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深基坑支护建筑工程施工中的施工技术探讨

2023-07-17 69 上传者：管理员

摘要：为实现对建筑工程施工中深基坑支护变形的控制，开展对其支护施工技术探讨研究。通过从深基坑支护结构设计、围护结构施工、支撑结构施工、围护结构与基坑开挖降水等方面设计，得到一种新的施工技术。通过应用新施工技术得到的结果验证，该技术可以实现对深基坑支护变形的有效控制，提高深基坑支护施工安全性。

关键词：
工程
建筑
支护
施工
深基坑
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为满足建筑行业持续化发展与建设的需求，各地政府在基建方面的投资不断增加，尤其是在我国推行了住房制度后，高层建筑项目得到了快速发展。但是，在过去的数年中，由于人口密度的增加，城市地面可供使用的土地面积在不断减少，为确保对土地空间的合理化使用，人们将工程建设的视野转移到了地下空间的开发中，与此同时，基坑工程成为了工程施工的关注重点。目前，已有部分地区积累了大量与深基坑相关的施工经验，但现有的经验并不适用于所有建筑工程，为避免深基坑在施工中出现变形等问题，下述将对此展开研究。

1、建筑工程施工中深基坑支护的施工技术

1.1深基坑支护结构设计

将基坑开挖时的平均深度设置为15m，开挖宽度设置为在18m～25m，支护结构由围护和支撑两部分组成。根据建筑工程施工所在区域的地质条件以及环境条件，采用挖孔桩的施工方案。桩作为基坑支护（水）结构，其作用是在基坑周边土体的水平荷载作用下，由桩身内部产生的弯矩来抵消，在相同的断面面积下，其弯曲截面系数大于圆形，且具有较高的使用效率[1]。在截面配筋的范围内，方桩的截面配筋比例一般为0.008～0.015，圆形断面为0.008～0.0185，圆形断面比方桩略高。方桩的配筋可按矩形截面梁相似计算，并采用非对称配筋；而圆桩的配筋通常采用均布或不均匀配筋，但这种方法会增大钢筋笼的吊装和定位。从其对基坑外地下水的保护效果来看，方形桩与圆桩的防渗效果有很大差异[2]。方桩结构特殊，一是通过增加水流通道，二是在企口处设置橡胶止水条，防止水流通过，从而达到良好的防水效果。圆形或椭圆形桩的防渗效果与其布置形式有很大的关系[3]。当密排桩相切时（图1(a）），此时外侧水容易从桩的相切位置涌入；当布置成图1中（b）时，此时防水效果增强。当基坑开挖期间对渗水控制要求较高时，此时可按照图1中（c）完成对桩结构的布设。

图1深基坑支护结构

在经济上，考虑到上述技术因素，在使用圆管桩时，通常会与粉喷桩联合使用，而且圆形截面的桩身，通常只起到暂时的支撑作用，在基坑主体结构完成后，就会失效；而方桩具有特殊的结构特点，易于保证施工质量，因此可以作为基坑的永久支护，并与地基的衬砌结合起来。

基坑施工采用三种支撑结构，分别为自承式结构、钢管内支撑和预应力锚索。图2为钢支撑与围囹安装示意图。

图2钢支撑与围囹安装示意图

在确定横撑结构参数时，其轴力需要按照一端固定一端铰支的压杆进行考量，并综合考虑压杆稳定乘以压杆稳定系数，以此逻辑得出支撑结构的各项基本参数。

1.2围护结构施工

在进行围护结构施工时，采用矩形人工挖孔桩，平均桩长21.0m，埋设深度4～5m，桩的幅宽为1.14～1.455m，桩厚为1.3m，桩厚为1.0m（不考虑护墙厚度）[4]。在开挖桩间处设置止水条。首先进行钻孔（有沟槽的桩）的施工，在浇注混凝土前，在沟槽内填满塑料泡沫，并用细钢丝与钢筋笼相结合；然后进行第二批桩（带有凹槽的桩）的施工，在施工前先将两桩间的泡沫清理掉，并将接触面清理干净，并安装止水条。图3为挖孔桩平面布置示意图。

图3挖孔桩平面布置示意图

将挖孔桩施工分为凹桩施工和凸桩施工，均按照放线定位→导墙施工→桩孔开挖→钢筋笼制作与吊放→混凝土浇筑的流程完成施工[5]。

1.3支撑结构施工

进行对支撑结构的施工，在施工条件允许的情况下，在基坑开挖时，采用Φ600钢管进行支护，并在与桩身接触的位置布置钢围图。基坑中部采用横向布置的钢支承，在施工结束时采用纵向支承，一端支承于末端，另一端支承于已成形的主体结构。该钢管支架由两个楼层组成，横向距离为6.0m，垂直距离为3.0m。施工过程中，钢管支架施工与开挖施工是同时进行的[6]。在开挖过程中，沿纵向分段、垂直分层施工，开挖到支承部位0.5m时，停止开挖，并及时安装钢管支架，并施加预应力。设计了30t钢支架预应力开挖，并使用环形千斤顶进行预应力。在基坑中进行钢支架的拼装，施工中，由两台起重机在基坑两侧进行吊装，并由人工进行辅助。只有在钢支架安装完毕后，才能进行挖掘工作[7]。在正式施工前，还需要按照设计要求完成对4根试验锚索的制作，并完成对试样的锚索拉拔力测试，在测试结果满足设计要求的情况下，才能够正式开始锚索施工。支撑结构施工的一般流程为：确定孔位→锚索成孔→锚索入孔→清孔→压浆→安装张拉垫板→张拉锁定→结束施工。

1.4围护结构与基坑开挖降水

在进行对深基坑围护结构的人工挖孔桩时，需要在每一个桩孔内配置一个电动潜水泵，以此达到边开挖边抽水的效果。在基坑开挖前，根据工程地质条件，在基坑开挖前，先在基坑内布置多口抽水井，井的直径应当控制在25cm～30cm范围内，井口间距为32m～36m[8]。在完成对基坑的开挖后，在每一段开挖面内，都需要设置集中抽水井，直到地面沉降处理效果满足规定要求后，将其排放到城市排水系统当中。

2、工程概况

工程概况见表1。

表1工程概况

该工程现场和周围无重要道路、建筑和地下管线分布，地面整体开阔、平坦。其中一侧市政公路将于去年4月竣工。

3、地质情况

根据工程方的现场勘查，按照标准书写岩土工程勘察报告，以此掌握深基坑施工场地的地质情况，见表2。

4、深基坑支护施工监测方案

表2深基坑施工场地的地质情况

该基坑支护施工中受到的影响因素较多，包括管线干扰、降水等，为掌握设计施工方案的应用效果，设计施工监测标准与施工监测频率。见表3、表4。

表3基坑支护施工监测标准

表4基坑支护施工监测频率

5、监测结果

对深基坑施工后的监测结果进行统计，见图4。

参照以上结果可知，基坑支护施工监测项目均未达到预警值，即深基坑围护结构水平方向总位移、深基坑土体侧向变形、围护结构变形、支护桩体结构的测斜均<24mm，支护施工中的地面沉降也未超过-20，因此可以说明该施工方法可以起到控制深基坑变形的作用。

6、结论

根据支护设计方案和工程特点、周边环境和水文地质条件，本文制定了一套切实可行的基坑支护施工方案，并从多个方面对该方法进行了全面的指导，根据图4深基坑施工后总变形量统计结果可知，该方法可以在一定程度上解决该工程施工中存在的多种质量方面问题。

当前的深基坑支护技术在理论设计和施工实践上已经日趋成熟，并在阶段性的工作中取得了较多成功的经验，但是由于此类工程受到的影响因素较为复杂，且部分影响因素具有隐蔽性，使得基坑支护的稳定性问题时有发生。未来的基坑支护应该更加严谨、科学，既要注重经验，又要注重理论上的引导，以预防为主，并要做到以下几点：(1)加大对新技术的引进；(2)合理选用施工中的机械设备；(3)保障施工中对基坑的监测；(4)完善安全管理体系等。

参考文献:

[1]涂超建筑工程深基坑支护施I技术及施I要点探讨-以某靠近河流的建筑工程为例[J].房地产世界,2022,(24):146-148.

[2]徐刚.住宅建筑工程深基坑支护施工研究--以A住宅工程项目为例[J].房地产世界.2022.(22):120-123.

[3]高安培,林长胜,张瑾轩,高清涛顾晨帆软土地基深基坑支护施工技术分析[J].四川建材,2022 ,48(11):104-106.

[4]许景达梁明,许李鹏探究建筑工程施工中下穿隧道深基坑支护的施I技术管理[J]中国住宅设施2022,(10):112-114.

[5]杨敏,朱雨轩赵德彬王西昌,臧朋复杂条件下深基坑支护及地下水控制技术研究[J]中国住宅设施, 2022.(10):64-66.

[6]段运华基于框架囊袋注浆扩孔预应力锚杆与微型钢管桩的深基坑支护工艺[J]建筑施I ,2022, 44(10):2290-2293.

[7]王卫强,朱俊霖,闫帆张红印,余健宇不同深基坑支护参数对邻近高边坡稳定性的影响[J]大连交通大学学报,2022 ,43(05):63-69.

[8]张堪培,许敏,冯龙飞旋挖钻进､泥浆护壁技术在深基坑支护咬台桩中的应用[J].广东土木与建筑,2022 ,29(10):15-18.

文章来源:丁洪.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术探讨[J].广东建材,2023,39(07):100-102+95.