建筑工程施工中深基坑支護的施工技術

文／劉新全 山東大衛國際建筑設計有限公司 山東濟南 250000

陸 雪 山東普泰工程檢測鑒定有限公司 山東濟南 250000

引言：

深基坑工程在建筑工程項目施工中變得日益普遍，它通常是指建筑工程項目的基坑開挖深度超過5 米（含5 米)或開挖深度雖未超過5 米,但地質條件、周圍環境、地下管線復雜，或影響毗鄰建筑（構筑）物安全的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程。

1.建筑工程中深基坑支護施工概述

在建設工程項目中，盡管深基坑支護具有比較顯著的價值，但其施工難度大，在施工的過程中，容易因支護結構變形和沉降而導致基坑坍塌。要想有效地解決這一難題，施工單位就必須對深基坑進行合理的支撐，通過支護系統來提升其穩定性和可靠性，從而降低其在施工過程中所面臨的變形乃至垮塌風險[1]。

水文地質條件、地下水位變化、周圍環境、基坑頂部堆載往往對支護結構的影響比較明顯，技術人員需要制定有效的管理方案，才能更好的對影響基坑安全的危險因素進行防治，真正的將支護結構的功能發揮出來。對于深基坑支護施工工作，首先要具有很強的針對性，施工人員要著重對項目所處地區的具體情況進行調研，特別是與之有關的地質條件，更要受到技術人員的關注，這樣才能在掌握相應的地質條件的基礎上，選擇與之相適應的支護方法，促進其達到良好的穩定狀態，以免由于支護方法與項目所處地區的具體情況不一致，而對最后的深基坑結構的支護效果產生不利的影響。其次，在工程施工過程中，施工人員要注重結合現場具體條件，對影響安全與質量的危險源進行識別與評價，并采取措施，降底危險水平，使得工程施工處于可控狀態，尤其要注意對各類動態因素的預防與控制，以提升工程施工質量，避免工程施工過程中出現嚴重的安全問題。另外，由于地質水文條件及建筑物周邊與地下環境的復雜性，導致深基坑支護的施工難度也相對較大，所以，施工單位一定要注重對其進行精細的管理，進而促進深基坑支護施工的規范化和提高其安全可靠性。尤其是將多種不同的深基坑支護方式相結合時，更要對深基坑支護結構進行嚴格的位移監測，做好降排水工作、嚴控地面堆載，確保支護結構安全，為后續土方開挖施工提供有利條件。

2.深基坑支護施工技術特點

2.1 復雜程度高

深基坑支護施工技術主要應用于高層建筑工程項目施工當中，因此在利用這項技術開展實際的工程項目建設施工作業時，其整體復雜程度較高，技術人員要經過一系列復雜的流程才能夠保證深基坑支護施工的完整性，產生相應的技術成效。結合目前的建筑工程深基坑支護施工技術應用形勢來看，技術人員在項目施工之前要檢查施工現場的地形、估算施工成本、進行現場測量等，還要以精確的工作形式避免出現差錯，避免影響具體的工程項目建設施工和管理工作效果。現階段的建筑工程項目深基坑的深度一般較深，技術人員在實施不同的支護技術形式時都存在較大的難度，還會受到較多主觀因素和客觀因素的影響在施工中出現不良隱患，所以這對于技術人員來說是一個較大的考驗和挑戰。

2.2 施工深度大

需要利用深基坑支護施工技術確保工程建筑結構穩定性的建筑類型一般都是高層和超高層建筑，這些建筑具有縱向延伸的特性，能夠實現土地資源利用最大化，在有限的資源供給情況下盡量滿足較多群眾對于居住空間的需求，緩解城市的人地矛盾。在高層建筑的層高和層數較多的情況下，地下基坑深度需要足夠大才能夠保證建筑結構的穩固性，使得工程建設施工的難度有所增大[2]。技術人員利用深基坑施工技術的過程中要掌握基坑深度和地下水的分布情況，分析工程項目建設施工場地周圍的地質情況，進而確定基坑的具體形式，構建更加穩固的支護體系，為高層建筑工程項目的基礎施工及上部結構施工提供穩定的支撐體系。

2.3 施工要求嚴格

落實深基坑支護施工技術時要充分體現支護體系的作用和價值，就要滿足嚴格的工程項目建設施工要求，綜合考慮項目建設施工中是否存在影響施工操作和成效的因素，進而采取科學、合理的措施優化施工技術形式，提高深基坑支護施工技術的可行性。技術人員在整個工程項目施工中要嚴格滿足施工要求，按照相應的流程完成所有施工任務。建筑工程項目提出的嚴格的要求涉及施工前期、施工過程、施工后期的各項工作，還與工程項目設計、管理、監理息息相關。因此，整個工程項目的施工要求十分嚴格，各個崗位的工作人員都需要在充分了解和熟悉工程項目建設要求、施工圖紙、施工規劃的情況下選擇適當的支護結構，落實專業的深基坑支護施工技術操作，才能體現深基坑支護體系的構建效果。

3.深基坑支護技術

3.1 錨桿支護技術

在深基坑支護施工過程中，需要根據深基坑支護施工進度完成以下施工要求，深基坑的圍護結構和連續墻的鋼筋混凝土樁灌注樁，土層已經挖到錨桿設計的深度時，并可以進行錨桿施工。首先可以采用多種方式進行錨桿施工鉆孔，比如使用沖擊式、螺旋式等類型的鉆孔機，我國在進行錨桿鉆孔施工時通常使用壓水鉆進技術，保障鉆孔成功率。在對鉆孔以及出渣位置進行清潔時，可以選擇螺旋鉆孔技術。其次，在拉桿使用之前需要對其銹跡進行清潔處理，并做好鋼絞線油脂的清理，錨桿長度應當控制在30 米左右。最后在灌漿施工時，可以使用硅酸鹽水泥，由于施工區域內的地下水多呈現弱酸性，因此需要使用純水泥或者具有防酸效果的水泥進行施工，水和灰的比例需要控制在0.4[3]。在施工之前，需要在水泥中加入適量硫酸鈣。在灌漿時，除了要使用壓降泵將水泥壓進拉桿當中，還可以使用拉桿管端和錨孔將水泥灌入其中。

3.2 水泥擋土墻支護技術

在具體的項目施工中，施工人員需要立足于攪拌機與軟土增固挑選重力式水泥擋土墻施工結構，以此來保障工程建設質量。在重力作用下，攪拌樁能夠保持良好的側向力，進而保障圍護結構整體的抗滑移性，從而對多種類型的墻體變形問題進行合理管控。這種支護技術具有良好的環保性能和平穩性，能夠保障支護效果的穩定和安全，還能有效預防雨水以及其他水源滲透到內部。在具體的應用過程中需要進行科學規劃，判斷多種因素對支護效果的影響，制定最為優質的支護方案。為保障水泥擋土墻支護技術的應用效果，第一需要對測量方向進行劃分，將其分為三個階段，首先需要做好工程放線工作，并等待相關人員及單位進行確認。其次，需要將工程軸線作為依據，進行水泥攪拌樁墻軸線放線工作，等待相關工作人員確認軸線及其間距。最后需要將已經確認的軸線作為依據，確定項目施工的具體方位。第二，需要對水泥土攪拌樁進行工藝化的試樁操作，確定攪拌設備鉆孔下沉的具體方案，保障整體施工效率，同時需要對噴漿速度以及下沉和提升速度進行嚴格把控，確保施工速度的合理。第三，如果漿液輸送管道出現堵塞現象，應立即停止作業，待管道堵塞處理結束之后，對攪拌鉆具進行上提或者下沉處理，并將深度控制在一米左右。隨后再進行續漿操作。第四，需要按照有關標準及規范插入型鋼，盡可能少涂抹摩擦藥劑。在樁頂運行結束之后，需要在第一時間進行插筋作業，并確保插筋材料的插入和探出深度符合標準。第五，在水泥攪拌完成之后，需要進行型鋼起吊作業，并使用專業儀器對型鋼垂直度進行調整，確保其插入深度的科學合理。

3.3 鋼板樁支護技術

鋼板樁支護的核心是使用帶有鎖扣的鋼構件，在形式多樣的組合下使其成為連續的鋼結構，因此在全面體現鋼板樁支護的隔絕作用，有效隔絕土體和水體。鋼板樁支護技術的使用能夠凸顯較為良好的建筑荷載力，由于鋼板中具有較強的水密性，其自身質量相對來說較低，在使用過程中具有良好的耐久性能。因此在使用此種支護技術進行深基坑支護時，基坑區域內的取土量較少，所使用的混凝土材料也比較少，而且鋼板等材料能夠實現循環使用，節約施工成本和材料，使深基坑支護更具環保特性。這種支護技術的核心在于使用熱軋型鋼與鋼板柱，通過鋼板墻模式來穩固土層，從而起到良好的擋水效果[4]。在具體施工過程中，整體深度不應超過8 米，這種施工技術通常被應用在軟體地基施工當中，而且可以對鋼板樁進行重復利用。但是在實際施工中，在將鋼板拔出時，需要有關技術人員對周圍地基實際情況以及標準環境進行分析，有效預防嚴重變形問題的產生。

3.4 土釘支護施工技術

土釘支護施工技術必須結合多點技術內容進行優化，體現出該技術的較大優勢，土釘支護施工技術在深基坑支護施工中比較常用，能夠將土體結構與土釘結構結合起來，結合相關技術內容展開研討，確保技術內容與土釘支護施工操作相互結合，體現技術優勢，確保施工技術有效實施，由此展開土釘支護方案設計，確保特定支護拉力與彎矩相互協調，并結合土釘支護內容分析承載地基能力，同時要保證外加劑應用到位，滿足技術要求，外加劑能夠做到對水泥砂漿材料進行合理化控制，做好水灰比例控制，尤其是在注漿階段必須借助重力作用對水泥砂漿工作展開分析，確保技術內容應用到位，提高深基坑支護技術水平，滿足技術應用要求。

3.5 混凝土灌注樁施工技術

混凝土灌注樁施工技術是施工中非常常用的技術之一，國內外針對它的技術性研究也非常深入。在灌注樁混凝土施工過程中，必須保證鉆孔技術內容優化到位。整體看來，其施工操作流程比較便捷，對施工技術水平要求較高。對于支護整體質量幫助較大，同時也能在一定程度上改善擋土性能。一般情況下，排樁技術在施工中對于生態環境所產生的影響較小。在施工中必須積極總結各項經驗內容展開攪拌樁、旋噴樁施工過程，同時采用更為先進的高壓灌注樁技術，快速達成深基坑支護施工技術目標。

3.6 地下連續墻支護施工技術

地下連續墻支護施工技術，基于諸多技術體系內容思考技術體系建設過程，滿足工程項目整體穩定性建設機制，確保技術體系機制建立固定性技術體系內涵，保證連續墻支護技術能夠被合理化運用，滿足規范技術要求，確保質量水平不斷提升。在應對某些復雜地質情況下可以采用地下連續墻支護施工技術，該技術能夠快速適應周邊環境，在推進施工流程方面作用較大[5]。當然，對于某些土質較硬的建筑工程而言，則不適合采用該技術，否則會加大施工難度、提高施工成本，如在施工中會導致大量廢漿產生。

4.深基坑支護的施工技術管理

4.1 完善施工組織方案設計

施工單位需要在深基坑支護施工開展之前做好充分的準備工作，從而確保深基坑支護施工技術的應用效果。這就需要施工單位進一步完善施工組織方案的設計，確保深基坑支護施工質量達到相應的標準。設計人員在設計方案的過程中需要綜合考慮到各種施工影響因素，比如天氣、溫度、濕度、地質環境以及可能會出現的人為因素等等。施工組織方案設計應該涵蓋工序流程、人員管理、設備物資的使用與管理以及施工技術的應用等多個方面。這樣才能夠保證施工組織方案設計的完整性和規范性，為之后的深基坑支護施工打下堅實的基礎。

考慮到現如今基坑深度不斷增加，工程總量不斷加大。在施工組織方案設計中需要包含現場作業制度，明確施工技術步驟、施工具體內容以及相關施工標準和要求等。這樣可以對施工隊伍起到一定的約束作用，有效減少人為失誤的發生概率。同時施工單位還需要對作業現場周邊的市場實際情況進行調研，了解本次工程建筑材料的變化情況，并統計正在建設以及擬建的工程數量。從而在組織方案設計中構建完善的建筑材料采購體系，明確本次材料的采購節點，實現對工程造價的有力控制。

4.2 規范深基坑支護施工工序

深基坑支護施工的工序排列會對施工質量產生直接影響，這就需要施工單位進一步規范深基坑支護施工順序。例如施工單位需要按照既定的順序，根據具體的施工條件和地質環境條件等等進行工藝順序和技術順序的調整，完成分層分區開挖施工。不同地質環境條件和施工條件所要求的施工工藝以及施工技術等都是不同的，需要施工單位合理調整，才能夠為之后工程的安全有序開展提供有力保障。再比如深基坑開挖之前，需要施工單位對周邊建筑物以及水文地質等等進行深入全面地勘察和調研，整理得到的數據信息進行計算，確定最后的深基坑開挖深度。調研的數據有地質結構風化程度、地下水位置、地下水水位的變化情況、不同土層的厚度以及地質結構屬性等等。同時勘察人員還應該研究當地的氣候變化規律，這樣才能夠為深基坑支護施工工序的規范提供足夠的參考信息。

在調整施工工序的時候，施工單位還應該在保證工程質量的同時盡可能采用機械作業，提升工程效率和穩定性。在進行分層開挖施工時還需要施工單位積極進行墊層處理，確保坑底的支撐力足夠，提高支護的穩定性。這樣能夠大大減少變性問題的發生，為施工隊伍的人身安全提供保障。總而言之，規范施工工序，除了能夠大大提升工程施工質量和施工效率之外，還能夠有效減少施工過程中發生的安全風險問題，從而保證工程質量能夠達到合格標準。

4.3 提高施工過程監控成效

工程團隊應確保建立完善的監控體系，包括明確各項監控工作的標準、要求和流程，確保監控活動的有序進行，在制定監控計劃的過程中，應包括監控頻率、監測點的位置和數量、數據采集和報告的流程等內容，保證所有步驟清晰、明確，提高監控的全面性和一致性。引進先進的監測設備和技術，如激光掃描儀、自動化監測系統等，實現數據的實時采集，借助這些高科技設備，提高監測的精度和效率，迅速獲取支護結構的變形數據、土壓力分布、地下水位變化等關鍵參數，對實時決策和問題診斷提供精準的數據支持。在此基礎上，加強現場巡查和專項檢查，確保在關鍵工序和重點部位進行嚴密監控，監督人員應密切關注支護結構的施工進展，確保施工過程符合設計要求和規范標準。巡查和檢查工作應以定期計劃為基礎，并隨時響應問題或突發事件，對監測數據進行及時整理和分析，監測數據、匯總存檔，以便進行歷史記錄和趨勢分析。數據分析應及時，為施工過程中的決策提供準確依據，快速、準確發現并解決潛在問題，預測工程的進展和可能面臨的挑戰，從而采取針對性措施有效預防問題的發生。

4.4 強化風險評估與管理質量

工程團隊應建立完善的風險評估體系，包括對施工過程中可能出現的各種風險因素進行全面識別和分析，如地質條件、地下水位變化、周邊建筑物影響、施工工藝等。一旦明確識別出風險因素，就應當制定相應的風險管理策略和應對措施，減少潛在風險的影響，同時進行風險預測和評估，包括對支護結構的穩定性、地基變形和其他關鍵指標進行定量分析，通過模擬不同情境下的支護結構行為，提前發現潛在風險，并采取措施來降低風險的發生概率，借助此類定量的風險評估，可以為決策提供科學依據。工程團隊還應加強現場監測和巡查，及時發現和應對風險，監測支護結構、周邊環境、地下水位等關鍵參數，實時跟蹤施工過程中的變化。一旦出現異常情況，迅速采取措施，減輕潛在風險的影響。同時，建立風險管理數據庫，記錄施工過程中出現的風險事件，包括其原因、影響和采取的應對措施，為今后的風險管理提供寶貴經驗和教訓，幫助改進施工實踐，降低風險[6]。

結語：

隨著城市建設快速發展，建筑行業面臨著增加數量和擴大規模的挑戰。建筑結構也變得越來越復雜。因此，建筑工程施工期間需要對支護結構技術有一定了解，并注重施工技術體系的每個方面，特別是深基坑支護技術。深基坑支護技術在建筑工程中起著基礎性的作用。熟悉各項施工技術要點，并明確施工注意事項，可以有效保證施工質量，強化工程結構的安全性。這也為我國建筑領域的長遠穩定發展提供了基礎性的保障。