陽征林

(貴州熠星建筑工程管理有限公司，貴州 貴陽 550000)

當(dāng)前在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與社會快速進(jìn)步的推動下，促使城市建設(shè)規(guī)模日益上升，城市的隧道、地下建筑以及高層建筑等不斷增加。為了使地上空間有效節(jié)約，以及節(jié)省土地的需求也在持續(xù)上升，因此，在建筑工程中，深基坑施工在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)等方面的作用非常重要。

對于支護(hù)施工，其涵蓋的學(xué)科較多，并且存在一些不確定因素。在工程實(shí)踐中一般借助經(jīng)驗(yàn)判斷、測量測定與理論導(dǎo)向相結(jié)合的方法開展設(shè)計(jì)和施工活動。若是能夠?qū)χёo(hù)設(shè)計(jì)、施工以及測量等進(jìn)行深入探討，同時對相關(guān)案例應(yīng)用中不同土質(zhì)情況以及施工的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，并提出相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)優(yōu)化措施與改進(jìn)建議，能夠充分提高施工質(zhì)量[1]。

1 深基坑支護(hù)類型

1.1 鋼板樁支護(hù)

其通常采用帶有鉗口或是鎖口熱軋型制作而成，通過對鋼板樁進(jìn)行互相連接即能夠?qū)摪鍢秹χ谱鞒鰜恚趽跛约皳跬练矫嬗兄鴱V泛應(yīng)用，當(dāng)前直腹型、Z型以及U型較為常用，由于其施工工藝較為簡單，因此在深基坑支護(hù)中有著廣泛的應(yīng)用。

在進(jìn)行鋼板樁施工過程中，可能會使相鄰地基產(chǎn)生變形以及振動噪音問題，周邊環(huán)境會被破壞，因此，在建筑密度以及人口密集的地區(qū)，會受到嚴(yán)重限制。并且鋼板樁有著較大的柔性，若是錨拉或是支撐體系的設(shè)置缺少合理性，則會產(chǎn)生較大的變形，因此，若是支護(hù)深度在7m以上的情況下，則需要慎重考慮該方法的應(yīng)用。另外，由于完成地下室施工之后，必須將鋼板樁拔出，在拔出過程中，需要考慮對周邊地表土以及地基土的影響[2]。

1.2 錨噴網(wǎng)支護(hù)

當(dāng)前，在深基坑支護(hù)項(xiàng)目中，錨噴網(wǎng)有著廣泛的應(yīng)用，其是鋼筋網(wǎng)、錨桿以及噴射混凝土的聯(lián)合的簡稱，屬于世界前沿支護(hù)技術(shù)，在跨度較大的地下工程、較高的巖土質(zhì)邊坡，尤其是不良地質(zhì)情況下，其應(yīng)用效果十分明顯。錨噴網(wǎng)主要將一定長度的錨桿合理分布在巖土體內(nèi)，和巖土體共同作用進(jìn)行變?yōu)閺?fù)合體，對巖土強(qiáng)度較差問題加以優(yōu)化，同時將錨拉作用充分發(fā)揮出來，保證巖土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的潛力能夠有效發(fā)揮，促使邊坡更加穩(wěn)定。在邊坡面進(jìn)行鋼筋網(wǎng)噴射混凝土設(shè)置，能夠?qū)ζ旅孢M(jìn)行充分約束，有效防止其出現(xiàn)變形問題，促使坡面變?yōu)橐粋€整體。施工流程是，進(jìn)行石方開挖與修坡作業(yè)、鉆孔作業(yè)、安裝錨桿、壓力注漿、進(jìn)行鋼筋網(wǎng)掛設(shè)、鋼筋焊接、噴射混凝土，最后進(jìn)行下層開挖施工。若是土層缺少穩(wěn)定性，則需要在完成開挖修坡施工后，需要進(jìn)行增加第一次噴射混凝土[3]。

為了保證支護(hù)效果良好、促使土體強(qiáng)度得到有效強(qiáng)化，在施工過程中需要緊跟開挖的步伐，并且做到隨時開挖隨時進(jìn)行支護(hù)，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件，合理確定開挖深度，通常在2m左右。該支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為，安全性高、結(jié)構(gòu)簡單以及承載力高，在不同的土層中均有著良好的應(yīng)用效果，有著較強(qiáng)的適應(yīng)性。施工機(jī)械簡單、噪音小、污染低以及施工靈活，不會對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響。能夠與土方開挖施工同時開展，不會影響工期，同時由于其不需進(jìn)行打樁施工，因此其成本低廉。

通過一些工程實(shí)踐已經(jīng)證明，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土襯砌支護(hù)相比噴錨支護(hù)有明顯的優(yōu)勢，由于噴錨支護(hù)能夠?qū)ν馏w變形進(jìn)行有效控制，因此，能夠避免土方坍塌和墜落問題，使土體自承效能得到充分發(fā)揮，因此，錨噴結(jié)構(gòu)的受力較為合理。其可以有效節(jié)約勞動力、混凝土以及木材等資源，促進(jìn)施工效率，減少工程造價(jià)。同時，錨噴支護(hù)可以對土體及時進(jìn)行支護(hù)以及加固，和土體之間進(jìn)行緊密貼合并將其張性裂縫封閉，使土體結(jié)構(gòu)面得到充分加固，提高土體整體性、強(qiáng)度以及自承能力等。在出現(xiàn)變形現(xiàn)象時，其能夠?qū)ν馏w應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而控制變形現(xiàn)象進(jìn)一步發(fā)展，防止出現(xiàn)土體坍塌問題。

2 深基坑土方開挖施工技術(shù)

2.1 放坡技術(shù)

放坡技術(shù)通常涵蓋以下情況，首先，深基坑深度相對較淺，可以借助挖掘機(jī)開展開挖作業(yè)，同時結(jié)合具體高度進(jìn)行一次性即可完成開挖作業(yè)。其次，深基坑具有較高地下水位，此時需要采用運(yùn)土車輛和反鏟挖土機(jī)，通過協(xié)調(diào)作業(yè)可以有效開展施工活動。再次，若是深基坑土質(zhì)較硬，并且地下水位較低，則應(yīng)該科學(xué)設(shè)置坡度，保證運(yùn)輸車輛可以在底部開展運(yùn)輸工作，另外，還應(yīng)該保證基坑邊緣具有良好穩(wěn)定性，為運(yùn)輸工作效率和安全性提供保障[4]。

2.2 直立壁無支撐技術(shù)

該技術(shù)的擋土性能與防水性能較為突出，另外，在基坑深度為5m情況下，也具有良好應(yīng)用效果，借助重力式擋土墻，為基坑施工活動有序開展提供保障。同時，若是地下水位較高，禁止采用鏟挖機(jī)開展基坑施工，防止邊坡浸水，增加施工隱患。

2.3 直立壁內(nèi)支撐施工

該技術(shù)在基坑深度大時，同時比挖土機(jī)挖掘深度大的情況下，可以選擇此種施工技術(shù)，通過分層挖掘方式能夠建立良好支撐面，同時基于此開展內(nèi)支撐處理，在滿足相關(guān)規(guī)范要求后，開展下階段挖掘作業(yè)，進(jìn)而能夠充分提高支護(hù)體系健全性。

2.4 直立壁拉錨技術(shù)

若是基坑深度很大，會選擇該技術(shù)開展開挖作業(yè)，另外還需要基坑下方的空間充足，為施工活動提供良好保障。該技術(shù)涵蓋以下方式，即分區(qū)段挖掘與分層級挖掘，同時開展施工活動時，可以引入拉錨施工技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)過程中，需要確保施工質(zhì)量和施工進(jìn)度，對錨桿位置的要求較為嚴(yán)格，需要和分區(qū)開挖、分層開挖范圍相同[5]。

3 深基坑開挖與支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)踐

3.1 工程概況

A工程為一棟大廈，位于S市D區(qū)南四環(huán)西路，總建筑面積為達(dá)到125799m2，其中地下面積達(dá)到36955m2，建筑高度為102.9m，采用方形布置平面。地下層數(shù)為4層，其基坑底的最深相對標(biāo)高為-21.3m，運(yùn)用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，C塔樓和裙樓運(yùn)用鋼筋混凝土框架/剪力墻的結(jié)構(gòu)，地下和群樓混凝土梁內(nèi)進(jìn)行無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置。

根據(jù)相關(guān)勘測報(bào)告，將F河洪沖積扇區(qū)作為擬建場區(qū)，地面標(biāo)高達(dá)到47.51m。根據(jù)擬建產(chǎn)區(qū)的地質(zhì)土層的巖性、年代以及成因類型等，并按照工程特性將其劃為14個大層，粉質(zhì)黏土黏質(zhì)粉土層為其地基的重要持力層，A工程地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)值使130KPa。

3.2 深基坑支護(hù)方案

A工程具有現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、場地狹小以及工期短等特點(diǎn)，與常規(guī)施工工期相比較低。若是采用放坡開挖的方法，則會由于場地小、基坑深的影響，對基坑穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，而采用護(hù)坡柱方式進(jìn)行施工，則會推遲基坑開挖的時間，對總體控制造成影響。結(jié)合地質(zhì)資料、周邊建筑物以及其他實(shí)際情況，A工程將采用擋土墻、錨桿、混凝土灌注樁以及錨噴護(hù)壁聯(lián)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)施工作業(yè)，其設(shè)計(jì)根據(jù)相關(guān)規(guī)范方法展開計(jì)算，同時對具體支護(hù)方案加以確定。借助此方案展開支護(hù)施工作業(yè)，能夠在開挖的過程中進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，不會對工程進(jìn)度造成影響，并且沒有回填量，能夠有效縮短工期、節(jié)約成本[6]。

3.3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

3.3.1 錨噴護(hù)壁

其原理是借助沿途介質(zhì)自承能力，利用錨桿和周圍土體之間的黏聚力以及摩擦力等，使深部土體與外部土體能夠緊密地連接在一起，其中噴射混凝土面板能夠?qū)﹀^桿的應(yīng)力分布進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，同時具備一定防水能力，采用借助水平壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行噴錨網(wǎng)施工，能夠使地面承載力得到充分強(qiáng)化。噴錨網(wǎng)方法不會單獨(dú)占用工期，其與土方開挖作業(yè)能夠同時開展。

1)施工工藝。首先進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作，采購合格的施工材料，之后進(jìn)行支架安裝、將坡面危石清理干凈。之后開展鉆孔、注漿作業(yè)，在機(jī)械設(shè)備安裝完畢之后，對錨桿進(jìn)行旋作安裝注漿，在這一過程中可以通過進(jìn)行鋼筋網(wǎng)制作，并在此環(huán)節(jié)中進(jìn)行安裝，同時進(jìn)行伸縮縫分隔條安裝作業(yè)，并準(zhǔn)備混凝土、安裝混凝土噴射機(jī)，進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)。最后開展養(yǎng)護(hù)工作，將分隔條取出[7]。

2)質(zhì)量控制措施。①制錨，采用規(guī)格為Φ22m的鋼筋，搭接焊長度不低于50cm；②開挖，在開挖作業(yè)的同時開展支護(hù)作業(yè)，分段、分層地開挖；③鉆孔，借助空氣沖擊方法實(shí)現(xiàn)鉆孔，其孔徑需要在14cm以上，將深度誤差控制在20cm以內(nèi)，若是孔位存在障礙物，則可以進(jìn)行合理的變動；④注漿，水灰比為1∶0.45，將注漿壓力保持在0.5Mpa以上，并將42.5#硅酸鹽作為水泥的主要材料；⑤編網(wǎng)和焊接，網(wǎng)筋Φ6@300×300，另外加網(wǎng)孔的間距是50×50的鋼絲網(wǎng)，搭接焊長度在10cm以上，焊點(diǎn)數(shù)量保持3點(diǎn)以上；⑥噴射混凝土護(hù)面，采用42.5#水泥、碎石以及中砂，其水、石、砂、水泥的配合比為0.4∶2∶2∶1，混凝土強(qiáng)度規(guī)格為C20，混凝土土層厚度是5cm，并且需要每天澆3次水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，時間為一周；⑦開挖下層，下層開挖時間主要和上層噴射混凝土強(qiáng)度以及地質(zhì)條件等有著緊密關(guān)聯(lián)，通常在上層噴射混凝土完成30h之后開展下層開挖作業(yè)。

3.3.2 混凝土灌注樁

1)施工工藝。在鉆孔之前，需要對場地平整度進(jìn)行處理、進(jìn)行排水溝挖設(shè)以及建設(shè)泥漿池等準(zhǔn)備工作。在鉆孔過程中，首先進(jìn)行水泵設(shè)備以及樁架安裝工作，在樁位位置進(jìn)行孔口埋設(shè)作業(yè)，以達(dá)到科學(xué)定位、存儲泥漿以及保護(hù)孔口的目的，在完成樁架安裝之后，采用鉆機(jī)開展鉆孔作業(yè)。在這一過程中需要向孔洞灌注泥漿，并保證泥漿液面始終超出地下水位1.0m，進(jìn)而達(dá)到降低鉆進(jìn)阻力、攜渣、護(hù)壁以及潤滑鉆頭等目的。在鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求之后，需要進(jìn)行清孔處理，A工程借助原土造漿，在清孔時，需要連續(xù)注入清水，在殘余泥塊達(dá)到泥漿狀態(tài)之后，手觸泥漿并沒有顆粒感即說明清孔作業(yè)已經(jīng)完成。然后吊放鋼筋籠并進(jìn)行水下澆筑混凝土作業(yè)[8]。

2)質(zhì)量控制。保證樁中心和護(hù)筒中心偏差在50mm之內(nèi)，埋深在1m以上。泥漿比重在1.15左右，沉渣厚度保持在150mm以下，采用潛水泵將孔內(nèi)泥漿排放到貯漿槽中進(jìn)行沉淀處理，導(dǎo)管底與孔底間距保持30～50cm，導(dǎo)管埋置在混凝土中的距離至少保持1.0m高度。

3.3.3 磚砌擋土墻

1)施工工藝。首先進(jìn)行超平放線，之后進(jìn)行試擺磚、立皮數(shù)桿，同時進(jìn)行組砌和清理作業(yè)，并安裝構(gòu)造柱模板與澆筑混凝土，最后安裝圈梁以及壓梁模板、綁扎鋼筋、澆混凝土。

2)質(zhì)量控制。保證材料質(zhì)量滿足規(guī)范要求，砂漿飽滿、厚度勻稱，內(nèi)外搭砌，保證墻面垂直。豎向與水平方向的灰縫寬度需要保持在10mm左右，其水平砂漿飽滿度應(yīng)該在80%以上，豎向砂漿應(yīng)該為飽滿狀態(tài)[9]。

3.3.4 錨桿支護(hù)

土層錨桿又被稱為土錨桿，其屬于在地面、深開挖的擋土墻等或是未開挖的立壁土層鉆孔，在達(dá)到設(shè)計(jì)深度的端部并形成柱狀，將鋼絞線、鋼絲束、鋼筋或鋼管等抗拉材料填入其中，并將化學(xué)漿液或是水泥漿等灌入其中，使其和土層結(jié)合為錨桿[10]。

1)施工準(zhǔn)備。①采購具有試驗(yàn)報(bào)告和出廠合格證的鋼筋，規(guī)格為Φ22m，采購42.5#硅酸鹽水泥以及粒徑在2mm以下的中細(xì)砂，施工用水的pH值<4；②鉆孔機(jī)應(yīng)該具有鉆頭以及套管；③開挖邊坡時，根據(jù)錨桿實(shí)際尺寸選擇鉆桿開展鉆孔以及灌漿等，同時進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，對錨桿質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)；④開展技術(shù)交底工作，對孔深以及孔距等施工規(guī)范要求進(jìn)行明確；⑤開展施工放線作業(yè)，對錨桿孔、樁基線等加以確定。

2)施工工藝。首先進(jìn)行土方開挖，測量以及放線定位，之后安裝鉆機(jī)并對孔位進(jìn)行校正，調(diào)整角度并將水源打開開展鉆孔施工，將內(nèi)鉆桿提出進(jìn)行沖洗，滿足設(shè)計(jì)深度之后，對內(nèi)鉆桿進(jìn)行反復(fù)提起，將鋼筋放入采用壓力灌漿方式進(jìn)行灌漿處理，對裸露主筋進(jìn)行防銹處理，安裝橫梁上錨具，最后鎖定錨頭。

3)質(zhì)量控制。①保證鉆孔位置的正確性，需要對錨孔位置進(jìn)行適時調(diào)整，保證其合理受力；②在鉆進(jìn)后需要將內(nèi)鉆桿反復(fù)提起，并對沉渣進(jìn)行清洗，待滿足要求之后進(jìn)行下節(jié)鉆桿作業(yè)；③在安放錨桿前，需要對其性能進(jìn)行全面檢測，若是任何一項(xiàng)指標(biāo)沒有滿足要求，均需要更換；④在使用注漿管前，需要對其堵塞、裂縫問題加以檢查，并保證接口位置的牢固性；⑤安排專業(yè)人員制作拉桿，在完成鉆孔施工之后，需要及時進(jìn)行拉桿安設(shè)作業(yè)；⑥需要認(rèn)真對待灌漿作業(yè)，認(rèn)真執(zhí)行記錄工作，將水泥漿作為灌漿材料，水灰比是 0.45，并且需要保證水泥漿抗壓強(qiáng)度在25Mpa以上，塑性流動的時間應(yīng)該小于22s，需要在40min內(nèi)完成澆注作業(yè)；⑦在注漿作業(yè)前，借助水進(jìn)行引路以及濕潤處理，在注漿完成之后，需要進(jìn)行一周以上的自然養(yǎng)護(hù)[11]。

3.4 土方開挖

3.4.1 施工技術(shù)

A項(xiàng)目的基坑開挖量大，因?yàn)橥练嚼塾?jì)量在36萬m3以上。開挖主要涵蓋三個階段，均投入2臺挖掘機(jī)開展開挖作業(yè)，同時采用人工方式進(jìn)行清底處理。機(jī)械開挖嚴(yán)格遵循逐軸平行開挖、由里向外方式進(jìn)行，各軸挖掘機(jī)同步推進(jìn)，挖土及時裝車，在達(dá)到基坑底部上的0.25m標(biāo)高部位，采用人工方式開展修正作業(yè)。放坡系數(shù)取0.3，進(jìn)行二級放坡，選擇護(hù)坡樁進(jìn)行直壁開挖作業(yè)[12]。

3.4.2 土方開挖質(zhì)量隱患與防治措施

1)邊坡開挖。由于開挖深度較大，并且放坡不足，在地下水與地表水作用下，邊坡荷載大、土質(zhì)差以及土層濕化之后承重性能受到影響。對此，提前設(shè)計(jì)開挖范圍、順序、路線，科學(xué)設(shè)置集水井、排水溝的流向與位置，保證不會發(fā)生亂挖、超挖問題。對斜坡地段進(jìn)行挖方過程中，若是出現(xiàn)斜坡的，采用分層開挖、自上向下，避免因?yàn)榛悠履_受到破壞，而出現(xiàn)滑坡問題。對地面排水進(jìn)行科學(xué)安排，避免周邊地表水流向基坑，保證地基不會受到影響。在坡頂發(fā)生堆載現(xiàn)象情況，確保堆放物與邊坡之間距離在3m以上。

2)滑坡。由于邊坡坡度不合理，傾角較大，并且土地因?yàn)榈乇硭肱c自重影響，會導(dǎo)致剪切應(yīng)力增加，對土體內(nèi)聚力產(chǎn)生影響，造成土體失穩(wěn)。對此，要求施工人員對坡度進(jìn)行合理確定，設(shè)置配套設(shè)施、排水措施，對滑坡因素進(jìn)行有效控制。禁止在坡頂3m范圍內(nèi)堆放材料，在坡腳位置取土。在發(fā)現(xiàn)裂縫之后，及時進(jìn)行處理。

3.5 工程優(yōu)化措施與應(yīng)用效果

通過對A工的分析，借助噴射混凝土、鋼絲網(wǎng)、錨桿以及混凝土灌注樁結(jié)合的方式，能夠使邊壁墻體本身的自穩(wěn)能力得到充分利用，促使結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)達(dá)到最佳，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)能夠?qū)χёo(hù)參數(shù)進(jìn)行隨時調(diào)整，其靈活性的特點(diǎn)十分突出，尤其在施工現(xiàn)場環(huán)境十分復(fù)雜時，由于其所需場地小、設(shè)備簡單，因此其優(yōu)越性較為明顯。可以采取以下措施進(jìn)行優(yōu)化[13]。

結(jié)合地質(zhì)情況合理確定機(jī)械鉆孔或是人工鑿孔的方式，根據(jù)實(shí)際孔位布置，開展測量劃線工作，將正確孔位標(biāo)出，之后設(shè)計(jì)孔長、孔徑以及俯角等再開展鉆孔作業(yè)。另外在安裝錨桿過程中，需要根據(jù)各排錨桿的直徑以及長度進(jìn)行錨桿加工，為了保證錨桿始終位于孔中心處，需要焊接居中支架，間距為1.6m左右，在孔內(nèi)放入錨桿。最后為注漿環(huán)節(jié)，將水泥砂漿注入孔內(nèi)，比例為1∶1，注漿壓力控制在0.4Mpa以上，保證孔壁與錨桿之間能夠注滿砂漿，將早強(qiáng)減水劑與膨脹劑混入砂漿之中，借助由里向外的方式進(jìn)行注漿，并在孔底0.5m左右的位置插入注漿管，在孔口處必須進(jìn)行止?jié){布綁扎處理，保證漿液不會溢出。

4 結(jié)語

本文結(jié)合A工程實(shí)例，對基于施工現(xiàn)場較為狹窄情況下的支護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行對比分析，A工程采用的是擋土墻、錨噴護(hù)壁、鉆孔混凝土灌注樁以及錨桿相結(jié)合的支護(hù)體系。其能夠使邊壁墻體本身的自穩(wěn)能力得到充分利用，促使結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)達(dá)到最佳，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)能夠?qū)χёo(hù)參數(shù)進(jìn)行隨時調(diào)整，其靈活性的特點(diǎn)十分突出，尤其在施工現(xiàn)場環(huán)境十分復(fù)雜時，由于其所需場地小、設(shè)備簡單，因此其優(yōu)越性較為明顯，并提出土方開挖和修坡同時開展以及動態(tài)監(jiān)測實(shí)施信息化施工等優(yōu)化所示與促進(jìn)策略。