实现数据的实时采集，借助这些高科技设备，提高监测的精度和效率，迅速获取支护结构的变形数据、土压力分布、地下水位变化等关键参数，对实时决策和问题诊断提供精准的数据支持。在此基础上，加强现场巡查和专项检查，确保在关键工序和重点部位进行严密监控，监督人员应密切关注支护结构的施工进展，确保施工过程符合设计要求和规范标准。巡查和检查工作应以定期计划为基础，并随时响应问题或突发事件，对监测数据进行及时整理和分析，监测数据、汇总存档，以便进行历史记录和趋势分析。数据分析应及时，为施工过程中的决策提供准确依据，快速、准确发现并解决潜在问题，预测工程的进展和可能面临的挑战，从而采取针对性措施有效预防问题的发生。

4.4 强化风险评估与管理质量

工程团队应建立完善的风险评估体系，包括对施工过程中可能出现的各种风险因素进行全面识别和分析，如地质条件、地下水位变化、周边建筑物影响、施工工艺等。一旦明确识别出风险因素，就应当制定相应的风险管理策略和应对措施，减少潜在风险的影响，同时进行风险预测和评估，包括对支护结构的稳定性、地基变形和其他关键指标进行定量分析，通过模拟不同情境下的支护结构行为，提前发现潜在风险，并采取措施来降低风险的发生概率，借助此类定量的风险评估，可以为决策提供科学依据。工程团队还应加强现场监测和巡查，及时发现和应对风险，监测支护结构、周边环境、地下水位等关键参数，实时跟踪施工过程中的变化。一旦出现异常情况，迅速采取措施，减轻潜在风险的影响。同时，建立风险管理数据库，记录施工过程中出现的风险事件，包括其原因、影响和采取的应对措施，为今后的风险管理提供宝贵经验和教训，帮助改进施工实践，降低风险[6]。

结语：

随着城市建设快速发展，建筑行业面临着增加数量和扩大规模的挑战。建筑结构也变得越来越复杂。因此，建筑工程施工期间需要对支护结构技术有一定了解，并注重施工技术体系的每个方面，特别是深基坑支护技术。深基坑支护技术在建筑工程中起着基础性的作用。熟悉各项施工技术要点，并明确施工注意事项，可以有效保证施工质量，强化工程结构的安全性。这也为我国建筑领域的长远稳定发展提供了基础性的保障。