建筑工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

吳寶仁

摘 要：我國(guó)的建筑行業(yè)隨著時(shí)代的進(jìn)步而取得了迅速的發(fā)展，在建筑工程建設(shè)中經(jīng)常遇到地下室工程，需要開展深基坑開挖工程，其中非常重要的一個(gè)部分就是支護(hù)施工。迫切要求施工人員需要熟練掌握施工技術(shù)，合理選擇施工方案，保證支護(hù)工程施工質(zhì)量。

文章分析了深基坑工作的施工特點(diǎn)與技術(shù)要求，并且對(duì)建筑工程中常見的深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了探討，包括護(hù)坡樁施工技術(shù)、土釘墻、錨桿（索）施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：建筑工程中；深基坑支護(hù)；施工特點(diǎn)；施工技術(shù)

一、深基坑工程的施工特點(diǎn)

通常開挖深度超過(guò)5米（含5米）或地質(zhì)條件周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜、毗鄰建筑物安全的基坑（槽）的土方開挖支護(hù)防水工程均稱作深基坑。深基坑工程的綜合性與復(fù)雜性較強(qiáng)，其主要的施工步驟包括基坑開挖、支護(hù)、降水等，在此過(guò)程中，方案設(shè)計(jì)、施工作業(yè)、質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié)都是非常重要的環(huán)節(jié)

1.周圍環(huán)境影響大

目前我國(guó)的高層以及超高層建筑大多分布在商業(yè)繁華、建筑物眾多、交通發(fā)達(dá)的區(qū)域。所以在開展深基坑施工時(shí)，要將各方面因素的干擾和影響納入考慮因素之中，與此同時(shí)，地下和地上錯(cuò)綜復(fù)雜的管線容易發(fā)生故障，還可能影響施工人員的人身安全，都需要加以注意。

2.基坑深度增加

在城市化進(jìn)程加快的背景下，為了將用地率提高，達(dá)到節(jié)約土地的目的，房屋建筑愈發(fā)呈現(xiàn)出復(fù)雜化和高層化趨勢(shì)，高層與超高層建筑所占比例增加，要求此類建筑穩(wěn)定性要好，所以施工人員需要不斷加深基坑深度，從而達(dá)到防護(hù)安全要求以及相關(guān)的管理規(guī)定。

3.風(fēng)險(xiǎn)性和隨機(jī)性

深基坑工程通常需要較長(zhǎng)的施工周期，在此期間難免出現(xiàn)一些無(wú)法預(yù)料的情況，如振動(dòng)、降雨和降雪等，不僅具有較大隨機(jī)性，而且大多是突然發(fā)生的。另外，作為臨時(shí)工程，深基坑工程需要采用復(fù)雜的施工技術(shù)，涉及多個(gè)方面的專業(yè)知識(shí)。許多施工單位為節(jié)約資金會(huì)減少深基坑工程的投入，缺少充分的安全儲(chǔ)備，因此有較高的不安全系數(shù)與風(fēng)險(xiǎn)性。

4.較強(qiáng)的區(qū)域性

因?yàn)椴煌貐^(qū)的地質(zhì)條件有較大差異，因此深基坑工程的施工設(shè)計(jì)方案也有一定的區(qū)別。甚至同一城市的不同工程也存在較大差異，地下巖土變化大、不均勻、性質(zhì)復(fù)雜，開挖與支護(hù)深基坑時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況選擇施工技術(shù)，勇于創(chuàng)新，靈活施工。

二、深基坑支護(hù)施工技術(shù)的要求

將深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際施工之中時(shí)，有以下幾點(diǎn)要求。首先，以施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、基坑的開挖線、建筑物規(guī)劃紅線等為依據(jù)，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性；其次，合理選擇支護(hù)技術(shù)，為施工的地下結(jié)構(gòu)安全性提供有力保障；最后，深基坑支護(hù)施工不僅要有效發(fā)揮止水作用，還要確保基坑四周的穩(wěn)定。

三、常用的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

（一）針對(duì)不同地層采用相應(yīng)的成孔方法

（1）泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁適用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土及風(fēng)化巖層。

（2）旋挖成孔灌注樁適用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石及風(fēng)化巖層。

（3）沖擊灌注樁除上述地質(zhì)情況外，還能穿透舊基礎(chǔ)、建筑垃圾填土及大孤石等障礙物。

（4）干作業(yè)挖孔灌注樁適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等夯實(shí)類碎石土、強(qiáng)風(fēng)化巖，有承壓水的砂土層、厚度較大的流塑狀淤泥不得選用人工挖孔樁。

（二）鋼筋籠制作安裝

（1）鋼筋籠材質(zhì)、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，制作允許偏差應(yīng)滿足國(guó)家規(guī)范要求。

（2）分段制作的鋼筋籠及接頭位置、搭接長(zhǎng)度、焊接質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家規(guī)范要求。

（3）加勁箍宜設(shè)置在主筋外側(cè)。

（4）導(dǎo)管接頭外徑應(yīng)比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上。

（5）搬運(yùn)鋼筋籠時(shí)應(yīng)防止鋼筋籠彎曲、變形、損傷。

（三）水下混凝土灌注

（1）水下灌注的混凝土必須具備良好和易性、流動(dòng)性，坍落度宜控制在180-220mm，含砂率控制在40%-50%，宜摻外加劑。

（2）導(dǎo)管壁厚不小于3mm，直徑200-300mm，底管長(zhǎng)度不小于4.0m，接頭采用雙螺紋方扣快速接頭，密封性良好，每次混凝土灌注完畢后應(yīng)對(duì)導(dǎo)管內(nèi)外部進(jìn)行清洗。

（3）使用隔水栓應(yīng)有良好的隔水性能。

（4）初灌導(dǎo)管底部至孔底宜為300-500mm。

（5）第一次澆筑混凝土，混凝土應(yīng)有足夠的儲(chǔ)備量，導(dǎo)入一次埋入混凝土面以下不應(yīng)小于0.8m。

（6）導(dǎo)管埋入深度宜為2-6m，嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土灌注面，嚴(yán)格控制導(dǎo)管提拔速度，及時(shí)填寫混凝土灌注記錄。

（7）灌注水下混凝土必須連續(xù)施工。

（8）控制最后一次混凝土灌注量，起灌高度0.8-1.0m，保證樁頭鑿除后樁頭頂部混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（四）支護(hù)樁形式

1.泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁

（1）除自行造漿粘性土外，宜采用膨潤(rùn)土造漿。

（2）護(hù)筒內(nèi)泥漿面高出地下水位1.0m以上，受潮汐影響，泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上。

（3）清孔過(guò)程中要置換泥漿，孔底500mm以內(nèi)的泥漿相對(duì)密度應(yīng)小于1.25，粘度小于28s。

（4）廢棄的泥漿應(yīng)進(jìn)行處理減少污染環(huán)境。

（5）護(hù)筒采用4-8mm的鋼板制作，埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確穩(wěn)固，內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100mm，上部開設(shè)兩個(gè)溢漿孔。

（6）孔底沉渣厚度控制在50mm以內(nèi)。

2.旋挖成孔灌注樁

（1）泥漿護(hù)壁應(yīng)配置成孔和清孔用泥漿和泥漿池，容易產(chǎn)生泥漿滲漏的地層，采取提高泥漿相對(duì)密度，摻入鋸末、增粘劑等維護(hù)孔壁穩(wěn)定的措施。

（2）旋挖鉆機(jī)作業(yè)應(yīng)保證鉆機(jī)的穩(wěn)定、安全，必要時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)鋼板或混凝土墊層。

（3）每根樁均應(yīng)設(shè)置鋼護(hù)筒。

（4）成孔前和每次提出鉆斗時(shí)，應(yīng)檢查鉆斗和鉆桿連接銷子，鉆斗門連接銷子以及鋼絲繩狀態(tài)，并應(yīng)及時(shí)清理鉆斗渣土。

（5）旋挖鉆機(jī)成孔應(yīng)選擇跳挖施工，鉆斗倒出的土距樁孔最小距離應(yīng)大于6.0m，應(yīng)及時(shí)清除，達(dá)到設(shè)計(jì)深度后應(yīng)采用清孔鉆頭清孔。

3.沖擊成孔灌注樁

（1）鉆頭錐頂和提升鋼絲繩之間必須設(shè)置保證鉆頭自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置。

（2）埋設(shè)孔口鋼護(hù)筒其內(nèi)徑大于鉆頭直徑200mm。

（3）開孔時(shí)應(yīng)低錘密擊，基巖時(shí)采用大沖程低頻率沖擊，遇到孤石時(shí)采用高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎或擠入孔壁。

（4）每鉆進(jìn)4-5m驗(yàn)孔一次，特別在更換鉆頭或易縮徑處。

（5）排渣采用泥漿循環(huán)或掏渣筒方式。

（6）大直徑樁孔可分級(jí)成孔，第一級(jí)成孔直徑為設(shè)計(jì)樁徑的0.6-0.8倍。

4.干作業(yè)挖孔灌注樁

（1）人工挖孔樁樁徑不得小于0.8m，且不宜大于2.5m，孔深不宜大于30m，樁凈距小于2.5m時(shí)應(yīng)間隔開挖。

（2）護(hù)壁厚度大于100mm，護(hù)壁混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于樁身強(qiáng)度等級(jí)，振搗密實(shí)，護(hù)壁配置不小于8mm構(gòu)造鋼筋，豎向上下拉結(jié)。

（3）孔內(nèi)設(shè)置供挖孔人員上下的軟梯，電葫蘆應(yīng)有自動(dòng)卡緊裝置，按鈕式開關(guān)。

（4）每日下井前檢查是否孔內(nèi)存在有毒有害氣體，并應(yīng)有相應(yīng)措施。

（5）孔口護(hù)壁高出地面200mm，孔口四周設(shè)置護(hù)欄高度0.8m。

（6）挖出土方遠(yuǎn)離孔口1.0m以外，井下照明采用36v安全電壓。

（7）開孔前校正樁位，四周安設(shè)對(duì)中控制點(diǎn)，護(hù)壁模板拆除必須在澆筑混凝土24h以后。

（8）挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后清除護(hù)壁上的泥土和孔底沉渣、積水。

（五）土方開挖

根據(jù)施工平面圖，建筑物紅線、基坑開挖線、基坑所處地質(zhì)條件，合理組織技術(shù)人員做好施工組織設(shè)計(jì)方案，確保基坑四周穩(wěn)定性。

基坑開挖要有臨時(shí)排水及防雨措施，自上而下分段開挖，作業(yè)面防止積水，基坑開挖前應(yīng)清除已松動(dòng)的塊石及可能有崩塌的土體，開挖至設(shè)計(jì)深度及基底后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行支護(hù)施工，減少暴露時(shí)間，施工過(guò)程中嚴(yán)禁設(shè)備或重物碰撞支撐、腰梁、錨桿等基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。

（六）土釘墻及錨桿（索）施工技術(shù)

土釘墻應(yīng)按土釘層數(shù)分層設(shè)置土釘，當(dāng)有地下水時(shí)對(duì)易發(fā)生流砂或塌孔的砂土、粘土、碎石土等地層，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定土釘施工工藝及技術(shù)參數(shù)。土釘成孔范圍內(nèi)存在地下管線等異常情況時(shí)，應(yīng)查明避開，選擇沖擊鉆或潛孔錘鉆機(jī)等成孔方法，采用成孔方法應(yīng)保證孔壁的穩(wěn)定性，減少對(duì)孔壁的擾動(dòng)，成孔困難時(shí)可采用套管護(hù)壁或向孔內(nèi)注水泥漿護(hù)壁。鋼筋土釘或錨桿（索）應(yīng)調(diào)直除銹，需要連接時(shí)，易采用雙面搭接焊，搭接長(zhǎng)度大于5d，注漿材料可采用水泥凈漿或水泥砂漿，應(yīng)拌合均勻，一次拌合的水泥凈漿或水泥砂漿應(yīng)在初凝前使用，注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留的虛土清凈，注漿管下入孔內(nèi)深度距孔底不宜大于200mm，注漿管出漿口應(yīng)始終埋入漿液面內(nèi)，待新鮮漿從孔口溢出后停止注漿，注漿后液面下降時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿，土釘墻分層分段施工，每完成一層土釘即噴射混凝土面層，所用材料中粗砂含泥量不大于3%，粗骨料粒徑小于等于20mm，使用不低于42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，噴射混凝土面層應(yīng)分段分層進(jìn)行，自下而上均勻噴射一次，噴射厚度30-80mm，噴射混凝土終凝2h以后及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)，鋼筋與坡面的間隙大于20mm，采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)噴射混凝土覆蓋后鋪設(shè)，預(yù)應(yīng)力錨桿應(yīng)設(shè)置自由段、錨固段、定位支架，自由段長(zhǎng)度不小于5.0m，自由段應(yīng)做防腐處理，錨固段應(yīng)超過(guò)土釘墻坡體潛在滑移面且進(jìn)入穩(wěn)定土層不小于1.5m。錨桿與噴射混凝土面層之間應(yīng)設(shè)置腰梁連接，腰梁可采用槽鋼或混凝土制作，腰梁與噴射混凝土面層應(yīng)緊密接觸，腰梁規(guī)格應(yīng)根據(jù)錨桿（索）拉力設(shè)計(jì)值確定。當(dāng)錨桿（索）固結(jié)體強(qiáng)度達(dá)到15MPa或設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后進(jìn)行張拉鎖定。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市化建設(shè)大力推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)各城市出現(xiàn)了許多高樓建筑工程，其地下工程中常用的施工工藝之一就是深基坑支護(hù)施工技術(shù)。對(duì)于施工人員而言，最重要的任務(wù)就是綜合運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)在工期內(nèi)順利完成深基坑施工，并且保證施工的安全性和質(zhì)量水平，確保地下室建筑施工進(jìn)度及安全性。

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