建筑基礎(chǔ)工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)

何俊朝

（河南省第二建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南新鄉(xiāng)453002）

1 建筑基礎(chǔ)工程中深基坑施工流程

1.1 土方測(cè)量放樣

深基坑支護(hù)施工前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)勘察資料制訂深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)主管部門的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)論證和報(bào)批，對(duì)于完成報(bào)批的施工圖紙，進(jìn)行深基坑開挖邊線的測(cè)量定位，確保深基坑支護(hù)施工位置的精確性。

1.2 土方挖掘與排水

土方開挖施工采用多次分層挖掘的方式，在進(jìn)行土方挖掘時(shí)，應(yīng)注意在深基坑四周挖掘積水坑與排水坑，積水坑和排水坑的位置應(yīng)該相連，且在四周用磚砌和水泥砂漿抹面的方式防止?jié)B漏，通過這樣的方式便于土方挖掘時(shí)及時(shí)抽出地下積水，防止地下水或降雨天氣造成的積水給施工作業(yè)帶來不利影響。

1.3 鉆孔放錨桿

在深基坑土方挖掘完成后，施工人員應(yīng)按照施工圖紙，測(cè)量深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)安裝位置，采用專業(yè)的鉆孔機(jī)械對(duì)土方進(jìn)行打孔，切忌使用水鉆進(jìn)行打孔，以免土質(zhì)松化造成后期施工的土方坍塌；支護(hù)鋼筋的制作應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行測(cè)量和設(shè)計(jì)，在安裝支護(hù)結(jié)構(gòu)前應(yīng)對(duì)土釘鋼筋進(jìn)行清潔工作，去除銹漬，調(diào)直；在打孔施工時(shí)，應(yīng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)安插的位置進(jìn)行規(guī)劃，測(cè)量鉆孔位置，提高施工項(xiàng)目的精確性。

1.4 水泥砂漿灌注

水泥砂漿的灌注關(guān)系著深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與承載力。水泥砂漿灌注前應(yīng)在鉆孔處提前放置止?jié){塞，將止?jié){塞與鉆口緊密連接，然后啟動(dòng)注漿泵進(jìn)行水泥砂漿的灌注。在進(jìn)行水泥砂漿的灌注施工前，需要提前將鉆孔位置的雜物進(jìn)行清理，在水泥砂漿灌注后，需要對(duì)注漿管進(jìn)行潤(rùn)滑，以防其內(nèi)部水泥砂漿出現(xiàn)凝固[1]；在注漿完成抽出注漿管時(shí)，盡量保持勻速抽出，防止注漿管內(nèi)殘存的水泥漿脫節(jié)泄露或灌注的漿液不足。

1.5 基坑邊坡坡面噴射混凝土

深基坑坡面護(hù)面支護(hù)施工需要在鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，混凝土的作用是為了保護(hù)鋼筋網(wǎng)，混凝土噴射應(yīng)覆蓋于鋼筋網(wǎng)之上，一般采用2層噴射工藝，厚度不小于80 mm，混凝土噴射應(yīng)采用干噴法施工，其中第2層噴射應(yīng)在第1層終凝后進(jìn)行。

2 建筑基礎(chǔ)工程深基坑支護(hù)施工管理措施

2.1 提高施工人員的技術(shù)水平

施工人員的技術(shù)水平是影響建筑基礎(chǔ)工程深基坑支護(hù)施工結(jié)果的重要因素，在深基坑支護(hù)施工當(dāng)中必須要重視對(duì)施工人員的技術(shù)監(jiān)督和檢查。首先，要加強(qiáng)對(duì)施工人員專業(yè)技能的審核，持證上崗，嚴(yán)格按照深基坑支護(hù)施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展施工；其次，要嚴(yán)格把控深基坑支護(hù)施工的現(xiàn)場(chǎng)管理力度，加強(qiáng)巡查和技術(shù)上的指導(dǎo)，確保深基坑支護(hù)施工的標(biāo)準(zhǔn)化；最后，要定期開展施工人員的培訓(xùn)，在開展施工前強(qiáng)調(diào)技術(shù)要求，統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有序開展施工。

2.2 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督與巡查力度

為了保障建筑基礎(chǔ)工程深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，在開展施工的過程中需要提高現(xiàn)場(chǎng)管理的力度，對(duì)整個(gè)深基坑支護(hù)的過程加以嚴(yán)格的監(jiān)督和檢查，要樹立施工質(zhì)量和安全意識(shí)，結(jié)合深基坑支護(hù)施工的具體情況制定完善的施工管理制度，提高執(zhí)行力度；還需要引入專業(yè)的施工監(jiān)理機(jī)構(gòu)，對(duì)深基坑支護(hù)施工開展全方位的監(jiān)管，從而減少施工中的違規(guī)操作行為，保障深基坑支護(hù)施工的技術(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 注重深基坑支護(hù)的防水技術(shù)

在深基坑支護(hù)施工的過程中，由于周期比較長(zhǎng)，不可避免會(huì)受到外界環(huán)境和氣候的影響，降水對(duì)于深基坑支護(hù)施工的影響較大，雨水會(huì)造成基坑內(nèi)部積水，雨水的沖刷也會(huì)造成深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載力下降。在這種情況下，就需要做好深基坑支護(hù)施工的防水工作，減少雨水和地下水對(duì)深基坑支護(hù)施工的影響。首先，要做好排水防水措施，結(jié)合深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置排水系統(tǒng)；其次，要針對(duì)極端天氣做好應(yīng)急處理預(yù)案，減少大量降雨對(duì)深基坑支護(hù)施工的影響；最后，要詳細(xì)勘察施工區(qū)域的地下水文分布，防止在施工過程中破壞地下水。

2.4 提高安全事故的防范能力

在深基坑支護(hù)施工當(dāng)中，由于受多種因素的影響，會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)測(cè)的安全風(fēng)險(xiǎn)或隱患，針對(duì)這些問題，要求施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理人員不斷提升安全事故的防范能力。一方面，在開展深基坑支護(hù)施工前，需要結(jié)合實(shí)際的施工情況做好現(xiàn)場(chǎng)勘察，結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)化安全管理機(jī)制，制定相應(yīng)的安全防范和保護(hù)措施；另一方面，制訂完善的安全事故應(yīng)急處理預(yù)案，一旦在施工過程中出現(xiàn)安全事故，應(yīng)快速立即進(jìn)行處置，將傷亡和損失降到最低[2]。

3 工程實(shí)例

以某數(shù)字印刷產(chǎn)業(yè)園（物資貿(mào)易項(xiàng)目）B-1#印刷原材料處理車間、B-2#倉庫為例，結(jié)合對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)基本情況的調(diào)查，水位在地表下5.00 m左右，地下水穩(wěn)定水位在地表下6.20～7.20 m左右，絕對(duì)標(biāo)高為74.57～75.69 m。施工場(chǎng)地內(nèi)分布有素填土、粉土夾粉砂、細(xì)砂、粉土等多種土質(zhì)，土層較厚且復(fù)雜性高。B-1#印刷原材料處理車間北端消防水池及地下室為筏板基礎(chǔ)，南部車間為獨(dú)立基礎(chǔ)，基坑為凸字形，周長(zhǎng)183.30 m，開挖深度5.87 m，局部開挖深度為6.17 m，積水坑開挖深度7.37 m，需采取降水措施，由于沙土的抗剪強(qiáng)度較差，土質(zhì)含砂、含水量較大，容易造成水土流失，支護(hù)難度較大，根據(jù)土質(zhì)情況分析，排樁施工難度大，成孔難度大，容易縮頸等。結(jié)合工程地質(zhì)勘察資料，為確保施工期間基坑的穩(wěn)定，設(shè)計(jì)單位選擇排樁+土釘支護(hù)的支護(hù)體系，基坑安全等級(jí)為一級(jí)，該基坑施工完成后基坑支護(hù)體系不再進(jìn)行拆除，直接進(jìn)行上部混凝土結(jié)構(gòu)施工。

3.1 支護(hù)樁施工

3.1.1 施工準(zhǔn)備

由于工程現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件相對(duì)復(fù)雜，施工準(zhǔn)備階段應(yīng)先安排專人深入工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管線、障礙物分布等的調(diào)查，掌握管線分布地點(diǎn)、方向、交叉情況，將現(xiàn)場(chǎng)地面以下3 m范圍內(nèi)所分布的障礙物都加以全面清除。為提高樁位精度，應(yīng)借助鋼尺和測(cè)線來完成相應(yīng)的測(cè)量和布設(shè)工作，樁孔中心偏差不得超過50 mm。在旋噴樁施工環(huán)節(jié)，可能會(huì)伴隨著一定的冒漿情況，可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行沉淀池的建設(shè)，后續(xù)的施工中將廢漿液引入該沉淀池來實(shí)現(xiàn)沉淀處理和排放。

3.1.2 水泥漿的配制

旋噴樁施工效果在很大程度上取決于漿液性能。因此，在開展施工作業(yè)時(shí)，需加強(qiáng)對(duì)漿液質(zhì)量的控制。此工程項(xiàng)目中使用的是水泥漿，在配制時(shí)除了要進(jìn)行原材料的質(zhì)量控制，更需要加強(qiáng)配合比設(shè)計(jì)，結(jié)合施工要求，選用42.5級(jí)水泥，并將水灰比控制在0.8~1。配制工作實(shí)施之前，控制水灰比為1∶1，在這一狀態(tài)下來精準(zhǔn)計(jì)算計(jì)劃加水量、計(jì)劃水泥用量。后續(xù)的配制工作開展中，加入水和水泥，開展均勻攪拌。

3.1.3鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位要嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)的操作規(guī)范和要求，確保就位的正確性，關(guān)鍵要做好調(diào)平和對(duì)中處理，且要將鉆機(jī)垂直度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。正式的造孔作業(yè)實(shí)施之前，現(xiàn)場(chǎng)施工人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，如水泵、空壓機(jī)和泥漿泵等都加以調(diào)試，進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)調(diào)整和參數(shù)調(diào)節(jié)，確保在后續(xù)的施工作業(yè)中，這些設(shè)備可發(fā)揮其作用。

3.1.4 鉆進(jìn)

當(dāng)鉆孔機(jī)械設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)沒有異常時(shí)，立即組織專人進(jìn)行正式的鉆進(jìn)作業(yè)。在整個(gè)鉆進(jìn)作業(yè)的實(shí)施中，要注意對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)的記錄，并確保鉆進(jìn)深度可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.1.5 旋噴提升

當(dāng)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度后，在鉆孔內(nèi)插入準(zhǔn)備好的旋噴管，并將該旋噴管與泥漿泵可靠連接，遵循從下到上的旋噴施工規(guī)范，在漿液噴射環(huán)節(jié)，首先應(yīng)與預(yù)定噴射壓力相同，噴漿后緩慢提升旋噴管，否則，一旦提升速度過快，可能會(huì)造成旋噴管的扭斷。

在旋噴作業(yè)中，對(duì)提升速度的控制十分關(guān)鍵。為準(zhǔn)確獲得關(guān)于旋噴管提升速度的信息，可在對(duì)應(yīng)的鉆桿旁邊立一直尺，由直尺來進(jìn)行提升速度的準(zhǔn)確測(cè)量。而針對(duì)旋噴管的旋轉(zhuǎn)速度測(cè)量，可在鉆桿上沿豎直方向畫線來進(jìn)行測(cè)定。為使得旋噴施工可達(dá)到最佳的效果，還需密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)土層條件的變化，對(duì)有關(guān)的旋噴參數(shù)加以優(yōu)化[3]。

3.1.6 鉆機(jī)移位、回灌漿液

當(dāng)旋噴提升到與設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高相一致時(shí)，立即停止旋噴作業(yè)，與此同時(shí)來進(jìn)行鉆頭提升。回灌漿液要及時(shí)，在這一施工處理環(huán)節(jié)，一般是通過孔口回漿或者水泥漿液來完成的。當(dāng)水泥漿液面停止下降的情況下，漿液回灌結(jié)束。

3.1.7 旋噴樁施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

旋噴樁施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 旋噴樁施工技術(shù)檢查表

3.1.8 成樁質(zhì)量檢驗(yàn)

高壓噴射注漿一段時(shí)間后，施工企業(yè)要安排專人來進(jìn)行成樁效果的檢查，其噴射注漿與成樁檢查的時(shí)間間隔一般為4周，所選擇的檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量為注漿控制的1%。在大荷載部位、樁中心線等，均可進(jìn)行對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)點(diǎn)布設(shè)。

3.2 H型鋼插入

本項(xiàng)目中H型鋼樁長(zhǎng)度為12 m，H型鋼樁在下沉的過程中，靠著自身重量自然下沉速度較慢，垂直度很難達(dá)到施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，沉放位置與設(shè)計(jì)位置之間的偏差值過大，再加上對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)空間條件、平面布置的考察，發(fā)現(xiàn)無法直接利用50 t履帶吊來組織施工，經(jīng)由多方面因素對(duì)比后，選用的是450履帶式拔樁器。H型鋼的插入環(huán)節(jié)，在精準(zhǔn)定位后，安排相應(yīng)的作業(yè)人員將型鋼扶住，下沉速度要慢，以確保插入位置的精準(zhǔn)度，在插入過程中需注意對(duì)垂直度、底標(biāo)高誤差的控制。

3.3 土釘墻施工

在基坑工程的土釘支護(hù)施工環(huán)節(jié)，土釘長(zhǎng)度為8.0 m、9.0 m，主筋鋼筋選用直徑為20 mm的HRB400鋼筋，成孔直徑110 mm。該土釘墻施工環(huán)節(jié)的注漿材料為提前配制好的水泥漿，該水泥漿強(qiáng)度在20 MPa以上，噴射混凝土強(qiáng)度選用的是C20，噴射流程和注意要點(diǎn)如下：

1）修坡及初始噴混凝土。在利用挖掘機(jī)將邊坡開挖到施工要求以后，為提高邊坡穩(wěn)定性，還需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開挖邊坡的特點(diǎn)，安排專業(yè)的施工人員來對(duì)坡面加以修整，初噴混凝土保持30 mm厚。

2）成孔。成孔要利用特定型號(hào)的鉆機(jī)來完成，但鉆孔的過程中要注意對(duì)鉆孔孔位、空?qǐng)觥⒖咨睢⒖讖降雀鱾€(gè)參數(shù)的科學(xué)控制。

3）土釘制作安放。土釘應(yīng)位于孔的中心，為確保土釘安放位置的正確性，每間隔2 m就要進(jìn)行1個(gè)居中支架的焊接，支架結(jié)構(gòu)不得對(duì)注漿時(shí)漿液的自由流動(dòng)產(chǎn)生任何的干擾。

4）注漿。注漿作業(yè)實(shí)施中，需在安裝土釘鋼筋的孔內(nèi)注入配制好的水泥漿液，為使得注漿效果最佳，注漿過程中要注意對(duì)注漿壓力的有效控制。通常情況下，其注漿壓力一般應(yīng)在1.5 MPa以上，以通過注漿工作來避免土釘與孔壁之間的貼合度，注漿應(yīng)遵循從內(nèi)向外的原則和順序。為避免注漿時(shí)的漏漿情況，將注漿管插入孔內(nèi)距孔底0.25～0.5 m的位置后，立即將孔口封堵起來。

5）掛網(wǎng)。根據(jù)每個(gè)坡面的基本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，且不同鋼筋網(wǎng)之間需做好綁扎處理、間距控制，對(duì)于鋼筋之間的搭接，尤其要注意搭接處理的牢固性，將網(wǎng)格偏差控制在10 mm以內(nèi)，且搭接長(zhǎng)度在300 mm以上。土釘與面層鋼筋網(wǎng)的連接上，可直接在土釘主筋端部利用同直徑鋼筋作為錨頭，采用雙面焊接的方式。

6）加強(qiáng)筋焊接。當(dāng)前期的施工作業(yè)完成且均達(dá)到了施工要求后，利用加強(qiáng)筋實(shí)現(xiàn)土釘頭部的可靠連接，在網(wǎng)片上與土釘鋼筋可靠焊接，并保持菱形布置。

7）噴混凝土。上述工序全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入第2次混凝土的噴射環(huán)節(jié)，注意進(jìn)行噴射厚度的控制。

3.4 基坑冠梁施工

為增加基坑支護(hù)的整體穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)采用750 mm×800 mm的鋼筋混凝土冠梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，H型鋼樁深入冠梁的長(zhǎng)度不小于800 mm，冠梁施工按照綁扎鋼筋、支設(shè)模板后進(jìn)行混凝土澆筑的施工工藝進(jìn)行。混凝土澆筑完成并養(yǎng)護(hù)28 d后方可進(jìn)行土方開挖和護(hù)面墻施工。

4 結(jié)語

綜上所述，深基坑支護(hù)是建筑基礎(chǔ)工程施工作業(yè)中的重要部分。深基坑支護(hù)施工的技術(shù)水平對(duì)于基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起著關(guān)鍵性的作用，建筑企業(yè)要充分認(rèn)識(shí)深基坑支護(hù)作業(yè)的規(guī)范性、科學(xué)性和可靠性，加強(qiáng)深基坑施工技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用，做好周全細(xì)致的準(zhǔn)備工作，保障深基坑支護(hù)施工的順利開展。