摘要：对于空间狭小周边环境敏感的施工现场，避免深基坑在施工过程中发生变形。施工单位在临近城市主干道位置进行施工时，做好狭小空间敏感环境下的深基坑支护设计方案，采用微型钢管桩+土钉墙+预应力锚索复合支护方式，通过深基坑开挖、预应力锚索施工、土钉墙施工、重要工序的施工质量控制等施工措施，在保证深基坑挖掘顺利的同时，确保城市主干道周边变环境安全。
关键词：狭小空间；敏感环境；基坑支护设计；施工；质量控制
最近几年，随着社会经济飞速发展，城市建设用地愈发紧张，致使城市建筑空间受到限制，许多深基坑工程都在中央城区,使得施工单位在这种狭小空间敏感环境进行基坑工程设计与施工带来极大难度。本人通过目前所在建设项目中，将对狭小空间敏感环境下的深基坑支护设计与施工予以分析探究，寻找行之有效的解决方案，保证城市主干道周围环境安全的前提下，提高基坑安全性。
1.狭小空间敏感环境下的基坑支护设计
本项目施工在狭小空间敏感环境下，在充分考虑周边建筑物、道路和地下管网等环境因素的前提下，支护设计上基坑坡面以1:0.3的比例坡度放坡，部分位置采用微型钢管桩垂直支护后再进行土钉墙和预应力锚索施工，将土钉与施工层面予以连接，然后在土钉钢筋位置处实施钢筋焊接，预应力锚索通过腰梁和钢筋网片形成有效连接。本工程预应力锚索采用强度等级为2s15.2，1860MPa钢绞线制作，土钉钢筋的直径为18mm，每根土钉长度为15m，以梅花形间距进行布置，确保倾斜角度在15度到20度之间。另外，通过土钉钻机成孔，然后用低压灌注水泥浆，注浆压力小于0.4Mpa，边坡修整后挂钢筋网，钢筋网设置水平加强筋，加强筋和土钉端头焊接牢固，最后对钢筋网予以混凝土喷射[1]。
2.狭小空间敏感环境下的复合支护施工工艺
2.1微型钢管桩施工工艺
首先在微型钢管桩施工前进行场地平整，以保证测量放线准确；场地平整后按设计要求进行桩位放线，桩位误差小于50mm；然后采用机械进行成孔作业，本次施工钢管直径为102mm，壁厚为4mm，每根长度12m，钢管孔径为150mm，桩间距0.75m，下入钢管后灌浆，采用孔底注浆方法，钢管底部30cm范围内设置一定数量的圆孔，钢管安装到位后注入标号P.O42.5素水泥浆（水灰比为0.5～0.6），待浆液上升到孔口时停止注浆，在微型桩施工完毕后应养护48小时以上方可开挖，最后，在钢管桩顶部浇筑混凝土冠梁。
2.2土钉墙施工工艺
土钉墙支护属于深基坑逐层挖掘技术，通过逐层开挖一直到基坑底部。在施工过程中，施工人员应对深基坑开挖的坡面使用洛阳铲进行人工成孔，并在其注孔中放入锚杆，然后再在孔内注入水泥。待上述施工工艺完成后，施工人员需在坡面安装钢筋网，用≥C20的混凝土对其网面进行喷射，做好深坑土钉支护[2]。该项施工工艺原理主要是借助岩土承载力，通过土钉与周围土体的粘聚力与摩擦力，将深层较为稳定的土体与基坑上层不稳定的土体相结合，继而让土钉和土体形成复合体。从而有效提升基坑边坡的稳定与承受力，有效改善基坑边坡发生边坡情况。土钉墙施工技术可以提升整个施工工程的安全性，同时具有机动灵活、操作简便、隔水防渗以及适用性强等优点，并在狭小空间敏感环境中广泛应用[3]。
2.3预应力锚索施工工艺
预应力锚索通过测量定位后，采用干作业机械进行成孔施工，锚索钻孔深度和杆体长度不应小于设计长度。成孔后进行锚索安装，安装前应进行清孔，清孔可用空压机，并对杆体进行检查合格后进行安装。锚索安装就位后进行注浆工作，注浆工作分两次进行，注浆完成安装垫板和腰梁，随即进行养护，待水泥强度达到90%以上时进行预应力张拉。
3.狭小空间敏感环境下的基坑支护施工措施
3.1深基坑开挖
施工过程中应分层挖掘，每完成一层作业面就要对使用土钉与混凝土实施支护后，进行土方开挖作业，确保混凝土喷射强度符合设计要求的70%。倘若施工要求达不到设计标准，不能对下一层土层予以施工挖掘。施工单位要想每层土壁具有一定的稳定性，必须做好基坑支护工作，避免因土壁层支护不牢固出现滑动性破坏情况。然而在实际施工过程中，施工单位常常将土钉竖向之间的距离与每层土深的距离保持相等，这样在挖掘时其水平分段宽度为10~20m左右。倘若土坑面积过大时，施工人员可以采用自由挖掘方式对周边10m左右的基坑予以挖掘，并在施工分层作业中做好相互协调工作。在挖方时，施工单位应对坡面土体使用小型挖土设备，防止坡面土体边避因为挖掘过量导致边避土体松动。边坡挖掘施工完成以后，施工人员还应采用小型挖掘机或者洛阳铲进行人工切削清坡工作，确保施工边坡坡面平整度符合本次施工设计要求[4]。
3.2预应力锚索施工控制
施工单位锚索安装过程中需要注意成孔直径，预应力锚索钻孔倾角度，倾斜度允许偏差为3%。注浆施工时，制浆用压力式循环搅拌机完成，使用前要过滤，要在搅拌好30min内用完。一次注浆管距孔底宜为100～200mm；采用水灰比0.45—0.50的水泥浆，注浆压力应控制在1Mpa以内，慢稳连续进行，直到孔内的液体和气泡全部排除孔外，出口处溢出的泥浆与新浆相同后，再延续1min停止。预应力张拉与锁定时，待锚索锚固段强度大于15Mpa并达到设计强度的75%以上时进行道锚索的张拉。锚索锁定前应按锚索的检测值进行锚索预张拉；锁定时的锚索拉力应考虑锁定过程的预应力损失量；锁定时的锚索拉力可取锁定值的1.1—1.15倍。锚索还需要进行抗拔承载力的检测。
3.3土钉墙施工控制
在钻孔以前，施工单位应根据本次施工项目设计要求对所要打孔的孔位予以标记。倘若在打孔时遇到障碍物，施工人员应对打孔位置予以调整，确保在不损害支护结构设计情况下进行重新定位，确保本次施工的安全性。施工人员在选择施工机械用具时，应根据施工工程土质的具体情况予以科学合理选择，并符合本次施工设计要求，同时还要依照土钉编号对土体的土质，打孔质量等予以严格筛选检查。在土钉钻孔时，施工人员要想保证钻孔质量，每个孔距之间其偏差值＜100mm，孔径之间的偏差＜5mm，每个孔深偏差值＜30mm。
4.复合支护方式重要工序施工质量控制
4.1面层施工质量控制
在喷射混凝土面层时，应用C20强度的混凝土，选用P.O42.5普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净砂或粗砂，粒径5～12mm连续级配碎(卵)石，化验合格的拌合用水，砂石与水泥的比例为4:1，其中砂率控制在45%左右。在进行喷射作业过程中，施工人员应采用分段喷射法，每段喷射采用自上而下的顺序予以喷射，且每次喷射厚度应≥40mm。施工人员在喷射混凝土时，应将喷射头垂直对着受喷墙面，确保喷头与受喷墙面之间的距离控制在1m左右。只有这样喷射出来的混凝土表面才能平整光滑，没有任何流淌或者干斑情况。待喷射工序完成后，施工人员应将其混凝土凝固两个小时以上，然后进行3~7d的喷水养护作业。
待第一层混凝土面层铺设完成以后，施工人员才能铺设钢筋网，且每层钢筋网之间的衔接长度应≥300mm，然后用土钉对钢筋网实施钢筋固定。在钢筋网捆绑期间，网格与网格之间的偏差应＜10mm，网面与斜坡之间的缝隙应≥20mm。除此之外，施工人员还可以运用井字焊接技术将土钉钢筋焊接在钢筋网上，确保土钉钢筋与钢筋网之间的焊接强度符合本次施工工程设计要求[5]。在第二道面层喷射过程中，施工人员要想混凝土厚度达到平均设计数值，就要在边壁上每隔一段距离垂直打入一根钢筋截断，并将其作为混凝土厚度标志。在喷射时，应以钢筋后方位置为主，防止钢筋背出现空隙，每次喷射厚度应≥40mm，并将钢筋网面的接缝处予以错开。施工人员需将接缝处的浮浆屑清除干净以后才能对其接缝处实施混凝土喷射，并在喷射过程中添加少量的水予以湿润。
4.2注浆施工质量控制
水泥砂浆材料应根据施工设计要求掌控好水泥、砂浆之间配比数值，保证搅拌出来的水泥砂浆均在混凝土凝固以前予以完成。还可以根据施工时间需求对水泥砂浆添加适量的速凝剂，增加混凝土早凝速度。在注浆作业前期，施工人员应对孔中的残留杂土清理干净。一旦注浆环节开始以后，中间停止30min左右，需要在喷射管道中添加水泥泥浆润滑剂，防止水泥在喷射管道中发生硬化情况。土钉钢筋插入到事先打好的孔内以后，应在土钉位置处设定支架，每个支架之间的距离在2m左右，确保所有土钉的钉置位于孔中间。在注浆过程中，施工人员应将注浆泵高压控制在2Mpa左右，并压力注浆安置在规定位置处实施注浆。待注浆结束以后其压力应控制在5min左右，并在注浆浆体凝固以前实施2次左右的补浆。
施工人员采用重力注浆时，需在底部位置实施注浆，并将注浆管底端一直插到离孔底距离500mm左右时，一边注浆一边将导管慢慢撤除出去。由于在注浆过程中，其导管口位置被浆体掩埋覆盖，只有这样才能保管中的气体可以全部释放出来。对于水平土钉进行打孔钻眼时，施工人员还需要将应用口位置进行分段注浆，然后将排气管与土钉钢筋捆扎牢固以后，再将注浆送入孔中。除此之外，施工人员每次向孔内注浆过程中，需要事先算计好浆体所用体积，然后根据注浆冲程数计算出孔内所需要的浆体体积，以此得知注浆过程中所需要的实际应用容积。
4.3土钉墙质量检测
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4.4锚索抗拔承载力的检测
检测数量不应少于锚索总数的5%，且同一土层中的锚索检测数量不应少于3根；
检测试验应在锚固段注浆固结体强度大于15Mpa或并达到设计强度的75%后进行；
检测锚索应采取随机抽样的方法选取。
结语
综上所述，通过分析探究狭小空间敏感环境的支护技术与施工，根据施工工程地质环境选择科学合理的施工方法。熟知行业规范和设计资料，确保周边复杂环境以及安全性不受侵害。为此，施工人员要加强基坑变形观测，运用现代化施工方法，应根据不同施工需求多措并举多采用复合施工措施，以此有效解决施工现场狭小、环境敏感施工难题，提升施工安全性，保护周边环境设施不受损害。希望上述狭小空间敏感环境下的基坑支护设计与施工技术，能够为类似工程提供参考性意见。
参考文献
[1]张荣才.岩土工程中复杂场地深基坑支护工程设计与施工研究[J].工程建设与设计,2019(21):214-215+218.
[2]赵婧.深基坑支护设计与施工要点讨论[J].工程建设与设计,2019(23): 46-47+54.
[3]张谦.土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用研究[J].居业,2019 (11):114-115.
[4]王聪颖.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].居舍,2019 (28):75.
[5]张竹庭.狭小空间敏感环境下的基坑支护设计与施工[J].建筑施工, 2017,39(02):162-165.
论文作者:李维宝
论文发表刊物:《基层建设》2019年第33期
论文发表时间:2020/4/30