建筑工程深基坑支護施工技術與質量管理

張 辛 （山西晉建集團五建有限公司，山西 晉中 030600）

在工程項目建設中，深基坑支護技術至關重要，其不僅能有效提升建筑物的穩定性與安全性，還有助于開發利用地下資源，改善地下結構整體質量。我國科學技術的持續發展，推動了建筑行業的發展與革新，發展出各種深基坑支護技術，充分保證建筑工程施工質量。因此，有必要全面研究深基坑支護技術，明確技術關鍵點。與此同時，建筑企業需明確意識到深基坑支護施工效果可直接影響整個建筑結構施工質量，以此加大深基坑支護技術的使用與控制，改善項目施工質量。

1 建筑深基坑支護工程施工技術特點

1.1 施工條件復雜

工程項目建設過程中，會受到諸多外部因素影響，并且施工現場周圍環境較為復雜，特別是在深基坑支護作業時，水文環境、地貌特征均會對現場施工的順利開展產生直接影響，這就對項目施工提出了更高的要求。比如，在沿海地區施工時，會遇到各種地形地貌，尤其是軟土地質，此類型地質會對深基坑支護作業的穩定與安全產生較大影響，為了能夠有序開展施工，需使用合理的施工技術，并實施針對的性防護措施。

1.2 不確定因素多

深基坑作業期間，氣候條件、地質結構的影響較大。同時，如果作業人員未按照規定要求開展施工，或機械設備出現故障和性能問題，也會引起突發狀況，從而直接影響深基坑支護作業的施工進度、質量與安全。

1.3 支護方式多種多樣

科學技術的持續發展，推動了建筑行業的發展與革新，深基坑支護施工技術不斷增多，相關技術也日趨成熟。從技術水平層面來看，對于支護方法，可細分為下幾種，包括混合式支護結構、懸臂式支護結構等；從支護方法層面來看，能夠劃分為加固類與直擋類[1]。

2 深基坑支護施工技術

2.1 鋼板樁支護

深基坑工程施工中，如果基坑深度低于8m，并且形變控制要求不高，則可選用鋼板樁支護，此技術具有投入少、環保以及施工區域較小等特征。在支護結構施工中應用鋼板樁，需采用設置有鉗口、鎖口的鋼板，并且還需采用熱軋型輕鋼原材料。另外，由于鋼板樁有著一定的柔性，因此，在項目工程建設期間，需合理應用錨桿實施支撐處理，降低地下水與巖土對項目產生的影響。由于鋼板樁具有眾多優點，尤其是在處理軟土地基方面具有顯著效果，因此，被大范圍使用在深基坑項目建設。根據鋼板樁的截面尺寸，可分為Z型鋼板樁、U型鋼板樁以及H型鋼板樁等。

2.2 排樁支護

排樁支護作業期間，需按照規定要求排列整齊，施工現場作業人員需根據施工計劃設置排樁，并在上方澆筑混凝土圈梁，從而能夠充分發揮出支護效果。排樁支護作業具有噪聲小、操作便捷等特點，并且還有著較高的剛度。排樁支護由以下部分構成，包括防滲帷幕、支撐以及支護樁，一般可適用于深度為7m～15m 范圍內的深基坑施工中。從支護結構方面來看，能夠將排樁支護細分為組合式排樁支護、柱列式排樁支護等，如果深基坑的地下水位較低，且邊坡土質較好，則可采用柱列式排樁支護，而連續排樁支護通常使用于軟土地區施工中，另外，組合式排樁支護可應用于地下水位較高的軟土地區[2]。

2.3 SMW工法

SMW 工法通常也被稱為新型水泥土攪拌樁墻，在應用此施工技術時，需將H 型鋼材或拉伸式鋼板樁設置在水泥土內，讓承載力與防滲擋水充分相融，以提升整個結構的防滲性，同時，其還具有結構強度高等優勢，尤其是在松軟地層施工中展現出顯著的效果。另外，在應用SMW 工法時，無須在場地四周實施防護措施，并且可對型鋼進行回收處理，從而能夠有效控制施工成本，且應用范圍廣泛。

2.4 地下連續墻

在地下連續墻施工中，需使用挖槽機械設備，首先進行泥漿護壁施工，隨后開挖出窄且深的溝槽，保持溝槽整潔，再合理布置鋼筋籠。開展混凝土灌注施工過程中，首先需應用導管，再按照規定要求布置槽段，同時，還需逐一段落進行施工，對地下連續墻的進行澆筑作業。此支護形式具有較多優點，主要包括剛度較強、噪聲小等，已成為深基坑項目建設中的常用技術類型，如果地質條件為密實的中硬底層、砂礫層等，均能夠使用地下連續墻。我國建筑行業的持續發展，已開發出各種全新施工材料與技術，地下連續墻不僅能夠應用于防滲墻和臨時擋土墻，還可使用在規模較大的深基坑項目建設中。從成墻形式來看，可細分為組合式、槽板式以及樁排式；從墻體材料方面來看，可細分為泥漿槽墻、塑性混凝土墻等。

2.5 錨桿支護

在錨桿支護作業過程中，需采用金屬件、木件等相關材料制作桿樁，然后將桿樁放入預設孔洞內，由于桿體與頭部結構具有一定的特殊性，能夠發揮懸吊、補強的效果，支護效果顯著。與此同時，這種支護方法具有成本少、簡化操作等優勢，目前在開展錨桿支護作業時，通常會采用木錨桿、水泥錨桿等。

2.6 攪拌樁支護

在對軟土層進行作業時，一般會應用攪拌樁支護，按照相關要求添加固化劑，并對軟土實施攪拌處理，以改善此區域的土壤強度，實現加固的作用。在實際施工中，通常會選擇水泥土、石灰等材料作為加固劑，這些材料的強度和硬度都相對較高，并且具有良好的抗滲透性。在開展攪拌樁支護作業期間，需對以下幾個方面予以關注：①在施工之前，需對現場周圍環境進行全面勘察，確保攪拌樁支護技術能夠滿足項目建設要求，防止支護方法不合理而對施工質量以及進度產生影響；②細致勘查項目現場地下區域實際狀況，并全面掌握項目場地各個設施以及地下管網具體位置，避免在施工期間對管網、設施造成破壞，從而對周圍人們的日常生產以及工作產生影響；③工程建設時，合理規劃施工現場，并依據相關規定要求放置各種機械設施與建筑材料，降低風險事故發生概率，保證施工人員的生命財產安全[3]。

3 建筑工程深基坑支護施工實例

3.1 工程概況

某工程項目共有14棟建筑物，分別為高層、小高層以及商業裙房建筑。其中，1#～3#建筑物樓層為17 層；而4#～10#建筑物樓層為15層；另外，11#～14#建筑樓層為21層。該工程項目建筑物總面積為107745.86m2，地下結構、地上結構面積分別為24599.41m2、83150.45m2。同時，此建筑結構中，頂部采用框剪結構，基礎采用預應力樁，開挖深度要求控制在2.35m～8.55m范圍內。

3.2 場地條件

在工程建設時，通過對現場周圍進行全面勘察，基本完成“三通一平”方面工作，并且各種基礎設施也已布置到位，為確保現場道路不會影響正常施工，在項目建設前，需做好平整工作。然而，在之后勘察中發現，作業區土質環境較為復雜，對深基坑施工提出了更高的要求。如果基坑土質相對較差，需安排專業人員進行詳細勘察。在深基坑施工中，在選擇適宜的支護技術時，需要對現場進行多次勘察，確定出項目具體施工計劃，因此，在工程建設之前，需結合項目現場實際狀況，對周圍土質實施采集與檢測分析。例如，在施工期間，在應用深基坑支護技術時，需對項目場地土質進行全面分析，依據勘察結果，明確地下水分布情況，如果場地土層中存在地下水，可能是發生了斷層的現象，或深坑內堆積了大量淤泥，所以在項目建設前，需全面勘查現場地質條件，為后續工程施工開展提供可靠保障[4]。

3.3 深基坑圍護結構施工

深基坑圍護結構作業時，在基坑結構開挖方面，需應用分層分段施工技術方案。分層長度需小于25m，各層深度需低于500mm。使用邊開挖邊支護的施工方法，能夠將支護施工與開挖施工進行有效結合。開展錨桿施工時，需應用漿囊袋注漿施工技術，如圖1所示。

圖1 漿囊袋注漿預應力錨桿構造圖

對所有灌漿袋進行全面檢查，如果出現損壞，需及時替換或維修。如果鉆孔發生縮頸、塌陷等狀況時，需清理孔內雜物，可使用鉆桿、鉆頭進行多次清理，保證孔徑以及深度達到設計要求，避免發生堵塞。在預應力張拉以及錨固期間，錨固一側的張拉強度需大于15MPa，確保對腰梁起到加固作用。在護樁與腰梁間隙混凝土澆筑時，使用噴砂灌漿施工方法，混凝土強度超過80%才可進行后續作業。在分級加載張拉過程中，需按照100%、20%、40%的比例要求實施噴砂灌漿作業。錨桿作業時，預應力張拉的規定數值需為70kN。圍護結構作業結束后，做好質量驗收工作，保證檢測內容能夠滿足施工要求，為后續工程建設提供可靠保障。

3.4 土方開挖與回填

開挖土方施工中，如果出現基礎支護標高與施工圖不符的情況，需以施工圖規定為準，及時上報相關部門。開挖作業前，需對樁位交接進行嚴格控制，并實施針對性防護手段。工程建設期間，安排管理人員進行協調指揮。開挖土方前，需選擇適宜的施工技術，明確開挖流程、施工標準以及施工工藝，同時還需第一時間開展硅墊層作業，確保整個工程建設的安全性。基坑項目作業時，需使用分層分段的方法。開挖前，需根據樁位設計圖紙對所有樁位進行詳細標記，明確施工樁的具體方位。開挖地基過程中，需加強現場施工管理，避免設備撞擊到樁而導致樁體發生位移引發風險事故。開挖時，需對剝落土層實施分層處理，在削除土壤時，厚度需低于1.2m。在土方、承臺以及地梁等區域深挖過程中，需采用人工開挖的方法，以降低對基坑所產生的影響，避免發生超挖的現象，對于承臺區域，可直接跳挖。在坑底開挖施工時使用分段開挖方法[2]，如圖2所示。

圖2 施工作業面土方開挖示意圖

開挖土方時，分層厚度不得超過250mm，在開挖環節應用挖掘設備，并及時采用打夯機進行分層夯實。對地基、管線開展回填作業時，避免基坑內中心線發生位移。回填作業期間，需關注氣候環境，在惡劣天氣情況下，需及時停止回填施工，并做好防護管理。與此同時，嚴格控制回填土的質量，避免應用含水量相對較多的土料。當回填區域表層受到雨水侵蝕之后，首先，需對表層土進行全面清理，隨后再開展填筑作業。在回填過程中，需清除雜物，再實施填筑施工。回填碾壓作業時，需對地基、外墻結構采取針對性防護措施。

3.5 深基坑降水、排水施工

此工程建設中，由于施工現場地質環境較為復雜，難以開展支護作業，并且開挖區域的土層滲透能力較差，對此，需依據此特征制定出以下項目施工計劃：在基坑中，需使用明渠排水方式，并在距離放坡點1m 之外開挖明渠，深度為300mm～500mm 范圍內，在布置收集井時，共計布置22 個，需間隔20m，采用潛水泵連續抽水24h，保證基坑的整潔性。在基坑外，需磚砌排水溝實施排水，結構尺寸為300mm×500mm，并在其外側涂抹水泥砂漿，防止出現滲水的情況。另外，還需在排水渠周圍合理布置集水井，對施工現場雨水、施工用水進行收集處理，再排放至沉淀池，然后由管網排出。在項目建設過程中，需對集水井進行全面監測，掌握水位具體情況，避免地下水影響土方開挖作業；實時監控基坑邊坡相關情況，第一時間反饋信息，優化整改設計計劃，確保基坑施工能夠有序開展；檢測水泵設備性能，保證運行安全與穩定；安裝發電設備，避免項目現場出現斷電，為基坑安全提供可靠保障。基坑降水結束后，需封堵降水設施。對建筑物實施圍護底板前，需封閉一些集水井，而對其他集水井，則需在底板作業時采取合理的防護措施，當基坑項目結束之后，使用砂礫對集水井進行填充和壓實處理。

3.6 施工效果分析

以上施工全部結束后，需在深基坑中布置監測點，根據監測分析，持續3d的位移總量需不超過3mm，整個監測周期的移位值不超過30mm，如果達不到要求，則需立即返工。依據上述方法，持續監測16d。深基坑支護施工位移監測結果見表1。

表1 深基坑支護施工位移

由表1 可知，在監測期間，隨機3d 監測，位移總量不超過3mm，而位移總量不超過30mm，表明施工計劃能夠有效避免基坑出現偏移、沉降的情況，提升了整個基坑結構的質量與安全。

4 結語

綜上所述，在工程項目建設中，深基坑支護施工技術的使用可直接影響整個建筑領域的發展。根據項目具體情況，選擇出適宜的工程施工方案，嚴格控制施工安全與質量，為項目建設質量與安全提供可靠保障。在深基坑支護施工中，建筑企業需對施工質量、安全以及管理等方面予以重視，避免發生風險事故，保證整個工程建設的安全與質量，增加企業經濟收益。