建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)探討

韓常軍

建筑項(xiàng)目的基坑支護(hù)是為了保護(hù)地下結(jié)構(gòu)的順利施工，防范基坑周邊地下環(huán)境出現(xiàn)塌方情況，對(duì)一切安全影響因素做足防護(hù)措施。基坑支護(hù)具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在建筑設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)用廣泛，已逐漸成為當(dāng)前建筑施工技術(shù)體系中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展形成了深遠(yuǎn)的影響。

1 建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)類型分析

1.1 混凝土灌注樁支護(hù)

該基坑支護(hù)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注成孔質(zhì)量，保證場(chǎng)地平整度，第一節(jié)護(hù)壁要比第二節(jié)厚125 mm左右，且高出地面150 mm左右，避免周邊土渣散落。

澆筑護(hù)壁時(shí)，作業(yè)人員需要保證鋼筋插入的牢固性，12 h后再拆除護(hù)壁模板；拆除過(guò)程中標(biāo)記混凝土護(hù)壁，為后續(xù)控制樁的垂直度與傾斜度提供參考，有效規(guī)避塌孔情況。

灌注排樁施工過(guò)程中，還要做好鋼筋籠的制作與安裝作業(yè)，防止鋼筋籠出現(xiàn)變形情況；待鋼筋籠成型，驗(yàn)收通過(guò)后再進(jìn)行吊裝。安裝完畢后埋設(shè)檢測(cè)管，將檢測(cè)管放在鋼筋籠旁邊，保證與樁身長(zhǎng)度一致，最后進(jìn)行混凝土澆筑[1]。

此外，在混凝土澆筑作業(yè)中，要用到導(dǎo)管或串筒，混凝土自由下落高度不得大于2 m，保證一次性勻速澆筑完成，防止地下水滲入，保障混凝土的澆筑質(zhì)量。同時(shí)，混凝土澆筑時(shí)，不得在周邊10 m范圍內(nèi)開(kāi)展挖空作業(yè)。

1.2 土釘墻支護(hù)

基坑土釘墻支護(hù)施工技術(shù)是指借助土釘與墻面形成相互制約的關(guān)系，從而提升基坑邊坡的穩(wěn)定性。在采用土釘墻基坑支護(hù)施工技術(shù)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)。第一，嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)范開(kāi)展土釘抗拔出試驗(yàn)，通常該試驗(yàn)要交給第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)完成，另外還要確定灌漿量與具體強(qiáng)度。第二，依據(jù)鉆機(jī)性能和設(shè)計(jì)規(guī)范，清晰標(biāo)記孔深。第三，合理控制外加劑種類、配比以及藥劑水灰比，采用重力技術(shù)進(jìn)行灌漿，直至填充飽滿。通常情況下會(huì)在初凝之前開(kāi)展二次補(bǔ)漿作業(yè)。

1.3 鋼板樁支護(hù)

該基坑支護(hù)技術(shù)一般適用于各種土石方工程中，用鋼板樁搭建穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)。為了保證鋼板之間能夠連接緊密，一般會(huì)將鋼板層設(shè)計(jì)為等腰梯形，邊緣處鋼板做薄化處理，并且為梯形鋼板層的4個(gè)角孔設(shè)置螺絲孔位，方便鋼板安裝。從全局角度來(lái)看，由大量梯形鋼板相連而成的鋼板墻是鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)，將其固定在基坑壁上，能夠起到預(yù)防坍塌和滲水的作用[2]。另外，為了切實(shí)提高鋼板墻的加固能力，在鋼板墻基礎(chǔ)施工完成后，還要額外搭建多根鋼管梁柱，以提高鋼板的承載力，有效提升建筑項(xiàng)目的安全性。

1.4 地下連續(xù)墻支護(hù)

該基坑支護(hù)施工技術(shù)主要是通過(guò)安裝適當(dāng)容量的鉆孔開(kāi)槽施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行挖槽，然后澆筑適量混凝土材料而形成的鋼筋混凝土墻體，能夠表現(xiàn)出良好的強(qiáng)度與防水性能。

地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)支護(hù)技術(shù)方法適用于地質(zhì)情況復(fù)雜且開(kāi)挖深度超過(guò)10 m的深基坑。地下連續(xù)墻支護(hù)有著較大的剛度，因此在施工中幾乎不會(huì)出現(xiàn)坍塌事故，可作為基坑支護(hù)的主體結(jié)構(gòu)。另外，不論建筑項(xiàng)目地下基礎(chǔ)是軟土層還是硬質(zhì)礫石層，均能運(yùn)用地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù)，該技術(shù)方法對(duì)環(huán)境和地質(zhì)的要求并不高，因此可采取反向澆筑法展開(kāi)施工，保證施工的安全性與經(jīng)濟(jì)性[3]。

1.5 土層錨桿支護(hù)

土層錨桿簡(jiǎn)稱土錨桿，是在深基礎(chǔ)土壁未開(kāi)挖的土層內(nèi)鉆孔，達(dá)到一定深度后，在孔內(nèi)放入鋼筋、鋼管、鋼絲束、鋼絞線等材料，灌入泥漿或化學(xué)漿液，使其與土層結(jié)合成為抗拉（拔）力強(qiáng)的錨桿。錨桿端部與護(hù)壁樁聯(lián)結(jié)，防止土壁坍塌或滑坡。由于坑內(nèi)不設(shè)支撐，因此施工條件較好。土層錨桿一般由錨頭、自由段和錨固段3部分組成，其中錨固段用水泥漿或水泥砂漿將桿體(預(yù)應(yīng)力筋)與土體粘結(jié)在一起形成錨桿的錨固體。

1.6 防滲技術(shù)

在建筑工程施工中，滲水帶來(lái)的負(fù)面影響非常大，因此防滲技術(shù)是基坑施工的重點(diǎn)，通常可分為防水、降水層和排水3個(gè)方面。其中，防水是指對(duì)基坑底部結(jié)構(gòu)與墻體結(jié)構(gòu)的加固處理，在施工中要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行操作；降水是為了防范出現(xiàn)地下滲漏情況，通過(guò)降低外部排水壓力來(lái)降低土壤水層深度，保障基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的順利開(kāi)展；排水是通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)增設(shè)排水設(shè)施，布設(shè)泵吸設(shè)備和水管，將表面水抽離基坑。在防滲技術(shù)的應(yīng)用中，一方面要保證施工質(zhì)量，將“圍堵”視為施工關(guān)鍵點(diǎn)；另一方面要做好對(duì)滲漏問(wèn)題的提前預(yù)判，保證防滲的實(shí)效性[4]。

2 建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

某建筑工程項(xiàng)目位于城市人口密集區(qū)域，周圍交通發(fā)達(dá)，地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜。該項(xiàng)目建筑總面積約為154 789 m2，建筑高度為108 m，地下共3層，為框架結(jié)構(gòu)，基坑深度為17 m。該項(xiàng)目基坑施工中主要采用土釘墻、土層錨桿和混凝土排樁支護(hù)技術(shù)，通過(guò)多項(xiàng)支護(hù)技術(shù)的配合應(yīng)用，有效提高了基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

2.1 做好施工準(zhǔn)備工作

首先，施工單位要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)全方位勘察，由專業(yè)設(shè)計(jì)人員根據(jù)勘察結(jié)果分析施工條件，判斷是否與本工程項(xiàng)目基礎(chǔ)施工建設(shè)要求相符；同時(shí)，整理好施工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)于地質(zhì)、土壤以及周邊環(huán)境等多方面資料，科學(xué)編制施工組織方案，確保方案具有可操作性，且符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

其次，清掃施工現(xiàn)場(chǎng)，做好排水工作，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的整潔度，方便后續(xù)鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)施工，并陸續(xù)將各類機(jī)械設(shè)備運(yùn)送至指定位置，開(kāi)展設(shè)計(jì)方案安裝樁位。

最后，安裝各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備并做好質(zhì)檢工作，保證設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。此外，還需依據(jù)施工設(shè)計(jì)方案，配備蓄漿池和泥漿循環(huán)系統(tǒng)。

2.2 把握土釘墻與土層錨桿施工要點(diǎn)

（1）土釘墻施工要點(diǎn)。在土釘成孔階段，工作人員需要依據(jù)施工設(shè)計(jì)方案放孔位線，并做好編號(hào)，控制好孔位偏差。此外，工作人員還要進(jìn)行注漿工作，按照科學(xué)比例配制水泥漿，確保孔內(nèi)泥漿狀態(tài)飽滿。工作人員完成土釘打孔后，需要在坡面綁扎鋼筋網(wǎng)，進(jìn)行鋼筋焊接，并將錨體主筋彎鉤與水平筋連接牢固。

在混凝土噴射階段，應(yīng)要求工作人員合理控制噴射厚度，根據(jù)實(shí)際情況，依據(jù)從左往右的順序開(kāi)展噴射作業(yè)，并重點(diǎn)關(guān)注存在凹陷、裂縫的位置，保證混凝土噴射均勻。此外，工作人員在操作中還應(yīng)在坑壁面打進(jìn)短鋼筋，并以此作為參照分兩次進(jìn)行噴射，保證噴射質(zhì)量。完成噴射后還要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通過(guò)定期灑水保持混凝土的濕潤(rùn)度，并做好混凝土表面的清潔工作。

（2）土層錨桿施工要點(diǎn)。土層錨桿施工過(guò)程包括成孔、安放拉桿、灌漿及張拉鎖定等工序。第一，成孔。土層錨桿的成孔可采用螺旋式鉆孔機(jī)、旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機(jī)和沖擊式鉆孔機(jī)。第二，安放拉桿。拉桿在使用前要除銹，鋼絞線要清除油脂。土層錨桿全長(zhǎng)一般在10 m以上，較長(zhǎng)的可達(dá)到30 m。第三，灌漿。錨桿灌漿一般采用純水泥漿，常用普通硅酸鹽水泥，若地下水具有腐蝕性，宜用防酸水泥。常用的灌漿方法為一次灌漿法，即用壓漿泵將水泥漿經(jīng)膠管壓人拉桿內(nèi)，再由拉桿管端注入錨孔，灌漿壓力為0.4 MPa。漿液流出孔口時(shí)，用水泥袋紙塞入孔內(nèi)，用濕黏土堵塞孔口，嚴(yán)密搗實(shí)，再以 400～600 kPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘即告完成。第四，張拉鎖定。土層錨桿灌漿后，預(yù)應(yīng)力錨桿需張拉鎖定。張拉鎖定作業(yè)在錨固體及臺(tái)座的混凝土強(qiáng)度達(dá)到15 MPa以上時(shí)進(jìn)行。

2.3 把握排樁支護(hù)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

首先，工作人員要科學(xué)開(kāi)展鉆孔施工，將護(hù)筒埋設(shè)到位，一般選用鋼護(hù)筒，內(nèi)徑控制在10～20 cm。埋設(shè)護(hù)筒后要用黏性土固定加強(qiáng)，其高度應(yīng)超出地面30 cm左右。

其次，鉆孔前要檢查鉆機(jī)的運(yùn)行性能，確保其底部平穩(wěn)，能正常運(yùn)行，并根據(jù)實(shí)際情況確定鉆機(jī)的停放位置。一般來(lái)講，鉆機(jī)的鉆頭中心要與樁中心保持在同一條線上，誤差不得超過(guò)1 cm。該項(xiàng)目選用的是膨潤(rùn)土泥漿，要有效控制膨潤(rùn)土與水的比例，確保泥漿的黏度和膠體率均符合施工要求，并合理調(diào)整泥漿的酸堿度[5]。此外，工作人員還需要參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，檢查不同時(shí)間段的泥漿，合理選用鉆機(jī)，保障孔壁的穩(wěn)定性。鉆孔完工后，要立即開(kāi)展清孔作業(yè)，確保孔底無(wú)雜物殘留，再將鉆機(jī)移除。

再次，制作和安裝鋼筋籠。該項(xiàng)目工作人員在制作鋼筋籠時(shí)，應(yīng)控制好主筋與箍筋的間距、直徑及長(zhǎng)度，保證鋼筋籠的質(zhì)量。在安裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)采取四點(diǎn)起吊的方式，以保持穩(wěn)定性，提高安裝質(zhì)量。

最后，澆筑混凝土。開(kāi)展混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，一方面要保證灌注量充足，另一方面要科學(xué)把控灌注速度，避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮的情況。為了提高樁頭灌注的質(zhì)量，要控制導(dǎo)管埋設(shè)深度，一般為3～6 m。混凝土澆筑作業(yè)完成后，要做好保護(hù)工作，避免雜物掉入。

2.4 做好質(zhì)量控制工作

第一，在該項(xiàng)目基坑支護(hù)施工中，需要做好材料與機(jī)械設(shè)備的管理工作，避免出現(xiàn)材料與設(shè)備方面的問(wèn)題，保證建筑基坑支護(hù)施工符合相關(guān)要求，確保施工質(zhì)量。

第二，該項(xiàng)目相關(guān)人員要重視技術(shù)質(zhì)量檢查工作，確保技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)滿足規(guī)范要求，一切技術(shù)誤差超出界限、技術(shù)應(yīng)用與設(shè)計(jì)圖紙不符的施工，都要進(jìn)行返工，確保基坑支護(hù)的施工質(zhì)量。

第三，該項(xiàng)目組建了技術(shù)監(jiān)管小組，所有施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)都有監(jiān)管小組進(jìn)行監(jiān)督，依據(jù)要求檢查技術(shù)人員的作業(yè)是否到位，是否存在較大的誤差；同時(shí)要及時(shí)制止技術(shù)失誤、技術(shù)不規(guī)范等行為，提高技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。

第四，在基坑支護(hù)施工完工后，要按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，保證相關(guān)指標(biāo)均在允許偏差范圍內(nèi)（見(jiàn)表1），并且要做好定期檢查工作，保證建筑工程施工的質(zhì)量與安全。

表1 本項(xiàng)目基坑支護(hù)施工允許偏差

3 常見(jiàn)基坑支護(hù)施工病害的解決辦法

3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)變形超出允許范圍

在建筑基坑支護(hù)施工中，如果支護(hù)結(jié)構(gòu)或土體出現(xiàn)較大形變，并且形變速率在逐步提升，如果任由其發(fā)展很可能會(huì)出現(xiàn)基坑整體滑坡失穩(wěn)的情況。要立即停止基坑內(nèi)的挖土工作，將施工現(xiàn)場(chǎng)的大型機(jī)械設(shè)備、材料第一時(shí)間運(yùn)送至場(chǎng)外，并且要使用土方、沙包等材料回填基坑，待基坑的穩(wěn)定性恢復(fù)后，才能開(kāi)展后續(xù)施工作業(yè)。如果因支護(hù)結(jié)構(gòu)樁墻嵌入固定的深度不足而出現(xiàn)內(nèi)傾、失穩(wěn)的情況，同樣需要第一時(shí)間停止土方開(kāi)挖，向樁墻前端填土或者堆積沙包進(jìn)行反壓；還可以在擋土樁被動(dòng)區(qū)打進(jìn)一定數(shù)量的短樁，也能夠起到加固效果[6]。若現(xiàn)實(shí)情況比較特殊，可通過(guò)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿的方式，加固支護(hù)結(jié)構(gòu)；另外，采用坡頂卸載的方式，也能達(dá)到同樣效果。

3.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)傾位移

在基坑支護(hù)施工中，如果出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)傾位移的情況，要采用坡頂卸載的做法，在樁后端位置開(kāi)挖適量土方，并在基坑中的樁前端堆積砂石帶。同時(shí)，為了能夠降低樁后端的地面負(fù)荷，嚴(yán)禁在基坑上方堆積任何材料和土方，更不能停靠機(jī)械設(shè)備[7]。在使用施工器械時(shí)，嚴(yán)禁出現(xiàn)反向挖土的情況。另外，在日常施工中嚴(yán)禁向基坑周邊傾倒廢水，并做好基坑周邊的防水工作。

3.3 基坑整體或局部土體失穩(wěn)

在基坑支護(hù)施工中，如果基坑整體或局部土體出現(xiàn)滑塌失穩(wěn)的情況，要采取降低土中水位或是坡頂卸載的方式予以解決。

同時(shí)，要密切監(jiān)測(cè)尚未滑塌的區(qū)域，做好預(yù)防工作，防止事故進(jìn)一步惡化。若止水墻出現(xiàn)流水或流土的現(xiàn)象，基坑周邊地面很可能會(huì)下陷，導(dǎo)致周邊建筑物逐漸傾斜，地下管線斷裂[8]。因此，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，要第一時(shí)間停止基坑內(nèi)部降水、施工開(kāi)挖等作業(yè)，并選用堵水材料處理止水墻的滲漏點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)施工中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，能夠改善基坑周邊施工環(huán)境，保障施工安全，從而提高建筑項(xiàng)目的安全性與可靠性。通過(guò)本文分析可知，基坑支護(hù)施工技術(shù)包含混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)、土釘墻支護(hù)技術(shù)、鋼板樁支護(hù)技術(shù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、土錨桿以及防滲技術(shù)等一系列技術(shù)手段。在實(shí)際工程施工中，需要做好施工準(zhǔn)備，把握好土釘墻、錨桿施工和排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，密切關(guān)注質(zhì)量控制和養(yǎng)護(hù)工作。