深基坑支護施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究

龐小龍

摘? 要：深基坑支護技術(shù)作為基礎(chǔ)建設(shè)中最為關(guān)鍵的施工技術(shù)，在建筑工程施工中具有重要作用。該文以理論分析法和案例分析法，以某地塊棚戶房改造建筑工程為例，分析了深基坑支護施工存在的普遍問題，探討了深基坑變形監(jiān)測施工技術(shù)質(zhì)量提升措施，對該項目深基坑支護施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用內(nèi)容進行闡述，從而提出如如冠梁、錨桿施工、土釘施工等深基坑支護技術(shù)，旨在為提升建筑工程建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑工程;深基坑支護;施工技術(shù)

中圖分類號：TU74? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

該文以某地塊棚戶房改造建筑工程為例，分別探究了深基坑工程施工中存在的問題，對變形監(jiān)測施工質(zhì)量控制進行分析，重點探討建筑工程中深基坑支護施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用。

1 工程概況

某地塊棚改安置房地塊北側(cè)紅線距離結(jié)構(gòu)最近僅約0.5 m;基坑西側(cè)為規(guī)劃道路三號路;基坑南側(cè)為代征綠地;依據(jù)施工現(xiàn)場的實地勘察，現(xiàn)場取樣試驗調(diào)查，針對室內(nèi)土工試驗結(jié)果，將該項目勘察過程中的土層最大勘察深度設(shè)計為30 m，針對地層的劃分，主要可分為人工堆積層、新近沉積層、第四紀沉積層及古近紀沉積巖層。按照地層結(jié)構(gòu)、土層結(jié)構(gòu)等進行劃分，工程地層巖性主要可分為6大層及亞層。基坑開挖深度14.57 m～15.1m，基坑支護共分8個剖面。其中，1-1支護段采用“擋土墻+樁錨支護體系”設(shè)計，深基坑支護深度設(shè)計為14.57 m[1]。

2 深基坑支護施工存在的普遍問題分析

依據(jù)該項目施工特點及施工組織計劃規(guī)定，深基坑支護分項工程存在3個通用問題。1）基坑邊坡修護不善，主要由于施工單位過于追求施工進度，導致施工管理工作質(zhì)量較低，在基坑開挖過程中存在少挖或者多挖現(xiàn)象。2）設(shè)計與實際施工差異化較大。主要是由于施工單位在項目施工前沒進行地質(zhì)、環(huán)境、水文等的勘察，導致深基坑支護設(shè)計方案與項目現(xiàn)場環(huán)境條件不符，易導致基坑裂縫、施工方偷工減料等現(xiàn)象發(fā)生。3）土方開挖施工質(zhì)量較低。主要是由于各個開挖小組沒有及時配合，導致施工過程中盲目追求工期，加上現(xiàn)場施工管理不嚴格，給后續(xù)深基坑支護技術(shù)應(yīng)用埋下安全隱患。

3 深基坑變形監(jiān)測施工技術(shù)質(zhì)量提升措施

從作用上看，主要包含以下2點。1）可通過實時監(jiān)測，了解和掌握基坑位移變化的信息，并直觀地了解基坑土體與周邊建筑的結(jié)構(gòu)位移變化狀態(tài)，為基坑施工方案的優(yōu)化提供參考。2）可對基坑開挖過程中的土體結(jié)構(gòu)變形程度進行實時監(jiān)控，合理地調(diào)整施工方法，把控施工的進度等。同時還能夠及時地發(fā)現(xiàn)和預估基坑開挖的施工安全隱患，并布置有效措施，進一步減少施工安全事故導致的風險產(chǎn)生。

從內(nèi)容上看，主要包含以下4點。1）基坑土體結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測。圍護結(jié)構(gòu)水平位移的變化是引起基坑變形的直觀性表現(xiàn)。2）沉降監(jiān)測。基坑土體結(jié)構(gòu)的沉降主要與地下水活動相關(guān)，由于地下水位的變化會直接導致基地結(jié)構(gòu)產(chǎn)生突涌或者下陷，所以選擇使用精密性電子測量儀器，可對地下水位變化導致的圍護結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵部位的土體進行沉降監(jiān)測。3）傾斜監(jiān)測。主要觀察和監(jiān)測基坑內(nèi)部土體結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征，并選取合適的方法，促進監(jiān)測的質(zhì)量化。4）裂縫監(jiān)測。主要由于地基不均勻沉降導致的土體基礎(chǔ)相對位移產(chǎn)生，地上建筑物發(fā)生傾斜等現(xiàn)象，傾斜會導致土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拉力或者剪力，進而導致產(chǎn)生大面積裂縫。此外，還包含有道路及管線的變形監(jiān)測、混凝土支撐軸力的監(jiān)測等[2]。

監(jiān)測施工中還需要注意以下3點。1）要合理選取監(jiān)測點和監(jiān)測位置，應(yīng)盡可能的保證水平位移監(jiān)測點與基坑邊界線和水平位移監(jiān)測點上的固定監(jiān)測點連線夾角持續(xù)變小，并按照較大角度的水平位移監(jiān)測點，對測距的精度進行控制，這樣可增加監(jiān)測點的數(shù)量，以提升監(jiān)測的精度。此外，要結(jié)合水平位移下的監(jiān)測點的布設(shè)，對基坑的邊界、水平位移等參數(shù)進行監(jiān)視，并將水平位移變化量作為變形監(jiān)測的計算元素。2）基坑開挖中水平位移監(jiān)測的過程中，應(yīng)選擇一固定監(jiān)測點，在其上架設(shè)高精度經(jīng)緯儀，然后對水平位移的檢測點水平角進行監(jiān)測，監(jiān)測時，可將首次的監(jiān)測值作為初值，并對監(jiān)測值和初值的差值進行統(tǒng)計分析，經(jīng)過實踐驗證得出，此監(jiān)測方法是切實可行的，操作簡易，精度高。3）在基坑監(jiān)測完后，需要由施測單位，將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行整理，形成文字材料，作為監(jiān)測成果，指導設(shè)計和施工過程。因此監(jiān)測的成果要求較高。要對各種基坑監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息進行整合，如數(shù)據(jù)的觀測、記錄的采集、表格的計算等，并將監(jiān)測的成果、時間變化及變形曲線等進行成果統(tǒng)計，做好成果登記工作;對于獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果，應(yīng)繪制成為表格、圖形等，這樣可直觀的觀察到監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況;制定嚴謹?shù)脑O(shè)計監(jiān)測成果的信息流程分析和報警訊號的緊急發(fā)送制度等，有助于監(jiān)理人員等及時的了解到基坑監(jiān)測的信息及變化情況等。

4 該項目深基坑支護施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

4.1 土釘施工技術(shù)應(yīng)用

4.1.1 施工工藝

首先對坡面進行合理修整，保證整潔度、清潔度;孔位定點要合理、按照施工設(shè)計要求進行;洛陽鏟成孔;桿體制作、安放應(yīng)標準;注漿規(guī)劃，關(guān)注注漿中的溫度及漿液變化;土釘與加強筋焊接;噴射混凝土面層。

4.1.2 施工方法

施工方法主要包括6點。1）修整工作面。修整工作面。利用機械設(shè)備對土質(zhì)邊坡進行開挖施工后，要清理坡面的虛土結(jié)構(gòu)，基坑邊坡的開挖要分布進行，嚴禁超挖或者少挖。2）測量放線。依據(jù)施工組織設(shè)計，控制水準儀在土釘水平位置，設(shè)計標高，控制樁間隔應(yīng)為20 m，相鄰定位樁體結(jié)構(gòu)中間部分的掛線定位鉆孔孔位設(shè)計應(yīng)標準。3）鉆孔。嚴格依據(jù)施工組織規(guī)劃的要求，選擇使用洛陽鏟，進行水平成孔作業(yè)，也可選擇機械鉆機機械成孔[3]。4）桿體制作。土釘桿體制作可與修整坡面、測量放線等工序同時進行，并在鉆孔前完成。桿體采用118鋼筋。桿體前端圍彎呈“L”形并與另“L”形短鋼筋焊接成雙“L”形與水平加強筋焊接，鋼筋圍彎角度90°，圍彎直徑≥100 mm，圍彎直線段長度≥140 mm，桿體上每隔2.0 m焊定位支架一道。5）放置桿體。成孔結(jié)束，放置土釘桿體，放置桿體應(yīng)對正桿體的方向，保持雙L彎鉤水平，禁止桿體置入后再扭轉(zhuǎn)方向。放置過程中注意減少對孔壁土層的擾動，土釘外端剩余高度應(yīng)與面板厚度及預計的鋼筋網(wǎng)片位置相配合。6）注漿。注漿時，注漿管應(yīng)插至距離孔底不超過500 mm，注漿孔口溢漿為止，初凝前應(yīng)補漿1～2次至漿液飽滿。

4.2 錨桿施工

4.2.1 施工工藝及流程

該工程錨桿施工采用鉆機套管護壁成孔、二次高壓注漿工藝。

4.2.2 施工技術(shù)要點

施工技術(shù)要點有5個。1）成孔。錨桿鉆機就位，鉆頭對準孔位，調(diào)整鉆桿傾角，確保孔位、傾角滿足規(guī)范要求，并保證鉆桿的水平投影垂直于坑壁。鉆至規(guī)定深度后，保持套管不動，繼續(xù)用清水反復沖洗鉆孔中的泥漿，直至孔口返出清水。2）第一次注漿。成孔完成孔口返出清水后，保持套管不動，隨即進行第一次注漿。注漿液采用水泥漿，水灰比0.5～0.55。注漿管插入孔底，注漿管端部至孔底的距離不大于0.2 m。漿液到達孔口時，停止注漿。3）桿體制作。錨桿桿體采用1 860級Ф15.20鋼絞線制作，桿體長度應(yīng)比孔道長度大l.0 m～1.5 m，以滿足鎖定需要。桿體綁扎時，鋼絞線應(yīng)平行、間距均勻，沿桿體全長設(shè)置定位支架，定位支架間距1.5 m～2.0 m。鋼絞線用鋼絲均勻捆于定位支架周圍。4）二次注漿。當采用二次注漿時，注漿時間控制在水泥漿初凝后、終凝前。注漿液采用水灰比0.5～ 0.55的水泥漿。注漿控制標準：每延米錨固段水泥用量不小于25 kg，且終止注漿的壓力不小于l.5 MPa。5）腰梁加工與安裝。該工程腰梁為2×28b工字鋼。兩工字鋼采用綴板或鋼筋連接，間距同支護樁間距。兩工字鋼之間的間隙根據(jù)錨桿位置的豎向偏差確定，間隙需保證錨桿桿體在兩工字鋼之間平直穿過而不剮蹭翼緣。

4.3 冠梁施工技術(shù)

4.3.1 冠梁施工流程

冠梁施工流程如圖1所示。

4.3.2 技術(shù)要點分析

技術(shù)要點主要包括3個。1）鑿樁頭及清土。首先應(yīng)鑿樁頭及清除表面的混凝土，保證主筋結(jié)構(gòu)能夠深入冠梁內(nèi)部，如果深度難以符合設(shè)計需求，則需焊接同規(guī)格的鋼筋，單面焊接>10 d，雙面焊接≥5 d。2）安裝側(cè)模、拆除。選擇使用橛子、斜撐牢固，將模板結(jié)構(gòu)固定在地基基礎(chǔ)上，模板結(jié)構(gòu)接縫不應(yīng)漏漿，且不應(yīng)有積水。3）混凝土澆筑、養(yǎng)護。混凝土灌注應(yīng)嚴控塌落度，滿足設(shè)計要求后進行關(guān)注施工。混凝土運輸、澆筑施工的過程中，灌注時間應(yīng)小于混凝土的初凝時間，保證冠梁應(yīng)連續(xù)澆注，保證一次完成。如需多次澆筑，應(yīng)對交接縫處進行鑿毛、水潤濕等操作。混凝土養(yǎng)護時間應(yīng)從澆筑完成12 h后開始，以覆膜保濕為主，澆水養(yǎng)護應(yīng)>7 d。混凝土撓筑完畢后12 h以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護。混凝土澆水養(yǎng)護的時間不得少于7 d。澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)。

此外，要依據(jù)實際施工過程中，依據(jù)基坑支護的進度、施工現(xiàn)場環(huán)境質(zhì)量等問題，合理確定錨桿張拉鎖定技術(shù)、樁間土護壁施工技術(shù)、土方開挖施工技術(shù)應(yīng)用要點。同時還應(yīng)關(guān)注雨季、冬季等惡劣天氣下，深基坑支護作業(yè)的施工質(zhì)量保證措施，加強基坑支護施工質(zhì)量的有效檢測等。

5 結(jié)語

綜上所述，要根據(jù)建筑工程的具體性質(zhì)，結(jié)合其施工的具體要求，重點對深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀、變形監(jiān)測問題等進行分析，提出相關(guān)技術(shù)應(yīng)用方案，為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員開展工作奠定堅實理論基礎(chǔ)。此外，在深基坑支護施工中占據(jù)重要地位的安全監(jiān)理工作業(yè)，不僅是提升支護施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的前提，也是完善深基坑支護施工關(guān)鍵技術(shù)體系的重要目標。

參考文獻

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