土建基礎施工中深基坑支護技術的應用

文/丁偉華 安徽協亞房地產開發集團有限公司 安徽馬鞍山 243000

1、深基坑支護技術的施工注意事項

在確定基坑邊坡和支護結構時，需要明確的因素有力學指標、地下水位、基坑開挖的深度等。確保基坑邊坡具有一定的穩定性，因此在選擇支護結構形式時，通過計算保證支護結構具有一定的安全儲備性能。詳細檢測周圍土體的變形情況，確保周邊建筑物和地下管網不受破壞。此外還要重點關注地質水文勘測工作，大量研究結果顯示，在基坑開挖階段發生安全事故大多是由于地下水造成的[1]。特別是施工現場土質為粉土或砂土，如果地下水位過高，則容易出現基坑坡面滲水、流砂的情況，導致基坑坍塌的危險事故發生，所以說地質水文勘測工作對于基坑開挖意義重大。在開挖支護的施工作業中，應當嚴格按照施工方案要求進行，重視軟土區域加固工作，密切關注深基礎施工的坑底和邊坡變形發展趨勢，確保控制在允許變形范圍之內。深基坑施工要求做到先支護、后開挖，杜絕超挖的情況出現。發現異常要立即停止施工，啟動應急預案，搶險加固完成后要查明問題出現的原因，制定有效的解決方案。如圖1所示，為深基坑支護的施工現場具體情況。

圖1 深基坑支護現場圖

2、常見的土建基礎施工中深基坑支護形式

2.1 地下連續墻結構支護技術

地下連續墻是一種常見的土建工程深基坑施工支護手段，主要作用就是保持地下建筑穩固。如果地下施工作業的深度較深，已經明顯低于地下水位，此時就需要將鋼筋網片及混凝土用導管灌入一定厚度的成槽壁中，混凝土墻體就此生成。待養護的鋼筋混泥土強度提高后，具有較高的止水性和擋墻作用，這樣施工安全性和結構自身的穩定性均會明顯增強。

2.2 排樁支護技術

比如在某工程中使用的是型鋼樁橫擋板支護，具體的操作是沿著擋土的位置，預先將擋板支護打入到鋼軌中，鋼軌的類型有工字鋼、H型鋼，相互之間的距離是1.0到1.5m。而且還將3到150px厚的擋土板塞入型鋼樁之間的擋土中。排樁支護是用鉆孔灌注樁等作為基坑側壁圍護，排樁頂部鋼筋錨入鋼筋混泥土壓頂梁中，結合水平支撐體系，達到基坑側壁穩定的效果，但其不具備止水的效果，在地下水位以下開挖時需與水泥土攪拌樁等形式的止水帷幕結合使用。鉆孔灌注樁與樁之間應留有一定的間隔距離，要嚴格按照設計尺寸要求留設，不能過大也不能過小，尺寸過大會減弱支護作用，距離過小將導致施工成本的增加[2]。

2.3 熱軋型鋼板支護技術

選擇的鋼板類型應該是帶有鎖口，屬于熱軋型鋼板，預制鋼板的制作要嚴格按照設計要求進行，保證預制鋼板的尺寸規格符合標準。加工制作完成之后，要盡快將鋼板運送至施工現場。在具體的施工環節中，要保證每塊鋼板的鎖口連接正確，以便在地下形成一道穩定嚴密的鋼板墻，這樣鋼板墻阻擋水土流失的效果才會比較好。該技術的優點是施工方便、簡單，質量易于控制，能夠起到良好的支護及防水效果，但一次性費用投入較大，多次使用后止水效果變差，另外對土的質適用范圍也有一定的要求，主要用于粘性土、砂土、淤泥質土等軟弱土層。

3、土建基礎施工中深基坑支護技術的應用

3.1 吊運工作

在開展鋼板樁深基坑支護施工的準備階段，要準確計算打樁間距，選擇合適打樁設備，計算出鋼板樁進入基坑底面下的深度。對于那些需要運送到現場的鋼板樁，要做好質量檢查工作，主要的檢查指標是鋼板的外觀質量，查看是否存在大面積銹蝕。除此之外，還要按比例抽樣檢測鋼板的強度和剛度。比如在某次施工中吊運工作的采取的是裝卸鋼板的方式，目的在于實現兩點平衡調運。為了保證調運作業的順利進行，管理人員特別注意實地檢查吊裝設備的安全性，在正式作業之前先試吊。試吊的具體步驟是將鋼板樁吊離地面五公分左右，然后停置一段時間，穩定之后檢查吊裝設備是否存在松動的問題。待一切正常之后，才正式開始吊運工作。而且嚴格控制好一次吊運的數量，不超載吊運，在保證完成任務的同時也有效避免發生安全事故。

3.2 鋼板樁打入

用于錘擊鋼板樁的設備有蒸汽打樁機、柴油打樁機等振動打樁機。這些設備在工作時會產生噪音，而且深基坑施工常處于鬧市區位置，打樁施工有必要考慮如何降低噪聲污染。正因如此液壓打樁機的使用頻率較高，該類型設備產生的噪音明顯低于其他類型的設備。正式打樁施工時要先進行試壓作業，這樣做的目的是確定樁型、樁長及打樁機設備型號。總結打樁施工的注意事項，可以概括為以下幾個方面：首先是測量放線工作，在開展這項工作之前要精準的確定打樁位置，當第一片鋼板樁打入完成之后，就要測量鋼板樁的垂直度、外露長度，以及鋼板樁的實際位置[3]。其次，施打鋼板時要做好鋼板樁側壁及鎖口涂抹潤滑油工作，以減小回收鋼板樁時的摩擦阻力。最后，要安排專人指揮鋼板樁打入作業，經常檢查鋼板樁的垂直度。一般情況下，如果鋼板樁的偏差度超過2%，就需要將其拔出，并重新打入。

3.3 制作安裝圍檁及支撐

完成基坑鋼板樁支護施打工作之后，注意保持基坑開挖施工邊坡的穩定性，及時加設水平橫撐。按使用材料來劃分，常用的支撐結構形式有鋼筋混凝土支撐體系、鋼結構支撐體系。根據以往的施工經驗，鋼結構支撐體系的特點是拆除方便、快捷，而且還能循環使用，并可以將預應力施加到橫撐體系中。在施工過程中要隨時檢查支撐結構的變形撓度值，該數值不能大于支撐長度的0.1%。此外還要驗算支撐點的受力情況，避免出現應力集中而導致局部失穩。按照圖紙節點要求將鋼托架焊接在鋼板樁上，確保鋼支架間距和標高與設計的要求相符合。再把拼裝好的鋼圍檁吊裝到鋼托架上，將其焊接牢固。完成后檢查圍檁與鋼板樁之間的間隙，如間隙過大要增設鋼支墊，確保受力均勻。

4、解決深基坑支護常見問題的有效措施

圍護墻體水平變形過大是最常出現的安全問題，如果基坑開挖較深，而且支護結構沒有設置水平橫撐，再加上基坑周邊土壓力作用，必然出現圍護墻體水平變形過大的問題。隨著開挖深度的加大，水平位移也會越來越大。解決這一問題，可以采取的有效方法是加設水平橫撐，以增加支護結構的整體剛度，也增加圍護樁的厚度及埋置深度。加固深基坑內被動區土體的方法有兩種，分別是抽條加固和裙邊加固。基坑底部隆起也是容易出現的安全問題，原因是基坑土方開挖卸荷后，坑底部的承壓水或水壓差會越來越大，達到基坑底部不透水土層自重無法承受的范圍，基坑底部土體就會隆起。還有一種情況是圍護結構插入基坑內的深度不足、土體卸荷及地下水的共同作用，導致坑內土體失穩。有效解決的方法一是加固基坑底部土體，增加其強度，使坑底形成整體板塊。二是有效降低基坑下方的地下水，增加坑邊土體的穩定性。

總結：

綜上所述，對于工程建設項目來說，深基坑支護是項目主體施工的重要組成部分。在施工的過程中，要合理運用深基坑支護技術，有效提升基礎施工的質量水平，保證基礎施工安全可靠。相關的技術人員需要不斷探究和優化深基坑支護技術的方法，有效解決施工過程中存在的一些不足之處，降低深基坑支護技術的應用成本，努力提高支護技術的適用性。