建筑工程中的深基坑支護施工技術

吳寶仁

摘 要：我國的建筑行業隨著時代的進步而取得了迅速的發展，在建筑工程建設中經常遇到地下室工程，需要開展深基坑開挖工程，其中非常重要的一個部分就是支護施工。迫切要求施工人員需要熟練掌握施工技術，合理選擇施工方案，保證支護工程施工質量。

文章分析了深基坑工作的施工特點與技術要求，并且對建筑工程中常見的深基坑支護施工技術進行了探討，包括護坡樁施工技術、土釘墻、錨桿（索）施工技術。

關鍵詞：建筑工程中；深基坑支護；施工特點；施工技術

一、深基坑工程的施工特點

通常開挖深度超過5米（含5米）或地質條件周圍環境和地下管線復雜、毗鄰建筑物安全的基坑（槽）的土方開挖支護防水工程均稱作深基坑。深基坑工程的綜合性與復雜性較強，其主要的施工步驟包括基坑開挖、支護、降水等，在此過程中，方案設計、施工作業、質量檢測等環節都是非常重要的環節

（一）周圍環境影響大

目前我國的高層以及超高層建筑大多分布在商業繁華、建筑物眾多、交通發達的區域。所以在開展深基坑施工時，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，地下和地上錯綜復雜的管線容易發生故障，還可能影響施工人員的人身安全，都需要加以注意。

（二）基坑深度增加

在城市化進程加快的背景下，為了將用地率提高，達到節約土地的目的，房屋建筑愈發呈現出復雜化和高層化趨勢，高層與超高層建筑所占比例增加，要求此類建筑穩定性要好，所以施工人員需要不斷加深基坑深度，從而達到防護安全要求以及相關的管理規定。

（三）風險性和隨機性

深基坑工程通常需要較長的施工周期，在此期間難免出現一些無法預料的情況，如振動、降雨和降雪等，不僅具有較大隨機性，而且大多是突然發生的。另外，作為臨時工程，深基坑工程需要采用復雜的施工技術，涉及多個方面的專業知識。許多施工單位為節約資金會減少深基坑工程的投入，缺少充分的安全儲備，因此有較高的不安全系數與風險性。

（四）較強的區域性

因為不同地區的地質條件有較大差異，因此深基坑工程的施工設計方案也有一定的區別。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、性質復雜，開挖與支護深基坑時要根據實際情況選擇施工技術，勇于創新，靈活施工。

二、深基坑支護施工技術的要求

將深基坑支護施工技術應用于實際施工之中時，有以下幾點要求。首先，以施工現場地質條件、基坑的開挖線、建筑物規劃紅線等為依據，提高設計的科學性；其次，合理選擇支護技術，為施工的地下結構安全性提供有力保障；最后，深基坑支護施工不僅要有效發揮止水作用，還要確保基坑四周的穩定。

三、常用的深基坑支護施工技術

（一）針對不同地層采用相應的成孔方法

（1）泥漿護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、碎石及風化巖層。

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

（4）干作業挖孔灌注樁適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等夯實類碎石土、強風化巖，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、尺寸應符合設計及規范要求，制作允許偏差應滿足國家規范要求。

（2）分段制作的鋼筋籠及接頭位置、搭接長度、焊接質量應符合國家規范要求。

（3）加勁箍宜設置在主筋外側。

（4）導管接頭外徑應比鋼筋籠內徑小100mm以上。

（5）搬運鋼筋籠時應防止鋼筋籠彎曲、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）導管壁厚不小于3mm，直徑200-300mm，底管長度不小于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對導管內外部進行清洗。

（3）使用隔水栓應有良好的隔水性能。

（4）初灌導管底部至孔底宜為300-500mm。

（5）第一次澆筑混凝土，混凝土應有足夠的儲備量，導入一次埋入混凝土面以下不應小于0.8m。

（6）導管埋入深度宜為2-6m，嚴禁將導管提出混凝土灌注面，嚴格控制導管提拔速度，及時填寫混凝土灌注記錄。

（7）灌注水下混凝土必須連續施工。

（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度達到設計要求。

（四）支護樁形式

1.泥漿護壁鉆孔灌注樁

（1）除自行造漿粘性土外，宜采用膨潤土造漿。

（2）護筒內泥漿面高出地下水位1.0m以上，受潮汐影響，泥漿面應高出最高水位1.5m以上。

（3）清孔過程中要置換泥漿，孔底500mm以內的泥漿相對密度應小于1.25，粘度小于28s。

（4）廢棄的泥漿應進行處理減少污染環境。

（5）護筒采用4-8mm的鋼板制作，埋設位置應準確穩固，內徑應大于鉆頭直徑100mm，上部開設兩個溢漿孔。

（6）孔底沉渣厚度控制在50mm以內。

2.旋挖成孔灌注樁

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

（2）旋挖鉆機作業應保證鉆機的穩定、安全，必要時在現場鋪設鋼板或混凝土墊層。

（3）每根樁均應設置鋼護筒。

（4）成孔前和每次提出鉆斗時，應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，并應及時清理鉆斗渣土。

（5）旋挖鉆機成孔應選擇跳挖施工，鉆斗倒出的土距樁孔最小距離應大于6.0m，應及時清除，達到設計深度后應采用清孔鉆頭清孔。

3.沖擊成孔灌注樁

（1）鉆頭錐頂和提升鋼絲繩之間必須設置保證鉆頭自動轉向裝置。

（2）埋設孔口鋼護筒其內徑大于鉆頭直徑200mm。

（3）開孔時應低錘密擊，基巖時采用大沖程低頻率沖擊，遇到孤石時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4-5m驗孔一次，特別在更換鉆頭或易縮徑處。

（5）排渣采用泥漿循環或掏渣筒方式。

（6）大直徑樁孔可分級成孔，第一級成孔直徑為設計樁徑的0.6-0.8倍。

4.干作業挖孔灌注樁

（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時應間隔開挖。

（2）護壁厚度大于100mm，護壁混凝土強度等級不宜低于樁身強度等級，振搗密實，護壁配置不小于8mm構造鋼筋，豎向上下拉結。

（3）孔內設置供挖孔人員上下的軟梯，電葫蘆應有自動卡緊裝置，按鈕式開關。

（4）每日下井前檢查是否孔內存在有毒有害氣體，并應有相應措施。

（5）孔口護壁高出地面200mm，孔口四周設置護欄高度0.8m。

（6）挖出土方遠離孔口1.0m以外，井下照明采用36v安全電壓。

（7）開孔前校正樁位，四周安設對中控制點，護壁模板拆除必須在澆筑混凝土24h以后。

（8）挖至設計標高后清除護壁上的泥土和孔底沉渣、積水。

（五）土方開挖

根據施工平面圖，建筑物紅線、基坑開挖線、基坑所處地質條件，合理組織技術人員做好施工組織設計方案，確保基坑四周穩定性。

基坑開挖要有臨時排水及防雨措施，自上而下分段開挖，作業面防止積水，基坑開挖前應清除已松動的塊石及可能有崩塌的土體，開挖至設計深度及基底后應及時進行支護施工，減少暴露時間，施工過程中嚴禁設備或重物碰撞支撐、腰梁、錨桿等基坑支護結構。

（六）土釘墻及錨桿（索）施工技術

土釘墻應按土釘層數分層設置土釘，當有地下水時對易發生流砂或塌孔的砂土、粘土、碎石土等地層，應通過現場試驗確定土釘施工工藝及技術參數。土釘成孔范圍內存在地下管線等異常情況時，應查明避開，選擇沖擊鉆或潛孔錘鉆機等成孔方法，采用成孔方法應保證孔壁的穩定性，減少對孔壁的擾動，成孔困難時可采用套管護壁或向孔內注水泥漿護壁。鋼筋土釘或錨桿（索）應調直除銹，需要連接時，易采用雙面搭接焊，搭接長度大于5d，注漿材料可采用水泥凈漿或水泥砂漿，應拌合均勻，一次拌合的水泥凈漿或水泥砂漿應在初凝前使用，注漿前應將孔內殘留的虛土清凈，注漿管下入孔內深度距孔底不宜大于200mm，注漿管出漿口應始終埋入漿液面內，待新鮮漿從孔口溢出后停止注漿，注漿后液面下降時應及時補漿，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，噴射混凝土面層應分段分層進行，自下而上均勻噴射一次，噴射厚度30-80mm，噴射混凝土終凝2h以后及時噴水養護，鋼筋與坡面的間隙大于20mm，采用雙層鋼筋網時，第二層鋼筋網應在第一層鋼筋網噴射混凝土覆蓋后鋪設，預應力錨桿應設置自由段、錨固段、定位支架，自由段長度不小于5.0m，自由段應做防腐處理，錨固段應超過土釘墻坡體潛在滑移面且進入穩定土層不小于1.5m。錨桿與噴射混凝土面層之間應設置腰梁連接，腰梁可采用槽鋼或混凝土制作，腰梁與噴射混凝土面層應緊密接觸，腰梁規格應根據錨桿（索）拉力設計值確定。當錨桿（索）固結體強度達到15MPa或設計強度的75%后進行張拉鎖定。

四、結語

綜上所述，城市化建設大力推動了建筑行業的發展，我國各城市出現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施工技術。對于施工人員而言，最重要的任務就是綜合運用深基坑支護技術在工期內順利完成深基坑施工，并且保證施工的安全性和質量水平，確保地下室建筑施工進度及安全性。

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