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建筑施工中深基坑支护的施工技术龙发银

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：龙发银

[导读] 摘要：随着我国城市化不断发展，城市建设用地正在减少。

        贵州立达工程项目管理有限责任公司贵州省 550002
        摘要：随着我国城市化不断发展，城市建设用地正在减少。建筑面积的减少推动了建筑的向上发展，通过增加楼层数量来扩大建筑空间。在提高建筑高度的同时，我们认识到开挖施工对施工质量和安全水平的重要性。因此，在施工中，需要考虑各个方面的因素，结合相关政策和施工技术标准，选择科学合理的施工技术方案，这对提高整个施工的稳定性至关重要。
        关键词：建筑施工；深基坑支护；施工技术
        1深基坑支护施工技术的主要类型
        1.1锚杆支护技术
        锚杆支护技术主要是通过对深基坑中岩土的加固，提升工程的稳固程度。锚杆是该技术的核心部分，首先把其中一头嵌入岩土中，然后再用另一头连接支护体系，同时施加相同程度的预应力，锚杆中就会产生一定的受拉力，利用受拉力岩土中的潜能，进一步提升深基坑的整体牢固度。
        1.2型钢支护施工技术
        型钢支护施工技术与其他技术相比，具备的刚性和强度更高。型钢支护施工技术根据实际施工情况而定，通常运用的是工字形的单排式的钢板桩，由拉杆和连梁等共同承载压力，然而对于基坑很深的工程，大多运用双排以及多层的钢板桩进行承载，加强对压力的承载能力和效果。
        1.3土钉墙技术
        土钉支护系统主要由高密度的土钉墙和土体结构共同组成，该系统形成的挡土结构具有复合性和高稳定性，能够在一定程度上抵抗土钉结构带来的水平土压力以及其他压力，进而推进建筑深基坑项目开挖环节的整体进程。此外，土钉墙施工技术还能减少墙后土体的变形现象，提高边坡的稳定性。
        1.4深层搅拌桩支护技术
        深层搅拌桩支护技术的主要固话材料是石灰和水泥，通过搅拌装置融进部分软土使其逐渐固化形成一个桩体，该技术必须要统一性能指数。在施工过程中，二、三级基坑的总体深度低于7米，坑边到红线之间的距离重合时，相关的施工人员就可以选用深层搅拌桩支护技术。
        1.5混凝土灌注排桩支护技术
        混凝土灌注排桩支护技术可以降低对建筑地基土体的损坏程度和对周边环境的影响，因此该技术比较普及。在施工过程中，混凝土灌注排桩支护技术主要采用柱列式间隔布局的钢筋混凝土，相关的施工人员必须要严密处理灌注桩之间的距离，确保合理的疏密度，避免间隔处产生地下水以及土壤渗入，同时还要在混凝土灌注桩之间施加高压注浆，提高施工项目的质量水平。
        2工程深基坑支护施工技术的要点分析
        2.1工程概况
        该民用住宅的楼高为16层，建筑高度为60.50m，总建筑面积为16998m2，土建基础采用钻孔灌注桩，设一层地下室，基坑的开挖深度为自然地坪下6.1m，开挖面积为61m×28m，主体建筑为砖混结构，基底埋深2m，与基坑的距离为6m~10m。该住宅楼所处位置的地下水位深度为9.2m~11.0m，地基开挖土层自上至下依次为杂填土、黏土层、中细砂、中粗砂。其中历史遗留建筑垃圾层的平均厚度为1.1m，黏土层的平均厚度为3.6m，中细砂土层的平均厚度为2.7m，中粗砂的总厚度为14m。经过实地勘测及反复研究决定，该项目土建基础中的深基坑支护施工采用土钉墙技术工艺。

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        2.2土钉墙参数设定
        遵照施工组织设计与施工图纸要求，该民用住宅地基基坑侧壁的安全等级为三级，重要性系数为γ0=0.9，根据土钉支护技术规程的设计方法，对土钉墙各部件进行参数设定，验算结果如下：基坑边坡的角度为70º，土钉长度为3m~4m，钉体选用50×50×5mm的角钢，土钉的设置形式分为两种，一种是直击法，即直接将土钉打入土层当中，向下倾斜的角度为5º，另一种是采取钻孔注浆的方法形成土钉，钻孔直径为60mm，向下倾斜的角度为20º，灌注的水泥浆强度为M10级。土钉的水平与竖向间距的取值均为1.2m，面层喷射的水泥砂浆厚度为80mm，砂浆等级为M20，钢筋网的直径为6mm，面积为200×200mm。
        2.3土钉墙技术工艺流程
        该民用住宅土建基础中的土钉墙支护工艺流程主要包括基面开挖、布设钢筋网、制作土钉、土钉设置、喷射面层砂浆以及面层养护。首先是基层开挖工序，挖掘机械选用反挖掘机，并遵循“逐层开挖”的原则，每一层的开挖深度为3m，工作面长度为10m~15m，为了保证平整度以及受喷面的放坡角，在挖掘过程中应当预留出10cm~20cm的土层，并通过人工削坡的方式，将坡角控制在70º左右，这样，能够给施工作业留有足够的作业空间，为支护施工的顺利展开提供有利条件。在制作土钉时，选用选用50×50×5mm的角钢，而钢筋网下料编扎成6×3.1m的钢筋网片，土钉一端切割成尖锥状，这样有利于土钉植入土层。在施工过程中，基坑上层的黏土与粉质土层，采用钻孔注浆土钉，排布形式按照梅花形来布设孔位，钻孔机选择轻便式的凿岩钻孔机，并利用特制的螺旋形钻头，当钻孔工序结束后，借助于空压机将冷风吹入孔内，以达到清除孔内杂物的目的，钻孔清理完毕，方可植入土钉，并将土钉送入孔底，当土钉触及底基时，应当抽回一定距离，使外露的土钉长度足够喷射面层厚度。土钉安装就位后，采用重力式灌注法向基坑内灌注砂浆，浆液顺着V型槽缓缓流入钻孔，也可以借助灌浆管完成该道工序。对于基坑下层的砂质土层，则选用长度为3m的土钉，利用锤击法，将角钢土钉锤入土体，在人工锤击时，应掌握好力道与锤击角度，避免角度倾斜导致土钉端头出现劈裂现象。
        当基坑内土钉设置完毕后，将预制好的钢筋网挂在外露的土钉上，同时打入30×Φ14mm的钢筋钉，确保土钉外露10cm，并将网钉用细铁丝绑扎牢固，钢筋网与坡面的净距离应保持在2cm~3cm。土钉端部与面层采用50×Φ25mm的短筋予以连接，并按照3×3m的网距来放置排水管，排水管的材质通常选择PVC管材，当上述工序结束后，方可喷射混凝土。配制混凝土所需的水泥强度等级为425R的普通硅酸盐水泥，中粗砂与含水量的配合比值为1：2。喷射时按照由上至下，由左到右的顺序，以直径为60cm~80cm画弧并螺旋式前进，喷头距离喷面80cm~100cm，喷射结束后，及时对混凝土面层进行喷水养护，养护时间通常为7天，这样能够保证混凝土的力学强度满足标准要求。
        2.4施工监测与应用效果
        通过对施工全过程的监测，土钉墙体的最大变形量为15mm，一般变形部位的变形量都小于10mm，最大沉降量为5mm，而且混凝土面层并未产生开裂现象。由于在基坑开挖过程中，发现基坑土层性状发生了改变，部分区域存在大量的淤积土，性状较为松散，因此，为了收到理想的支护效果，在设置土钉时，将土钉间距缩小1m，土钉的长度值变为6m，这样，能够有效避免土体坍塌事故的发生。通过现场施工实践验证，该住宅楼基坑采用土钉墙支护技术，不但能够起到较好的防护作用，而且也为施工单位节省了大量的资金。如果采用深层搅拌桩的施工方案，单造价达到375元/m2，支护总价为45万元左右，而利用土钉墙支护技术，能够节省近20万元的费用，单方造价仅仅为208元/m2。另外，施工进度与工期层面看，土钉墙施工不需要占用独立的工期，与挖土工期始终保持一致，而如果采用深层搅拌桩技术，必须预留出45天以上的单独施工时间，由此可以看出，土钉墙支护技术具有防护性能好、操作简单灵活、施工效率高、节省投入成本等诸多优势。
        结语
        建筑工程施工中，应注重技术支撑的重要性，尤其是深基坑支护技术的应用也是非常重要的，应全面落实技术创新，结合具体情况加强研究工作的落实，有效发挥技术的优势，从而增强工程安全性和质量，以此满足建设工程领域稳步发展。
        参考文献：
        [1]郭仕龙.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用研究[J].绿色环保建材，2019（04）：158-159.
        [2]赵晓刚.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术[J].江西建材，2017（01）：99.
        [3]罗元国.分析高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].低碳世界，2016（02）：143-144.