建筑基坑支護施工技術

鄧興剛

（山東泰安建筑工程集團有限公司，山東 泰安 271000）

隨著社會經濟的持續發展和城鎮化水平的不斷提高，我國可利用的土地面積在急劇減少，特別是在國家提倡可持續發展戰略之后，出臺了與之相配合的退耕還林、綠色發展等措施限制土地使用，從而導致了土地資源緊張的現象。建筑的發展方向應是緩解土地資源緊張狀況，提高土地資源利用率，而建造高層建筑有助于土地資源的科學利用。近年來，我國高層建筑數量呈增加趨勢，尤其是高層、超高層建筑逐漸成為建筑主流，其單位面積土地利用率不斷提高，有效利用率也越來越高，這對節約土地資源具有重要的經濟和社會價值。因此，更有必要積極建設高層建筑。建設高層建筑勢必會造成基坑深度增加，導致基坑坍塌事故頻發，而坍塌事故造成的經濟損失和社會影響最為嚴重。自從黨的十八大以來，國家高度重視生產安全，出臺了各種措施，以杜絕各種安全生產事故，特別是容易造成群死群傷和社會影響較大的事故，因此，為了提高高層建筑建設質量、保障建筑工程施工人員的安全，必須將基坑支護施工技術融入建設全過程中，加強對基坑支護技術的應用。

1 建筑工程介紹

1.1 工程概況

“Y”工程項目設計使用年限為50 年，主要結構形式為剪力墻結構。工程擬建1 層地下室，基坑周長約為1 189m，面積約為8 784m2，基坑開挖深度約為6m。

1.2 支護方案選擇

為保證基坑支護效果，需要結合實際情況，勘察基坑周圍建筑情況和地形地貌特征，以確定支護方案。本工程根據實際情況，確定基坑采用雙排樁支護形式。為提高基坑支護水平，在基坑的4 個角部位置增設水平支護梁。基坑全段采用Φ700@500 雙軸深層攪拌樁作為止水帷幕，基坑內采用管井坑內降水。工程中的支護樁使用鉆孔灌注樁，以更好地加強基坑支護。

2 建筑基坑支護施工技術分析

基坑支護涉及多項工作，如需要在基坑支護過程中做好降水工作，為后續基坑支護工作提供必要的基礎條件。同時，還要做好防水工作，避免支護結構出現滲漏問題。此外，要進行擋土、圍護等多種工作。在基坑支護工作中，必須全方位地把控基坑支護各項工作協調開展，從而提高基坑支護質量，保證施工安全。在本工程項目中，會使用到支護樁施工技術、帷幕樁施工技術、冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術和基坑降排水施工技術。為增強對該工程基坑支護施工技術的認識，本次深入研究該工程中所使用的支護樁施工技術、帷幕樁施工技術、冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術和基坑降排水施工技術。

2.1 支護樁施工技術

支護樁施工技術在提高基坑工程外部荷載能力中發揮著重要作用，也是最重要的技術。科學地將支護樁施工技術應用于基坑工程，可以保證基坑支護效果，為施工人員創造一個安全的施工環境，反之則容易導致基坑支護效果大打折扣，基坑坍塌率上升，加大安全事故發生概率。為此，應圍繞支護樁施工技術進行科學施工。一方面，要嚴格遵循支護樁施工技術的應用流程，按照“樁位測量放線→護筒埋設→樁機就位（鋼筋籠制作）→鉆孔至終孔→第一次清孔→安放鋼筋籠→安放混凝土導管→第二次清孔→澆灌混凝土”順序，穩步開展支護樁施工活動；另一方面，要在施工過程中科學控制施工質量，提高支護樁施工水平。經過實際研究發現，應重點做好以下施工質量控制工作：一是鉆孔灌注是支護樁施工的重要環節，要控制樁的垂直度，減少誤差。而垂直度的偏差應小于0.5%。若不能將垂直度的偏差控制在合適范圍內，則應停止施工。二是在支護樁施工過程中，不僅要進行第一次清孔，而且要進行第二次清孔，第二次清孔時要注意控制孔底沉渣厚度，以保證樁的承載力，其中孔底沉渣厚度應控制在150mm以下。對于二次清孔施工人員來講，其要根據清孔標準、操作程序認真進行清孔工作，以確保孔底沉渣厚度處于合理范圍內。三是在施工過程中會使用到鋼筋籠，為保證施工進度，要提前制作鋼筋籠。為發揮鋼筋籠的抗拉效果，要控制鋼筋籠的制作數據（見表1）。四是在施工時，可將跳躍施工作為支護樁施工方式。為提高成孔施工質量，要控制施工時間。通常情況下，在混凝土澆灌完成1d 后，才可以開展該種施工活動，以免影響混凝土在支護結構中的作用，降低支護水平。五是由于支護樁混凝土要求超灌長度不小于1 倍樁徑，施工人員要做好“超灌長度”控制工作。

表1 鋼筋籠的制作偏差控制

2.2 帷幕樁施工技術

本工程中的帷幕樁采用雙軸深層攪拌樁。支護樁在基坑支護中起著重要支護作用。在本工程中的雙軸深層攪拌樁起著輔助作用，其主要用來發揮止水作用。雙軸深層攪拌樁在工程建設中的應用方式如下：首先，要將深層攪拌機械應用在工程建設活動中，提高工程施工速度和銜接。其次，準備水泥和其他固化劑，以完成后續的深層攪拌任務。最后，使用機械把地基的軟土、水泥以及其他的固化劑進行攪拌。在不斷攪拌下，就會發生反應，最終形成水泥加固土，這樣既可以保證防水效果，又可有效保證工程結構的穩定性。雙軸深層攪拌樁施工具有隱蔽性的特征。在施工時，要控制雙軸深層攪拌樁施工質量，否則容易出現施工安全隱患。因此，要加強雙軸深層攪拌樁施工，控制施工質量，為發揮雙軸深層攪拌樁的止水作用，防止出現安全問題，可從以下幾個方面做好施工控制：一是控制止水樁間距、搭接，前者距離應控制在500mm 左右，后者距離應控制在700mm 左右。施工時采用套打的施工方式。二是在雙軸深層攪拌樁施工中，要將地基的軟土、水泥和其他的固化劑相攪拌。為保證軟土與固化劑充分反應，增強加固和止水效果，要控制水泥摻量。本次施工所使用的水泥為42.5 級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量為15%，水灰比為0.55。在配比材料時，要根據水泥的量確定三乙醇胺早強劑的用量，如可加入0.05%水泥用量的三乙醇胺早強劑，以增強固化效果。三是在施工過程中，要控制深攪樁樁位偏差和垂直度偏差。前者偏差應小于50mm，后者偏差則不大于0.5%。四是在施工時要保證作業的連續性，保證噴漿效果。其中，要將鄰樁噴漿工藝的施工間隔控制在1d 以內。如果不能科學控制時間，那么施工質量就會受到不良影響。所以，施工人員還要合理控制施工時間。

2.3 冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術

在基坑支護施工中，要將冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術融入施工中。冠梁施工：要沿著支護樁頂連續設置冠梁。施工時，要圍繞基坑頂部周邊進行連續澆筑，控制澆筑的高度和寬度。本工程的澆筑高度和寬度分別為700mm 和900mm。此外，要控制混凝土強度和保護層厚度，本工程中的混凝土強度采用C30，保護層厚度為34mm。在進行冠梁施工時，要認識到冠梁與樁之間的關系。即冠梁是把所有的樁基連到一起的，確保力的傳遞，為此需要做好兩者的連接工作，使兩者緊密相連，避免兩者的節點發生松動。鋼筋混凝土施工：在挖土到圈梁底標高后，要做好樁頂混凝土面的清洗工作，從而保證樁頂混凝土面的清潔度。

2.4 基坑降排水施工技術

為防止基坑中的水影響施工進度和施工質量，本工程使用了基坑降排水施工技術。基坑降排水施工技術的應用要點如下：一是使用管井降水系統對基坑進行降水操作，為施工人員創造干燥的施工環境，同時確保支護結構基礎區域不出現沉降和結構變形、變質情況。為保證基坑排水操作效果，還提前明確了基坑降水要求，即降水后基坑內地下水位應低于基坑底面0.5m 以上。二是降水井可提高基坑降水水平。本次基坑工程設置了195 口降水井，以科學降水。降水井位置的選擇應科學合理。本工程中降水井的位置避開了剪力墻、小型承臺等主體結構，以防對這些結構造成負面影響。在基坑施工中，會應用到挖土機這一機械設備。如果降水井臨近挖土機操作的位置，就容易影響降水井的功能，并容易發生施工意外事故。所以，降水井的位置應遠離挖土機操作的位置。在設置降水井時，要控制降水井的深度，本次降水井的深度為12m（局部20m）。通過科學控制降水井的數量、位置、深度等，就可以更好地起到降低基坑水位的作用。三是降水施工操作關系著施工進度和施工安全。為保證降水效果，本工程設置的降水井主要采取真空降水方式。四是在大批量施工前，要提前完成1～2 口降水井，做好抽水、降壓試驗，以評估降水效果，從而科學改進降水施工操作。

3 建筑基坑支護施工技術應用注意事項

3.1 加強基坑變形監測

在基坑支護施工過程中，要做好基坑變形監測工作，隨時了解基坑變形情況，從而為基坑支護施工活動的有效開展提供指導。針對本工程，則可以設置基坑項沉降點、深層水平位移檢測點、地下水位監測點和立柱屬相位移監測點，便于全方位多角度地監測基坑情況（見圖1）。為保證監測效果，還要使用監測性能好的儀器。而監測人員需要了解基坑監測數據，合理判斷基坑變形情況。如果基坑變形超出了實際要求的范圍，則要通知施工管理者，及時調整施工工作。

圖1 工程地下室基坑變形監測點示意圖

3.2 提高技術應用水平

為保證基坑支護技術在工程建設中的應用效果，需要選擇基坑支護工作經驗豐富、基坑支護技術應用能力強的專業技術人員組建基坑支護隊伍。同時，還要積極開展培訓教育和技術交底工作，以不斷提高施工人員對基坑支護技術的應用水平。施工管理人員要做好基坑支護施工現場管理工作，建立規范的施工秩序，以規范施工人員的基坑支護行為，還應嚴格按照規范和專項方案提供的技術要求進行施工監督，從而保證施工質量。

3.3 保證施工人員安全

在基坑支護施工過程中，要做好施工安全管理工作，切實保證施工人員安全。一方面，要求施工人員穿戴安全防護用具，以保護施工人員安全；另一方面，要制定完善的施工安全管理制度，明確基坑支護施工安全管理標準、程序等，從而實現施工安全管理目標。在基坑施工過程中和施工完成后，要進行全程監督與管控，及時發現問題并處理，避免小隱患造成大事故。要對施工過程中的現實情況與方案進行有效反饋，跟進方案落實情況，及時修改，補充不足。此外，要積極反思基坑支護施工安全管理工作，總結基坑支護施工安全管理經驗，便于有效指導施工安全管理活動。

4 結語

綜上所述，基坑支護技術被廣泛應用于建筑施工，并取得了良好的應用效果。施工單位要認識到基坑支護技術的應用價值，合理選擇基坑支護技術，開展科學的基坑支護工作，要掌握基坑支護技術應用要點，科學指導施工人員依托基坑支護技術推進施工活動。在基坑支護施工過程中，要做好基坑變形監測、施工監督管理等工作。另外，可以主動地創新基坑支護技術的應用方法，最大限度地發揮基坑支護技術的作用。