房建施工中深基坑支護施工技術的運用

李建娟

(青海典宇建設工程有限公司 青海西寧 810000)

當前，我國城市人口逐漸密集，對于土地空間的使用需求也在隨之上漲。而通過深基坑支護施工不僅可以幫助人們開發地下使用空間，同時還可以有效增強對建筑結構的支撐作用，因此能夠進一步擴大建筑規模，緩解城市日益擴張的人口壓力。在深基坑支護過程中，由于工程規模較大，需要關注施工細節眾多，施工人員在作業期間應嚴格把控各道工序質量，同時重點加強施工現場監管，以順利完成工程項目，并發揮出深基坑支護施工的完整價值。

1 工程概況

該項目為某房屋建筑工程，整體分為地下2 層建筑與地上20層建筑，高度為90 m。其中地上建筑面積66 000 m2，地下建筑面積17 200 m2，建筑整體采用框架與剪力墻結構，建筑結構類別為I類，預計挖掘地基深度超過10 m以上。

經現場勘探結果顯示：該項目基礎部分地質構成為粉砂、粉土、粉質黏土，同時自地表以下2 m 區域可檢測到地下水活動跡象。因此，在進行深基坑作業的過程中，不僅要做好相應的支護措施，同時還需要進行排水、防水等相關措施，以便能夠有效保證項目施工質量。基于此，施工單位在進行現場考察后，決定對該項目采用“土釘墻+噴射護壁”作業，以便提高深基坑支護效果，同時有效控制施工成本。

2 房建施工中深基坑支護作業整體流程

2.1 基坑開挖

為了保障作業的安全性、便捷性以及時效性，該項目在基坑開挖作業中選用了分層處理工藝，共分為一層、二層兩級臺階，并且在挖掘過程中同步展開土釘墻支護作業，以確保能夠有效加快施工進度[1]。施工示意圖如圖1所示。

圖1 基坑開挖工序示意圖

2.1.1 第一層臺階施工

為了保障施工進度，該項目采用左右兩側同步掘進作業，工藝標準按照統一要求實施。第一層臺階挖掘深度控制在2.5 m左右，作業期間要求測量人員同步跟進，按照1∶0.75 比例逐漸進行放坡。現場作業人員需要在機械完成挖掘作業之后立刻展開修坡工作，并使用防水彩條布覆蓋坡面，避免雨水侵蝕土體造成坍塌，同時需要對彩布條外覆安全密網，以此防止松散土體威脅作業人員安全。防水彩條布的固定使用長度為500 mm的木楔材料，木楔規格為40 mm×60 mm，采用梅花狀布設方式按照1.0～1.5 m間距打入地面，外露長度大約為50 mm[2]。

完成坡面修整之后，工作人員需要在坡腳30 cm位置搭建臨時擋土墻結構，同時在臺階表面設置1.5 m左右的碎落臺，以此對邊坡起到一定的防護加固效果，并且防止作業期間發生落石與覆土傷人事件。其中，擋土墻采用磚石材料砌筑，整體規格如表1所示。

表1 擋土墻的修建規格 （單位：cm）

2.1.2 第二層臺階施工

第二層基坑開挖過程中，掘進深度為3.8～4.5 m，由于土質結構密實，因此不需要額外設置擋土墻結構。但是在施工期間為了保證臺階結構穩定，需要以基坑長度與寬度為基準額外增加1.5 m寬度，以此作為變軸線，并沿施工平面設計圖設置完善的排水工程設施，確保能夠有效提高基坑挖掘質量，并為后續施工活動的開展奠定良好基礎。除此之外，基坑的挖掘規格也需要進行一定調整，將其放坡比例設置為1∶0.5，以進一步減少土體坍塌問題的出現。

2.2 支護施工

為了有效節約施工成本，該項目在基坑挖掘期間采用了土釘墻技術來進行邊坡支護，主要使用材料為土釘與混凝土，施工操作相對便捷，可以有效控制成本，具有良好的應用價值。該環節主要操作流程為將土釘與鋼筋植入邊坡土體，并在裸露坡面設置鋼筋網與混凝土層，以此有效增強坡面結構穩定性，并起到一定的防滲透作用。在這一過程中，土釘與鋼筋能夠形成穩固的復合樁體結構，同時與混凝土坡面形成了一個整體，可有效降低土體受到的壓力，進而起到擋土與支護作用[3]。

2.2.1 制作鋼管土釘

該項目采用鋼花管作為土釘的施工材料，要求鋼管外徑在48 mm以上，壁厚不可小于3 mm。鋼管表面設有梅花形注漿孔，孔徑規格為8 mm，周圍深有倒刺做維護保護裝置。注漿孔位置在鋼管1/2 或1/3 處，每個單位長度需要至少設置2 個注漿孔，保證在鋼管兩側均勻布設[4]。

2.2.2 土釘布設

土釘布設過程中需要根據圖紙分別確定孔位，要求土釘間距應控制在1～2 m范圍內，同時土釘長度需要控制在開挖深度的0.5～1.2倍范圍內。確定孔位之后即可開展鉆孔作業，該項目中設置鉆孔直徑為120 mm，鉆入土體的過程中，需要根據現場實際情況控制鉆桿與坡面的水平夾角在5°～20°范圍內。同時，為了保證土釘與墻體之間的緊密連接，工作人員需要進一步采用加強鋼筋與土釘螺栓進行固定，鋼筋直徑為32 mm，采用HRB400級鋼筋材料。

2.2.3 注漿作業

鉆孔作業結束之后，施工人員便可實施注漿工序。該項目所采用的注漿工具為外徑在6～8 cm鍍鋅管，深入鉆孔距離底面剩余15 cm 后停止，隨后伴隨漿液灌注而緩慢拔出，直至漿液灌滿孔道。這一過程中要求注漿材料使用的水泥強度不可低于M20，要求最佳水灰比保持為1∶0.55 左右。在施工過程中，需要采用二次注漿工藝，首次注漿時需要控制灌注壓力為0.2 MPa左右；第二次注漿可提升壓力至1 MPa，需要保持2～3min的穩壓時長。除此之外，兩次注漿之間的間隔時長需要進行嚴格控制，通常應保證首次注漿初凝時長達到13 h以上，且應在24 h內進行注漿作業[5]。

2.2.4 鋼筋網編制施工

該項目采用雙向單層鋼筋網進行掛網施工，鋼筋網采用6 mm 的鋼筋編制，網孔間距控制在250 mm×250 mm。在進行網體編制的過程中，工作人員需要對鋼筋進行除銹，完成編制后對網體進行調直，并配合土釘進行掛網作業，同時為了保證鋼筋網的穩定性，需要焊接14 mm加強筋對網體進行加固。在進行掛網作業的過程中，工作人員應保證網體盡可能緊貼坡面結構，要求其最大間距不可超過30 mm。在進行分層掛網作業的過程中，前后兩段掛網的拼接寬度需要控制在300 mm 以上，坡體邊緣位置的鋼筋網需要延伸出地面，并使用錨桿對其進行固定。

2.2.5 質量檢測

土釘完成注漿作業之后，工作人員需要對其進行抽樣檢測工作。檢測方式為在土釘總數中隨機抽取1%，且每層至少保證3 根檢測樣品。隨后對土釘抗拔承載力進行檢測，要求其最小檢測數值需要保證為土釘軸向拉力的1.3倍左右。

2.3 噴射護壁

2.3.1 噴前準備工作

正式進行噴射作業之前，工作人員需要先進行作業面清理工作，除了對坡腳位置進行修正之后，還需要清除坡面表面雜物、垃圾等施工障礙物，避免對混凝土噴射施工造成影響。為了保證后期排水效果，還需要根據施工要求在作業面范圍內設置完善的排水管線，從而整體提高后續施工質量[6]。

2.3.2 漿液配置

在進行漿液調制的過程中，工作人員采用了配比實驗方式來確定了混凝土的最佳水灰比為0.4，使用材料為強度在M20 以上的水泥，同時水泥、砂、細石等材料的最佳拌和比例為1∶2∶0.5。同時，為了提高混凝土護壁施工效率，工作人員在漿液中摻入了一定的外加速凝劑材料，因此漿液拌和應遵循現場“隨調隨用”原則，成品混凝土漿液的最大放置時長不可超過20 min。

2.3.3 噴錨作業

該項目要求坡面混凝土護壁厚度為8 cm，因此在作業期間需要采用分層噴射工藝，同時沿跛腳向上逐漸完成噴射施工。這一過程中作業人員需要控制設備送風壓力在0.1 MPa作用，噴頭與作業面應保持在0.6～1.0 m 間距，控制噴射角度在90°左右。為了保證混凝土護壁的厚度均勻，初噴厚度需要控制在4 cm 左右，且需要待其終凝結束之后才可進行復噴。例如：無法立刻進行作業，需要使用高壓水槍對初噴終凝面進行清洗，隨后才可繼續噴射直至設計厚度。此外，作業期間遇到坡面超挖或塌陷位置時，需要先使用鋼筋網與錨桿對其進行修補后才可進行噴射作業，并且需要重點關注作業面的邊墻、拱部等位置，以保證混凝土護壁的厚度均勻。

2.3.4 質量檢測

混凝土護壁完成之后，工作人員以500 m2規格為標準，將作業面均勻劃分為不同試區，并在每個試區隨機抽取3 個試塊來進行強度檢測工作。此外，還需要關注混凝土的噴射厚度，分別取其平均值和最小值，要求平均值厚度不可低于設計標準，最小厚度值不可低于設計值的80%[7]。

2.4 排水施工

根據施工設計圖紙要求，基坑處理需要將地下水位降至底部1 m深度以下。該項目在作業期間需要同步進行排水作業，以確保能夠滿足施工要求，避免對建筑質量造成嚴重影響，具體措施如下。

2.4.1 排水井設計

該項目采用沉降排水施工，根據現場地質勘測結果設置40～45個降水井，同時設有6～8個觀測井。井深為27～30 m，成井直徑需要控制在350 mm，內部設有125 mm的PVC管，周圍設有礫石濾層。降水井分布在基坑邊緣以外的22～32 m 范圍內，需要在基坑挖掘作業之前全部完成。

2.4.2 鉆孔作業

降水井鉆孔期間，工作人員需要全程觀測現場施工狀態，避免鉆桿出現左右大幅度搖擺現象，并且要求保證孔內泥漿比重維持在1.10～1.15 之間。鉆進過程中每伸進一節鉆桿便需要安排作業人員同步進行清孔作業，當鉆孔達到設計深度之后進行徹底清孔，直至孔內反出泥漿的含砂率控制在12%以下之后，才可以提鉆進行下一孔位施工。

2.4.3 下管作業

提鉆之后工作人員需要對鉆孔的標高與孔徑進行測量，與圖紙對比無誤之后可進行下管作業，完成施工后對其進行焊接固定，保持管口在井口的中心位置。期間為保證井管施工質量，該項目工作人員使用找找正器來進行輔助施工，要求井管最大誤差不可超過5 cm。

2.4.4 填料作業

該項目采用的濾料為3%的干凈碎石，要求填料高度需要控制在地坪以下2 m深的位置。填料期間需要精準計算濾料數量，并控制好每次填料高度，一旦發現填料高度與其實際數量不符時需要暫時停止作業，并排查井下是否存在異常，確認無誤后才可繼續在管壁與孔壁之間的縫隙位置進行填裝，指導將井下泥漿擠出井口[8]。

2.4.5 抽水作業

完成填料之后工作人員需要立刻進行洗井，避免間隔時間過長導致護壁泥皮老化、損壞。隨后在井內安裝抽水管道、電纜以及排水系統進行抽水，并安排專門人員進行24 h監管。地下水抽出井口之后需要統一集中到地表排水溝系統，將其轉移到現場以外或進行回收利用。

3 深基坑支護施工期間的重點注意事項

3.1 關注基坑的開挖空間效應

深基坑挖掘范圍較大，直接關系到房屋建筑的穩定性與安全性。因此，在進行現場施工的過程中，工作人員需要重點關注基坑的開挖空間效應，確保能夠結合設計圖紙來精準控制基坑的長、寬、深等規格參數，確保能夠精確控制基坑的空間影響范圍，以便能夠有效保證現場施工質量。在實際施工過程中，工作人員可以結合現場地質檢測數據進行有限元技術，按照施工圖紙標準來模擬基坑開挖的各項參數，以便能設計出合理的挖掘施工方案。同時，在作業期間可以采用多臺設備同時進行施工，相鄰設備的最小間距不得超過10 m，按照自上而下的順序進行同步施工作業。

3.2 精確計算支護結構壓力

在進行基坑支護施工的過程中，工作人員應避免盲目展開作業，要對現場地質結構進行詳細勘探，確認土壤的各項物理性能參數，以此為基礎對基坑支護的材料與規格進行合理設計。如此才能夠避免由于土壤應力的不確定性導致支護結構壓力發生改變，并由此引發嚴重的施工質量問題。

3.3 控制理論設計與實際施工間的差異

深基坑施工涉及土方挖掘、排水、支護等多道工序，作業周期相對較長，且容易受到現場外界因素的干擾。因此，在進行基坑支護施工的過程中，工作人員需要重點關注現場土壤和周邊自然條件的改變，并且全程做好試驗與質量驗收工作，確保能及時發現施工理論設計與實際操作之間的誤差，進而以此為基礎對施工方案進行一定的優化調整，避免一味地按照預設方案展開作業，進而造成施工質量受到影響。

3.4 加強施工過程控制

深基坑支護施工過程中，由于現場地勢環境復雜，同時場地重型機械較多。因此，為了避免引發施工安全事故，工作人員需要重點加強施工過程中，保障現場的安全生產秩序，以便能夠順利完成施工任務。管理人員應當定期檢測機械設備，及時對其進行維護保養工作，同時重點加強基層作業人員的安全教育，避免在作業期間出現違規操作行為。在此基礎上，應制定嚴格的施工制度，要求基坑周圍0.8～2 m 范圍內，不得堆放施工材料或中性接卸，同時基坑邊緣位置需要做好相應的防護措施，并設置醒目標識來提醒無關人員遠離，從而有效降低施工隱性風險。

4 結語

綜上所述，本文結合工程實例對房建工程深基坑支護作業的有效措施展開了深入研究。強調現場作業人員需要重點加強施工細節控制，并把握好每一道工序的操作要點，以便能夠整體提高施工質量，進而更好地發揮深基坑支護技術的應用效果。