广西建工集团第五建筑工程有限责任公司 广西壮族自治区 545001
摘要：深基坑工程是一个涵括降水工程、基坑支护、土方的开挖及放坡、地基加固、基坑变形及监测和土方回填及压实在内的综合性岩土工程，而基坑支护则是整个深基坑工程中的核心工程。深基坑是开挖深度大于等于5m或开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。深基坑支护目的是保证地下结构施工安全的临时结构，用于确保基坑开挖和基础结构的施工安全，保证基坑临近建筑物或地下管道正常使用。
关键词：房屋建筑；深基坑支护；技术应用
引言
近几十年来，我国整体经济水平蒸蒸日上，在国民经济水平不断快速发展的氛围下，房地产行业和建筑行业更是不断发展壮大。其中，作为城市现代化最显著的标志之一的高层建筑，更是日新月异地发展着。究其原因，主要在于建筑行业的健康发展与国家、社会以及人民生活的稳定息息相关。换句话说，高层建筑工程质量的好坏直接决定着国家经济是否增长、社会治安是否稳定以及人民人身财产安全是否得到保障。其中，深基坑支护施工技术作为高层建筑中最关键的技术之一，受到越来越广泛的重视。然而，仍然有部分建筑施工单位没有给予足够重视，因而导致各种安全事故的频频发生。因此，分析探讨目前我国高层建筑工程深基坑支护施工技术所面临的挑战，加强对高层建筑建筑施工项目的质量监督、管理以及控制势在必行。
1 房屋建筑深基坑支护施工的定义和特点
深基坑主要指的就是在建筑工程施工中，基坑深度≥5米或者采用相应的支护结构实施支护的基坑，在当前的建筑工程施工中深基坑很常见，对于深基坑支护技术主要就是在对深基坑施工前，需要和建筑工程实际状况结合起来，来对基坑实施相应的支护设计以及检测，以此来避免深基坑产生坍塌等情况，以此来确保深基坑支护的顺利实施。从当前深基坑支护施工实施情况可以看出，深基坑有着非常强的综合性以及复杂性，其实际的特点主要表现在以下几个方面：第一，现阶段我国可以应用的土地资源非常少，为了能够降低土地资源以及提高土地利用率，就需要将基坑的深度增加，以此来将建筑的整体稳定性进行有效维持。第二，对于深基坑支护技术来讲，其具有一定的区域性，包括区域当中的相关地理条件以及人文条件等，深基坑支护施工方式也会产生一定的变化。因此，在此基础上就需要和该地区土体的实际状况进行结合起来实施深基坑的开挖。最后，对于深基坑支护施工技术需要能够按照建筑的功能以及基坑的实际情况，其支护方式种类非常多，现阶段在建筑工程当中比较常见的深基坑施工技术主要有悬臂式支护结构、混合式支护结构和重力式挡土结构，按照支护形式的表现方式进行分类，通常可以将其分为支挡型和加固型，在这当中，建筑企业需要按照实际的需求以及施工方式来选择科学合理的支护方式。
2 土木工程建设中深基坑支护技术
2.1 桩锚支护结构
桩锚支护结构适用于周边环境比较宽敝、地下管线少且没有不明地下物的深基坑支护工程；特别适用于尺寸较大的深基坑支护工程；对于使用锚杆作为外拉系统的桩锚支护结构，宜用于密实砂土、粉土、粘性土等稳定土层或稳定岩层的深基坑支护工程中。桩锚支护结构由挡土结构和外位系统组成，挡土结构一般采用钻孔灌注桩；而外拉体系则是由受拉杆件与锚固体共同组成，分为锚杆式（外拉系统在坑内沿坑壁设置）和地面拉锚式（外位系统在坑外地表设置）两种。优点是桩锚支护结构的尺寸相对较小，而整体刚度大，在使用中变形小，有利于满足变形控制的要求；与桩撑支护结构相比，桩锚支护结构的拉锚力与深基坑的尺寸无关；桩锚支护结构的施工相对较为简单，而且由于基坑内没有支挡，坑内有较大的净空间，从而能确保土方开挖与运输、地下结构部分施工所需的作业空间，也为提高劳动效率、节省工期创造了前提性条件；桩锚支护结构的造价相对较低，有利于节省工程费用。缺点是桩锚支护结构所占作业空间较大，锚杆的设立要求场地有较宽敞的周边环境和良好的地下空间；需要有稳定的土层或岩层以设置锚固体；地质条件太差或土压力太大时使用桩锚支护结构，易发生支护结构的受弯破坏或倾覆破坏。
2.2 钢板墙支护施工技术
一般在基坑深度小于8m、对变形要求较低的工程中，钢板桩支护结构这种支护方法比较合适。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它具有经济性、简单性、高效性等优点，是由锁口和带钳口的热轧型钢加工而成的，然后再连接钢板桩结构，形成钢板墙就可以阻挡土和水的进入。目前我国的深基坑支护技术中，U型、Z型和直腹板型是较常用的钢板桩截面形式。这种支护方法在软土地区的应用比较广泛，而且可以进行反复使用。但钢板桩支护结构也有一些问题，其自身的柔性比较大，必须设置适量的锚拉杆或支撑来保证周边地表和地基不会变形。而且在钢板支护结构施工过程中的噪音较大，会对人产生较大的影响，所以不能在人流密集地区进行应用。
2.3 搅拌桩深基坑支护技术
在土木工程建设中使用的搅拌桩深基坑支护技术的过程中，会使用到一些比较大型的机械设备，这就需要在使用的过程中严格防止地质柔软现象的发生，从而更好的提升支护效果。深层搅拌桩深基坑支护技术主要通过使用机械装置，使得质地软弱、粘性弱的土壤的物理特征发生变化，同时还可以促使地质的稳定性得到提升，并且满足地质标准需要，但是需要满足以下条件：土壤的天然孔隙比≥1．0，同时需要保证硬化剂掺杂搅拌跟液限的细粒土低于天然含水量。一般情况下，深层搅拌桩深基坑支护技术会被使用在以下范畴：土壤颗粒组成砂粒含量较高的土壤地质构造或者是砂粒含量较高的软弱粘性土地质构造中。
2.4 土钉墙支护结构
土钉墙属于原位土体加筋技术，借助钢筋制成的土钉进行基坑边坡加固，边坡表面铺设一道钢筋网，再喷射一层砼面层，其构造为设置在坡体中的加筋杆件与其周围土体牢固粘结形成的复合体，及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。该结构适用于地下水位以上或人工降水后的基坑支护工程，特别适用于粘性土，适用于粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等，不适用于淤泥或饱和软弱土层；常用于基坑深度不超过12m，使用期限小于18个月的基坑工程。利用土体的自身强度和自承载能力，经济效果好；结构轻盈，弹性良好，有利于抗震；施工方法灵活，占用场地小，便于节省工期；根据工程实施的反馈信息，可及时的调整土钉的大小、长度及间距，便于动态设计和信息化施工，从而满足变形控制的要求。缺点是设置土钉需要较大的地下空间；土钉属柔性支护，容易产生较大变形，当对基坑变形有严格要求时，不应采用土钉支护结构；不适用在软土及松散砂土地层。
3 工程概况
某地块规划拟建房屋建筑，地上17层，地下3层。地块北、东部为市政道路，西部为商业广场，南部为绿化区。基坑平面不规则，长150m，宽129.6m，周长544.0m，总面积约19440㎡，基坑底标高31.7m，开挖深度为11.6~14.7m。该地块表土厚度较大，且地下水位高；基坑开挖深度在11.6-14.7m范围内；基坑四周与红线相距较远，开挖施工不会对环境造成太大影响。基于以上条件，充分考虑基坑深度、环境、施工条件和经济性，决定采用以下支护方法：水泥搅拌桩、锚杆、混凝土喷层。
3.1 水泥搅拌桩
钻机平放在坚实地面，钻杆和孔位中心对正。为保证垂直度，应进行水平校正，确保钻杆轴线和钻杆中心在一条垂线上。先进行引孔再下入管，下管时，应避免外部泥砂及水泥浆对喷嘴造成堵塞。注浆按从下到上的顺序持续进行，期间检查水泥浆的初凝时间、实际流量、注浆压力、旋转速度和提升速度，确保满足要求；注浆时，以上参数须根据土质情况作出相应调整。（1）严格控制钻进速度，首次下钻与提钻均采用低速档，复搅过程中提高档位，各桩成桩时间要在40min以上，注浆压力控制在0.4MPa以上。注浆的同时提升注浆管，并进行搅拌，下钻的速度为 0.136~1.0m/min，将提升速度控制在0.5m/min以内。在提升至停止注浆的设计标高后，以慢速继续搅拌至少1min。（2）贮浆罐的实际容量应在一根桩所需水泥浆量的基础上增加50kg，如果贮浆量不够，则不得进行后续施工。（3）施工时可能会发生卡钻等现象，其原因为钻头和粘土的阻力因注浆变大。此时，可在复搅过程中沿钻杆适量注浆，以减少和粘土间的阻力，预防卡钻的发生。（4）在制浆的过程中，拌和时间要达到3min以上，制好的泥浆最多存放2h，且不能沉淀和离析，如果离析沉淀，或存放超过2h，则不可使用。
3.2 土层锚杆施工
在基坑支护当中锚杆有着很重要的作用，在将基坑围护结构完成之后的钢筋混凝土桩以及灌注桩或者地下连续墙之后，需要和基坑开挖工作现结合，使得和锚杆设计深度相符合，开始朝向土层当中实施锚杆作业。对于锚杆作业其主要是对土层当中成孔以及插入锚杆和灌浆等。首先，进行钻孔作业，可以应用压水钻进工艺实施钻孔，这种工艺可以实现钻进以及清孔等施工作业一次完成，比较节省时间。其次，在拉杆前需要进行将拉杆实施除锈工作，在完成这些工作之后就能够保证锚杆的正常应用。现阶段在建筑工程施工当中主要应用的灌浆方式为一次性灌浆方式，也就是采用压降泵将水泥压到人工拉杆当中，然而采用拉杆管段对水泥压入到孔洞当中。最后，实施张拉锚固，在完成锚杆的灌浆之后通常需要对锚杆实施张拉以及锚固。并且在实施之前需要选取一定的张拉力对于锚杆实施预张拉，从而保证锚杆的每一个部位都能够紧密。
3.3 混凝土喷层
（1）混凝土喷层施工和土方开挖应相互协调、配合，但要防止干扰。（2）工艺流程：坑槽开挖→修坡→土钉施工→底层喷浆→编网→焊接→面层喷浆→养护。（3）准备工作：三通一平，因锚杆施工为流动作业，施工前要根据现场条件安装必要临时设施，先对排水沟进行布置。（4）开挖壁面：根据分层开挖要求实施锚杆施工，坑槽内土方开挖应大于锚杆0.3m，避免超挖。开挖完成后，及时进行锚杆与喷射混凝土施工，减少暴露时间。（5）坡面修整后，打入土钉，并设置渗水管。（6）底层喷浆：底层采用喷浆机喷射混凝土，厚度为30~50mm，按要求养护并绑扎钢筋网。（7）编网与焊接：按设计要求进行编网和焊接，锚杆和加强筋应同时进行焊接。（8）面层喷浆：面层采用喷浆机喷射混凝土，喷浆完成后及时养护，有效养护时间不得少于7d。
结束语
总的来说，高层建筑工程质量对我国建筑行业健康稳定发展至关重要，其不仅有效解决了城市用地紧张的困境，同时也是对下层空间良好利用的体现。只有对影响高层建筑工程质量的各个方面因素进行充分细致掌握和系统全面分析，才能有效保障房屋建筑工程的质量。其中，深基坑支护施工技术作为高层建筑工程中的制约因素，对整个工程的顺利开展意义重大。因此，在进行高层建筑施工时，应做到保证工程相关材料质量、操作人员素质、监督管理力度以及器械使用管理等所有环节安全可靠，以此良性促进深基坑支护施工技术健康发展。
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论文作者:覃婕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：基坑论文; 深基坑论文; 结构论文; 锚杆论文; 工程论文; 作业论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;