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【摘 要】深基坑的支护效果可影响到房屋建筑工程的经济效益、施工进度及安全管理工作，应确保施工技术能够满足深基坑应变、沉降及位移等设计规范要求，并注意平衡好进度、质量、经济与安全之间的关系。本文结合建筑深基坑工程实例探讨了支护工艺技术的应用方法，包括喷锚网、水泥土墙及SMW工法桩。
【关键词】支护；深基坑；建筑；技术
基坑工程包括土方开挖、土方回填、降水等，为确保施工安全，对于开挖深度达到5m以上的深基坑，应根据建筑行业中的法律法规、工程基础保护要求选择合理的施工技术提升支护结构性能[1]。支护深基坑时需要协调好结构工程、土木工程之间的关系，全面加固及保护基坑侧壁，确保支护体系可以稳定土体、挡土挡水，并预防地面沉降、边坡塌方及周边构筑物出现开裂倒塌问题，以便为建筑地下工程提供稳定、安全的施工环境。本文分析了深基坑支护技术在建筑项目中的应用情况，旨在优化基坑支护流程，减少安全事故。
1.建筑深基坑工程特点
某建筑工程为综合性大楼，商住两用，建设总面积为6752m2，占地面积约为2840m2，地下1层，地上23层，采用框剪结构，总高度76.8m，地下室5m。建筑地基基础为条形结构、框架结构与筏板结构，在地下室中设置降板、承台，承台高度为1.3m。由于该建筑的部分基础需要直接利用天然地基，且施工现场的地形相对平坦，因此在开挖基础时采用了深基坑设计形式，基坑开挖深度为8.5m。基坑工程毗邻民宅、交通干道，在开挖的过程中需要严格限制基坑工程对周边环境造成的影响，并要求基坑的支护体系可以起到保护施工通道安全、周围民宅结构安全及控制周边构筑物沉降量的作用。对基坑施工场地进行勘察后，发现地质条件具有以下特点：（1）水文条件。地下水以第5系松散岩孔隙水为主，潜水层的补给来源包括生活用水及生产用水不断渗入、大气降水，水位标高为6.1m~6.7m；潜水可渗透、侵蚀坑壁，承压水可造成深基坑出现突涌问题，在开挖过程中需要加以封堵、疏排及疏干。（2）土层条件。自上而下依次为杂填土（3.5m）、粉质粘土（1.9m）、细砂（1.2m）、风化层（5.3m）、淤质土（4.4m）。杂填土抗剪强度为7.2kPa，重度18.2kN/m3；粉质粘土抗剪强度为14.8kPa，重度19.5kN/m3；细砂抗剪强度为22.7kPa，重度18.9kN/m3；风化层抗剪强度为20.1kPa，重度23.9kN/m3；淤质土抗剪强度为11.3kPa，重度17.6kN/m3。分析场地工程的水文条件、土层条件特点后，决定应用支锚、支挡与土体加固相结合的支护体系，包括喷锚网、水泥土墙及SMW工法桩。
2.施工技术分析
2.1喷锚网
喷锚网具有密贴性、柔性的特点，能够确保土体与锚杆实现紧密贴合及预防土体严重变形，还可以降低土体渗透系数，从而使支护体系发挥防水作用。本工程的喷锚网由@160锚杆、φ20钢筋构成，锚杆的倾角为22°，排距1460mm；将二级钢作为加强筋，布设为井字形，加强筋的直径为18mm，共6根；钢筋网规格为@240×240，喷射层设置为15cm。施工时需要把握以下要点：（1）分层开挖基坑后，及时修整边坡，使边坡壁面平整度、立面角达到要求。挂网时利用焊接法连接钢筋接头，采用扎丝将网筋绑扎好，并牢固搭接网片，确保钢筋网能够满足传力要求。为方便挂网，需要在边坡附近打短钢筋，短钢筋规格为φ20，打入地表的深度为0.9m。（2）按照设计孔位测量放线，并将孔位标出，利用XY-105型钻机钻孔，成孔后需复核孔径、俯角、孔长，复核后在孔中置入锚杆钢筋，每隔1.5m左右焊接一个锚杆托架。采用中粗砂、32.5号水泥配制注浆液，灰砂比为1：1.5，水灰比为0.43，强度为M14，同时应用了膨胀剂与早强剂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆注浆时需要确保注浆管与孔底之间的距离为0.6m~0.8m，注意定时向上拔管，注满后暂停施工，必要时可补浆，补浆次数以2次~3次为宜[2]。（3）牢固焊接钢筋网与锚杆端部，焊接好锁定筋后可将混凝土喷射在钢筋网上，砼面层由5mm~10mm碎石、中砂、32.5号水泥、速凝剂配制而成。利用高压空气喷射机按照自下而上的顺序进行施工，喷射压力控制在0.3MPa~0.5MPa之间，完成喷锚施工后需要强化养护。
2.2水泥土墙
本工程使用的土墙为重力式水泥土墙，在施工时可以充分利用基坑中的原地基土，且能够避免产生污染、噪音、振动及侧向挤压问题。基坑支护由4排搅拌桩构成，搅拌桩规格为@420、φ502，有效长度15m，确保搅拌桩进入淤质土层，且淤质土层中的搅拌桩应＞1.5m，以保证水泥土墙可以满足支护止水、抗倾覆、抗滑移要求。水泥土墙的施工技术如下：（1）施工前先平整场地，并进行试桩，试桩数量为3根，试桩时采用32.5号水泥，掺合量为17.6%，水灰比为0.58：1，经测试后发现试桩抗压强度达到2.5MPa，满足设计要求。（2）成桩工艺为“两喷三搅”，连续完成搅拌作业，确保相邻桩施工的间隔时间＜10d，在喷浆搅拌的过程中应确保钻头下沉速度＜1m/min，提升速度＜0.5m/min。成桩垂直偏差应＜1%，桩位偏差应＜4cm。施工时需连续泵送水泥浆液，在钻头达到预设标高，且出浆口出现水泥浆液时，需要充分搅拌桩端土、水泥浆液，搅拌时间为30s~35s，搅拌时间达到要求后方可提升钻杆，保证桩身范围内的水泥浆液实现均匀分布。对于桩底部1m，需要适当延长旋喷搅拌时间，以改善桩底端的施工质量，旋喷搅拌时，需控制好喷射压力，连续提升与旋转钻杆，根据土层参数对旋喷搅拌参数进行适当调整，在钻机出现运行故障时，需及时停止旋转及提升钻杆，避免出现断桩问题[3]。此外，成桩后的15h内需插入钢筋及钢管，搅拌桩的养护时间、抗压强度达到要求后才能浇筑砼垫层及继续开挖深基坑。
2.3 SMW工法桩
SMW工法的特点包括环保、造价低、施工灵活与支护性能优良，可避免扰动基坑邻近土体，且工期较短及具有较强的挡水性能。本工程的SMW工法桩由H型钢、三轴水泥桩组成，三轴水泥桩规格为φ660mm，中心距为450mm，采用NH490×320型钢，各型钢之间的距离为1380mm，支护体系中共设置了172根型钢。此外，支护体系中的立柱桩共为15根，由长度为15m的型钢及规格为@460、φ670的三轴水泥桩组成。SMW工法桩工艺技术：（1）沿SMW墙体的中心轴线开挖导沟，导沟深度为1.7m，宽度为1.4m，并沿导沟的垂直、平行方向设置定位型钢。（2）定位后及时搭设拌浆平台，在完成对中及调平处理后，可启动搅拌机及灰浆泵，确保灰浆泵的出口压力为0.5MPa，按照设计要求旋转提升搅拌机。在提升、下沉钻杆时需控制好水泥浆的注入量，提升钻杆时喷浆量为40%，下沉钻杆时喷浆量为60%，钻杆提升与钻机钻进速度为0.8m/min~1.2m/min。（3）制桩施工完成后，采用50t吊机吊放型钢，吊放的过程中需利用经纬仪监测H型钢，确保桩顶标高、垂直度达到要求，预防出现扭歪、插偏或错位问题，长度误差应＜10mm，并注意严格控制H型钢的沉放时间。回填深基坑后，可利用千斤顶、吊车拔出型钢[4]。
3.结束语
总之，在建筑工程的深基坑中应用支护技术前应合理评价地层结构、基础变更条件、地下水位及地质条件，保证支护设计、支护结构与支护尺寸能够满足深基坑的施工要求。同时应注意防止地表水、地下水对支护施工造成不良影响，充分考虑支护施工时可能出现的极限状态，如锚杆抗拔失效、地下水出现冲刷管涌问题、土体失衡及建筑地基异动等，以降低施工风险与杜绝发生工程事故。此外，要合理控制支护结构的变形量、沉降量及位移量，强化管理支护施工质量，减少二次施工问题。
参考文献：
[1]曹光栩，姚智全，吴渤昕.非均质含水层条件下基坑流土稳定性的一种简化验算方法[J].建筑科学，2014，30（7）：13-18.
[2]刘佳丹，张真.由基坑工程施工隐患引发的对基坑优化支护的思考以及简述优化模型在深基坑工程中的应用[J].河南科技，2014（7）：41-43.
[3]梅源，胡长明，王雪艳，等.西安地区湿陷性黄土地铁车站深基坑开挖引起的地表及基坑支护桩变形特性[J].中国铁道科学，2016，37（1）：9-16.
[4]应宏伟，聂文峰，黄大中.地下水位波动引起重力式挡墙基坑周围地基土孔压变化及对挡墙稳定性的影响[J].岩石力学与工程学报，2014，33（11）：2370-2376.
论文作者:字剑波
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第10期
论文发表时间:2016/8/30
标签：基坑论文; 深基坑论文; 水泥论文; 型钢论文; 钻杆论文; 钢筋论文; 工程论文; 《低碳地产》2016年第10期论文;