深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的實踐探究

摘 要：近年來，隨著城市化進(jìn)程的加速，城市面貌日新月異，建筑結(jié)構(gòu)與形式也在不斷優(yōu)化創(chuàng)新。在地下工程領(lǐng)域，深基坑支護(hù)技術(shù)作為施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著重要的作用。盡管我國在該技術(shù)領(lǐng)域已取得顯著成效與研究成果，但面對實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)與需求，仍存優(yōu)化與提升空間。因此，施工單位及專業(yè)人員需持續(xù)深入探索，強(qiáng)化深基坑支護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程中的高效實踐與應(yīng)用，以推動技術(shù)進(jìn)步與行業(yè)發(fā)展。本文結(jié)合常見的深基坑支護(hù)類型，重點分析了其在建筑工程中的施工技術(shù)要點，包括鋼板樁、土層錨桿、混凝土灌注樁及地下連續(xù)樁等支護(hù)技術(shù)，最后分析了實踐應(yīng)用中的幾個重點環(huán)節(jié)，希望能借此為相關(guān)施工項目提供參考。

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)；施工技術(shù)；支護(hù)施工；施工準(zhǔn)備文章編號：2095-4085（2024）10-0040-03

0 引言

現(xiàn)階段，為滿足建筑高度不斷提升以及土地資源逐漸減少的新需求，建筑項目也開始向地下更深的位置建設(shè)，因此對深基坑支護(hù)工作提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。在支護(hù)過程中，往往要面對不同類型的復(fù)雜地質(zhì)與施工環(huán)境，比如土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足、沿海地帶、地下水位相對較高等。在這些區(qū)域內(nèi)施工，是否可以獲取高質(zhì)量的支護(hù)效果，將直接決定深基坑作業(yè)的安全性與穩(wěn)定性。因此，施工單位需結(jié)合施工區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)、不同支護(hù)形式特征、支護(hù)工程造價以及附近環(huán)境等情況進(jìn)行充分考慮，最終選擇最適宜且最高效的支護(hù)技術(shù)。

1 深基坑支護(hù)的常見類型分析

在深基坑支護(hù)作業(yè)當(dāng)中，可以根據(jù)不同的受力特征對支護(hù)方式進(jìn)行劃分，主要包括主動受力、被動受力及組合受力。

（1）主動受力屬于十分常見的一種支護(hù)方式。該方式是通過土層與支護(hù)之間的相互受力作用來提升支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。最為常見的方式是土釘墻和攪拌樁兩種支護(hù)措施。

（2）被動受力也是一種常見方式。因為土層結(jié)構(gòu)通常有著不同的強(qiáng)度，所以借助被動受力這種支護(hù)方式承受來自于土層的壓力，以避免土層出現(xiàn)變形。最常見的技術(shù)手段是地下連續(xù)樁技術(shù)與灌注樁技術(shù)。

（3）組合受力方式融合主動與被動受力機(jī)制，有效匯聚兩者優(yōu)勢，可確保支護(hù)質(zhì)量與基坑穩(wěn)定性。目前已經(jīng)有大量建筑工程開始選擇組合支護(hù)措施開展深基坑作業(yè)，并獲得了良好成效。

2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的技術(shù)要點分析

目前，深基坑支護(hù)在建筑領(lǐng)域內(nèi)的常見技術(shù)手段主要有以下幾點（見圖1）。

2.1 鋼板樁支護(hù)技術(shù)

鋼板樁主要包括槽鋼型與軋鎖口型兩種。其中槽鋼型的鋼板樁主要應(yīng)用在基坑深度不超4m的工程項目內(nèi)；軋鎖口型鋼板樁則主要應(yīng)用在基坑深度在7～10m之間的工程項目內(nèi)。軋鎖口型鋼板樁所采用的鋼板屬于關(guān)鍵性的支護(hù)材料，在鋼板樁當(dāng)中，型鋼屬于主要的鋼材，型鋼表面通常會設(shè)置一定槽口，常用型鋼就是熱軋型鋼，這種材料可以制成拉森鋼板樁，在一些軟土地基或者開挖寬度不大的深溝槽項目中十分適用。在進(jìn)行土方開挖作業(yè)之前，需沿著基坑邊緣將鋼板連續(xù)固定到土層當(dāng)中，要保證鋼板間的有效銜接，以確保鋼板所具有的防水和擋土功能可以得到進(jìn)一步發(fā)揮。在開展土方挖掘工作過程中，應(yīng)選擇分層開挖的方式，并進(jìn)行全方位的圍檁支撐，當(dāng)基坑內(nèi)部拆除工作結(jié)束后，需第一時間回收鋼板。應(yīng)用鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，具有成本較低、操作便利和上手容易的特征，并且能夠有效隔離基坑中的土層和水分，既可提升土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又能發(fā)揮出防滲水效果。但該技術(shù)通常對環(huán)境有著較高要求，比如無法在山地或者地層地質(zhì)較堅硬的區(qū)域內(nèi)應(yīng)用，只能應(yīng)用在軟土地基或深溝槽支護(hù)作業(yè)中。

2.2 土層錨桿支護(hù)技術(shù)

土層開挖到錨桿規(guī)定深度后，可開展錨桿支護(hù)作業(yè)。首先，需利用沖擊鉆、循環(huán)鉆或者螺旋鉆等設(shè)備進(jìn)行打孔作業(yè)。

（1）在該環(huán)節(jié)內(nèi)，鉆進(jìn)成孔是最為常見的操作方式。在操作中，要確保一次完成清孔、鉆進(jìn)及出渣等操作。結(jié)合現(xiàn)場水文情況，還可以選用螺旋桿鉆進(jìn)。

（2）需將拉桿設(shè)置在適宜位置，在設(shè)置前要徹底清除絞線上的鐵銹和污垢，并將土層錨桿長度維持在28～30m之間。

（3）開展灌漿操作。作為錨桿支護(hù)的核心步驟，通常選用鹽酸水泥以適應(yīng)支護(hù)區(qū)域地下水弱酸性的環(huán)境特性，因此所選灌漿材料大多為純水泥或防酸水泥。水灰比則需控制在0.4，并且泥漿流速應(yīng)能滿足泵送標(biāo)準(zhǔn)。為避免發(fā)生水泥漿泌水現(xiàn)象，可以在水泥中加入一定量的磺酸鈣進(jìn)行調(diào)和。注漿作業(yè)期間，可利用壓漿泵在土層錨孔或者拉桿端口等位置進(jìn)行灌注。

2.3 混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)

混凝土灌注樁常見于高層建筑支護(hù)作業(yè)中，屬于一種應(yīng)用十分廣泛的支護(hù)技術(shù)手段。

（1）在正式施工前，需針對基坑壁進(jìn)行全面防護(hù)，要保證基坑強(qiáng)度，避免影響灌注效果。通常情況下，可使用混凝土對護(hù)壁進(jìn)行處理，且施工期間要清理好基坑內(nèi)部，以防止影響到后續(xù)的施工環(huán)節(jié)。

（2）在結(jié)束清理工作之后，應(yīng)設(shè)置排水溝并盡快打樁成孔，要防止灌注樁中含有大量積水，以免對施工效果造成不良影響。與此同時，鉆孔作業(yè)中還應(yīng)把樁架安裝在適宜位置，并結(jié)合實際情況灌注泥漿，要確保泥漿能夠在地下水位之上，以保障施工質(zhì)量^［1］。

2.4 地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)

地下連續(xù)樁支護(hù)技術(shù)的實施常受限于其相對高昂的資金需求，也正是由于較高的施工成本，導(dǎo)致這種支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用面臨重重阻礙^［2］。但其也具有眾多優(yōu)勢，尤其應(yīng)用在深基坑施工中，穩(wěn)定性更好、安全性更佳、實用性更顯著，還能滿足施工中對于高層承重的基本需求，可有效保證基坑施工質(zhì)量和建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，是一種至關(guān)重要的基坑支護(hù)方式。除此之外，連續(xù)樁也是連續(xù)墻施工的前提與基礎(chǔ)，所以施工過程中應(yīng)借助水泥漿及時進(jìn)行護(hù)壁處理。在進(jìn)行挖槽操作時，應(yīng)控制好挖槽深度和墻體厚度，并根據(jù)施工方案中的分段安排，開展分段連續(xù)挖槽工作。隨后需裝入到鋼筋骨架當(dāng)中，并使用導(dǎo)管將剩余泥漿導(dǎo)出，最后采用灌注混凝土的方式形成高強(qiáng)度擋土墻，進(jìn)而起到良好的防水與擋土效果。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的實踐環(huán)節(jié)

3.1 施工準(zhǔn)備工作

在樁基施工開始之前，應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面的勘察與探測，以保障施工方案設(shè)計時可以獲取有效的數(shù)據(jù)支持，同時也可以確保成樁質(zhì)量。正式施工前，還需選擇最適宜的設(shè)備型號，并在施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試。因為高層建筑的樁基礎(chǔ)通常會采用密集群樁，因此成樁設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場之前，要確保施工現(xiàn)場的場地平整性^［3］。除此之外，進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作時還應(yīng)做好沉樁工作，特別是在灌注成樁過程中，需在成孔之后再放置鋼筋籠，隨后進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，以確保形成更加穩(wěn)定的灌注樁結(jié)構(gòu)。

3.2 支護(hù)方案確定

根據(jù)地質(zhì)條件與設(shè)計難點，在深基坑支護(hù)加固作業(yè)中，往往有著較高的防護(hù)強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求，但要控制好施工距離，以避免對機(jī)械設(shè)備施工造成影響。所以，在設(shè)計支護(hù)方案中，需著重強(qiáng)化結(jié)構(gòu)剛性。還應(yīng)對距離進(jìn)行有效控制，以便留出更加開闊的工作空間^［4］。另外，保護(hù)系統(tǒng)還需要滿足以下需求。

（1）應(yīng)保證附件結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，以避免對開挖作業(yè)造成不良影響。為保證施工安全，可以選擇兩個支架同時使用的方式，不需要固定漏洞或進(jìn)行挖掘處理。首個保護(hù)性的臨時作業(yè)通道需安裝到地面，深度應(yīng)控制在5.5m左右。隨后進(jìn)行首次挖掘并將第二支架安裝好，要保證兩個支架間距在4.5m以上，以便為車輛以及相關(guān)設(shè)備預(yù)留出足夠開闊的工作空間。結(jié)合施工安全要求，在通道兩側(cè)還需設(shè)置減壓鉆孔，用于降低礦井內(nèi)部壓力。

（2）需做好成本控制工作，要確保所有成本要素均納入設(shè)計方案之中。在充分考慮多種因素之后，再選用更加適宜的支護(hù)技術(shù)手段。

3.3 土方開挖施工

（1）工作人員需開展科學(xué)的前期監(jiān)測工作^［5］。可借助信息技術(shù)建立起完善的信息化管理系統(tǒng)，并對土方開挖作業(yè)進(jìn)行全流程的監(jiān)督與觀察，以便及時發(fā)現(xiàn)施工中的問題與缺陷，從而及時加以改正，以確保所有施工環(huán)節(jié)都能順利推進(jìn)。

（2）鑒于深基坑工程大多體積較大且較深，為精準(zhǔn)控制土方開挖過程中的形變，常采用分層開挖策略，并需及時跟進(jìn)支護(hù)作業(yè)及最小化無支撐暴露時間，以增強(qiáng)深基坑作業(yè)的環(huán)境安全性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，進(jìn)而為后續(xù)工序的順暢進(jìn)行奠定堅實基礎(chǔ)。

3.4 鉆孔灌注施工

（1）樁位測放和控制。在樁基施工中，測量人員需根據(jù)樁基平面圖和坐標(biāo)點位對施工現(xiàn)場做好測量放樣工作。主要應(yīng)利用全站儀進(jìn)行控制點以及樁位的測放，要注意有效控制二者誤差。

（2）護(hù)筒埋設(shè)與泥漿制備。鉆孔灌注是保證施工質(zhì)量及防止孔壁坍塌的關(guān)鍵，所以要做好護(hù)筒埋設(shè)工作。在孔深較深的情況下，通過護(hù)筒處理不僅能提高孔內(nèi)靜水壓力，確保孔壁不出現(xiàn)坍塌，也可以隔離地表水，并能保護(hù)孔口地面。在完成護(hù)筒處理工作后，需進(jìn)行泥漿制備，應(yīng)在開始鉆孔前配置泥漿，泥漿性能要結(jié)合鉆孔方式和施工現(xiàn)場地質(zhì)條件來確定。

（3）鉆進(jìn)作業(yè)。完成上述工作后，首先需放置好鉆機(jī)設(shè)備，要確保放置位置和圖紙孔位一致，可利用經(jīng)緯儀確保鉆機(jī)設(shè)備居中，最大偏差不能超出50mm，隨后固定好鉆機(jī)設(shè)備^［6］。在鉆進(jìn)過程中，需以從慢到快的鉆進(jìn)速度為原則，并確保鉆進(jìn)期間鋼軌穩(wěn)定且牢固。

（4）清孔。鉆進(jìn)完工后，要及時進(jìn)行清孔處理。在清孔過程中，應(yīng)確保鉆頭與孔洞底部間隙不超過8cm，同時要控制好泥漿內(nèi)的含砂率以及返漿比例。除此之外，還應(yīng)確保孔底沉渣的實際厚度不超過5cm，要將鉆孔中存在的殘留泥漿及時排出，以減少泥漿對附近環(huán)境的不良影響。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代建筑工程中，深基坑支護(hù)技術(shù)作為常見的技術(shù)手段，需要施工單位與施工人員結(jié)合施工區(qū)域內(nèi)的實際情況和工程建設(shè)需求，選擇最適合的支護(hù)技術(shù)，并把握好每一個關(guān)鍵的支護(hù)環(huán)節(jié)，以確保深基坑支護(hù)作業(yè)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的效果，進(jìn)而提高建筑整體施工質(zhì)量，保障施工現(xiàn)場的穩(wěn)定性與安全性。

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