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摘要：深基坑支护施工是现今工程建设中最常使用的一种施工技术，其对基础结构的稳固、周边环境的安全有着重要的意义。本文将根据工程建设的实际情况，对深基坑支护施工技术进行不断地优化和完善，在提高施工质量的基础上，保证整体建筑结构的安全牢固，并为建筑施工建设者提供一些技术参考。
关键词：深基坑支护；地下连续墙；三轴搅拌桩；钻孔灌注桩
1 简述深基坑支护施工技术的具体内容
深基坑支护施工技术不仅可以加强基础结构的稳固性，还可以对建筑周围的环境起到一定的保护作用。大多被应用在高层建筑地下室或者地下停车场的施工当中。该技术在保证建筑质量的同时，也提升了地下空间的利用效率，节省了更多的土地资源，这也符合现代人们的住房需求，有利于促进城市化建设的进一步发展。另外，由于建筑环境的差异，施工现场的地质特征、水文条件以及气候等也各不相同，这使得深基坑支护施工技术存在不同的种类，本文将建设工程中最常用应用的3种支护形式：地下连续墙、三轴搅拌桩和钻孔灌注桩进行探讨。
2 深基坑支护施工的特征?
2.1 复杂性
在进行深基坑支护施工前，技术人员需要对施工现场的土质状况进行准确的测量工作，为工程建设者提供更有参考价值的信息，帮助设计人员完善施工方案，提高施工方案的合理性，保证该技术支护效果的充分发挥。目前深基坑支护施工中，经常使用的测量方式有朗肯土压法和库仑土压法这两种，受到的制约因素都比较少，可以确保测量数据的准确性，为工作人员进行资料分析提供重要的保障。
2.2 地域性
由于我国的土地资源比较辽阔，且不同区域内其地质和环境的特征也存在着明显的区别，这就导致其土壤结构具有一定的差异性。故而深基坑支护施工过程中，工作人员需要结合现场的地质和土壤情况对施工技术进行详细的研究，并选择合适的施工方式，以此来建设工程的的施工质量。同时在选择深基坑支护形式时，还应充分的利用土壤自身的性能，减少项目成本，提高施工企业经济效益。
2.3易受干扰性
虽然在深基坑支护施工前会对现场进行勘察工作，但是由于不同区域内影响因素的差异，导致勘察的结果缺乏准确性，这就会大大的降低了检测质量，最后影响施工的效果。特别是环境因素的影响最为明显，其会对基坑的稳定性构成严重的威胁，导致基础结构松散，进而造成工程事故，严重时还会出现人员的伤亡的情况。
3 深基坑支护施工技术
3.1工程概况
本工程基地面积5.2万平方米，总规划建筑面积约36万平方米，其中，塔楼高度约140米。超高层塔楼部分地上40层，裙房地上2层；3层地下室。基坑开挖面积39459平方米，开挖深度17.0米，基坑周长946米。本工程±0.00相当于黄海高程3.350m，自然地面标高按照黄海高程2.850考虑。
3.2施工方案的制定
在深基坑支护施工前，要先结合施工现场的环境以及施工成本情况，选择合理的施工方案。其中环境勘察的主要内容有：施工现场周边环境情况、开挖深度、开挖范围、水位地质以及工程地质等。而施工成本方面，则应当考虑施工质量与施工技术，以及施工中的盈利状况。因此，在制定方案时，需先建立一个综合的优化模型，该模型可优选基坑支护施工方案，确保方案的科学性和有效性，下面对实施的施工技术进行简单概述：
第一、地下连续墙。本工程地墙最大钢筋笼起重量约为20T的情况以及流水作业计划安排，共采用2台吊机进行钢筋笼吊放。其中配置1台200T履带吊主机，另配置1台100T履带吊副机，实施两机联合进行作业，用双机抬吊方法来完成钢筋笼的整体吊装及入槽施工。
第二、三轴搅拌桩。影响三轴搅拌桩强度和抗渗性能的主要因素有：基础土层性质，水泥用量，混合土水泥的均匀性和施工深度等。对于特定土层条件，只要把水泥用量和水灰比严格控制好，就能保证泵送压力，这样可以控制好下降和上升的速度，使复合桩的强度和抗渗都达到了设计规定的要求，从而保证了地基的稳定性。本工程采用?650@450三轴水泥搅拌桩机，桩间搭接为200mm。
第三、钻孔灌注桩。本工程围护采用φ1200钻孔灌注桩。混凝土强度使用C25。围护桩施工采用正循环施工技术。使用施工设备：GPS-10钻机，泥浆泵等。钻孔过程中泥浆循环通过泥浆循环池和循环槽。
3.3 施工技术
3.3.1地下连续墙的施工技术
（1）导墙施工
①导墙施工顺序为：平整工地→测量定位→铲除弃土→挖槽→垫层→绑扎钢筋→模板支护→浇筑混凝土→拆除模板→设置横撑。
②导墙的设计使用“ù é” 型整体钢筋混凝土结构，导墙间距1040毫米，导墙按设计要求控制深度内，为了使导墙根底因不牢固而造成导墙整体下沉的情况，就必须将导墙趾部坐落于原状土层之上。
③如果导墙的外侧是回填的，则必须用粘土回填，这样可以防止表面水从导墙后面渗入槽中，而导致槽部分坍塌。导墙内壁应垂直，墙面与水平轴之间的允许偏差应为±10mm，内外导墙之间的允许偏差应为±5 mm，导墙面应保持水平，墙面不平整度小于5mm。
④导墙采用对称浇筑，导墙由大约30～50m长度作为一个施工期，并利用有限的资源配置实施流程操作，这样可以让地下连续墙接头与导墙施工段接头的位置交叉错开。
⑤按照导墙的施工要求，首先使用液压反铲挖掘机进行挖槽，然后人工配合修槽。导墙模板采用标准钢模板，使用8#槽钢固定模板，强度达到70%后方可拆模。在移除模板后，建立两段钢支撑。导墙支撑后，应及时完成沟槽回填工作，确保施工安全。
⑥导墙混凝土墙顶上，用红色油漆标记好单位槽的序号，同时测量每个墙壁顶部的高度，并在施工图纸上标记。定时观察导墙的间距的变化，是否存在位移或沉降的情况，并进行记录，凹槽形成前进行重新测试工作。
（2）成槽施工
①槽段划分
本工程地下连续墙施工应按照设计图纸的要求进行墙槽分割，在成槽施工前应按施工要求，用红色油漆在导墙每个地墙的宽度点做一个明显标记，以便于进行挖槽控制。
②槽段放样
根据设计图纸和控制点精确定位导墙上的地线标记线，再根据锁定管的实际尺寸，标记导墙上锁定管的位置。
③成槽设备选型
成槽机设有主垂直显示仪表和自动校正装置，可设置成槽口垂直度不超过1/150。根据该工程的要求，具有深沟深度、快速施工速度和自动纠偏装置的特点。采用两台金泰SG-35型液压抓斗沉槽机。
④成槽机垂直度控制
地下连续墙采用长导轨液压抓斗进行挖土，每次开挖前，应将液压抓斗拉直，保持其成槽垂直度1/150。挖槽深度没超7米以时，速度不应过快。在挖槽施工过程中，要随时注意液压抓斗的垂直性，及时纠正推板，做到勤纠正，小纠正。
⑤成槽挖土顺序
为了防止新开挖槽段对相邻的浇筑混凝土槽段的影响，在工程开挖时，地下墙单元槽段必须按照分区和断面施工的要求，通过区间流动操作进行施工作业。具体施工流程将根据施工现场实际情况，做出符合施工进度要求有序安排。
⑥成槽挖土
在挖槽施工过程中，要随时注意液压抓斗的垂直性，注意抓斗中心的平面与导墙中轴的平面重合。抓斗出槽和入槽应该是缓慢、稳定的，并根据成槽设备的仪器和垂直度及时纠正保证了开挖沟壁的垂直度和水平位置的准确性。
（3）钢筋笼制作和吊放
①钢筋笼制作平台
工程施工现场的钢筋笼制作平台的尺寸为7×35m。平台采用槽钢制作，为方便钢筋笼制作和吊放，根据平台上钢筋间距的设计，嵌入件的设计和钢筋连接位置绘制出控制标记，确保钢筋笼的设置和埋件的布设精度。
②钢筋笼吊装加固
本项目钢筋笼采用整体成型升降入槽，考虑钢筋笼在提升刚度和强度时，按照设计要求，可根据钢筋宽度确定钢筋笼纵向桁架数量。其中，5米以下的槽段设置3榀，超过5米的槽段4榀，在筋吊点位置上用Φ28mm圆钢加固，并在转角槽段增加8号槽钢支撑，每隔4米一根。
③钢筋焊接及保护层设置
钢筋要在经检验合格后方可使用，并有质保书。钢筋连接25mm三级钢筋采用直螺纹连接，焊缝长度符合设计要求，搭接错位应符合钢筋混凝土规范的要求。为了保证保护层的厚度，在钢筋笼宽度的水平方向上设置两个3mm厚的钢板，水平间距为2.5m，垂直间距为3.0m。钢筋光滑平直，表面清洁无油污，焊条点焊对钢笼成型牢固，内交点焊50%，桁架100%焊接。
④钢筋笼吊放
在本次钢筋笼制作吊放工程中，钢筋笼最重约为20t，采用一台200吨的主起重机和一台100吨的辅助起重机用于相互抬吊，主钩起吊钢筋笼顶部，副钩起吊钢筋笼中部，几组葫芦的主钩和辅助钩同时工作，使钢筋笼缓慢地从地面吊起，并通过改变笼的角度逐渐垂直，吊车将钢筋笼移到槽段边缘，对准部分根据设计要求缓慢进入凹槽并控制其高度。将钢筋笼放置到设计标高后，将由槽钢制成的扁平杆放在导向壁上。根据设计要求，地下墙墙顶标高误差为+3cm～-3cm，在吊放钢筋笼之前，应再次检查导墙上四个支撑点的高度，并应精确计算钢筋的长度，以确保误差在允许范围内。当钢筋笼从起重机吊放入槽中时，不允许将冲击力施加到槽中，还要注意钢筋的坑面和地面，严禁反放。见如下图1为钢筋笼吊放示意图：
图1 钢筋笼吊放示意图
3.3.2三轴搅拌桩施工技术
（1）施工准备
在三轴搅拌机施工之前，必须将场地平整，并且必须去除施工区域的坚硬表面，原土应回填并压实，路基的承载力应受可行走的重型桩架为准，以确保施工机械的安全，在场地处理阶段，应请专业单位进行全场沿线地下障碍物探摸。根据探摸报告，在开挖过程中全部清理干净。施工时严格按照以下参数的进行控制：
水泥掺入比：20%（每立方土体掺入水泥360KG）；
水泥掺入比：10%（每立方土体掺入水泥180KG）；
浆液配比：水：水泥=1.5；
泵送压力：1.5～2.5Mpa；
速度控制：下沉0.5～1.0m/min，提升速度1.0～2.0m/min。
（2）三轴搅拌桩施工工序，见以下图2所示：
图2 三轴搅拌桩施工工序示意图
（3）三轴搅拌桩施工质量控制
整个施工过程应从原材料供应开始，到桩机定位、钻桩，乃至桩的搭接，把关好每一道工序，以形成优质的加固体。本次三轴搅拌桩质量控制措施进行以下阐述：
①桩机垂直度控制
在启动机器之前，必须识别并移除所有地下障碍物，并且回填部分必须回填并分层压实以确保桩的质量。打桩机的路基不得下沉，打桩机的垂直偏差不得超过1/200。
②水泥土配合比的合理选择
水泥适合使用PO42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比例不低于20%，水灰比为1.5。项目技术人员将每个桩的水和水泥用量送到水泥搅拌机进行比较。对于单桩水泥的数量，可根据理论用量水泥使用自动混合系统，以确保每桩的水泥量只能多不可少。采用标准水箱，严格按照设计要求控制水灰比，水泥浆的混合时间不得少于2-3分钟，为防止水泥偏析，应连续不间断地进行搅拌。
三轴搅拌桩龄期达28后需钻芯取样检测，强度达到0.8Mpa。
③ 控制下沉、提高速度和注浆量
三轴搅拌桩下沉注浆搅拌放慢速度，下沉控制在0.5～1.0m/min，搅拌头提升速度控制在1.0～2.0m/min，要把灌浆泵出口的压力控制在1.5～2.5Mpa。
3.3.3钻孔灌注桩施工技术
（1）施工方法
①测量定位
根据设计图纸进行测量放线并复核、校正。在混凝土地坪面设置定位线，根据定位线开挖孔洞。桩位水平偏差小于50mm。
②成孔施工
在钻孔过程中，钻头的主钩应始终悬挂钻具，以使钻具的总重量不受钻孔底部的影响，这样就可避免钻杆折断，又可保证钻孔质量。为了确保桩体施工质量，施工顺序采用间隔式施工，防止相邻桩孔壁坍塌，所以实际施工时按桩号1#---4#---7#---10#---13#“跳跃式”方法进行，余数桩等邻桩满足初凝强度后再进行施工，方式为桩号2#---5#---8#---11#--- 14#、3#---6#---9#----12#---15#以此类推。成孔施工人员严格遵守操作规程，根据不同的地质特点，合理控制钻进参数。
对于砂性土应加大泥浆粘度。钻孔中泥浆密度控制：一般情况，在松散易塌地层中（如粉土、粉砂土层），泥浆密度控制在1.30左右，在粘性土层中（如粉质粘土），泥浆密度控制在1.25左右。输入泥浆密度≤1.15。在钻井过程中，应定期疏通泥浆循环沟，并经常清理泥浆池并及时运出。在钻孔桩施工之前必须至少制造两个测试孔以检查地质数据，检验设备和施工工艺。
3.4深基坑支护工程的施工管理
3.4.1原材料的管理
原材料质量对深基坑支护工程质量有着重要的影响，因此在管理过程，先要设置专门的原材料检测部门，并安排专业的人员对进场的原材料展开严格的抽样检测，如果发现其中混有不合格的产品，要坚决将其剔除，确保原材料质量合格。其次，对于进场合格的原材料要按照其性能实行分类保管，对于一些特殊的材料要设置专门的保存方法，以免影响原材料的质量和性能，影响施工的效果。
3.4.2 现场管理
现场管理工作的开展，首先应保证管理人员自身的专业能力以及管理经验符合工程建设的需求，同时还需保证管理人员已经充分的掌握了施工各环节的具体内容。另外，在管理过程中，工作人员可自主学习，提高自身的专业水平。除此之外，在现场施工中，管理人员应严格按照具体的操作标准，对施工各流程进行监督和控制工作，确保操作的标准性、规范性。
3.4.3 动态监测
在深基坑支护施工时，由于基坑自身的变化性较强，且存在着很大的不确定性，这就需要对其展开实时的动态监测作业，并设置围护、支撑、土体、水位的监测点，进而为提高施工的安全提供重要的依据。加之，动态监测还可以帮助工作人员及时的掌握施工中存在的风险问题，并做好合理的预防和治理措施，加强施工的质量。
4 结束语
综上所述，建造优质的深基坑支护工程对于提高建筑基础结构以及周边环境的防护有着重要的作用，所以在实际的工作中，我们要根据工程实际情况来选择合适的施工方法，以提高深基坑支护施工质量，保证建筑结构的稳定性。
参考文献
[1]深基坑支护技术在建筑工程施工中的应用分析[J].方东辉.中小企业管理与科技（上旬刊）.2018（01）.
[2]建筑工程施工中深基坑支护技术分析[J].李强.建材与装饰.2017（52）.
[3]房建工程深基坑支护技术分析[J].王小驹.建筑技术开发.2017（12）.
论文作者:胡斯伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：钢筋论文; 深基坑论文; 水泥论文; 钻孔论文; 施工技术论文; 工程论文; 泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;