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工民建深基坑开挖与边坡支护施工技术探讨吕布隆

发表时间：2021/7/12 来源：《建筑模拟》2021年第3期作者：吕布隆周海

[导读] 深基坑开挖和边坡支护在工民建施工领域发挥着非常关键的作用，其施工质量将直接影响工程整体品质。开挖与支护作业的难度普遍较大，加之工民建施工环境的复杂化，在工程实践中常遇到不同程度的问题。为从源头上规避工民建施工问题，需围绕相应的施工技术展开探讨，梳理技术应用流程，明确技术应用要点，发挥技术的驱动作用。

        中建二局第四建筑工程有限公司天津市 300457
        摘要：深基坑开挖和边坡支护在工民建施工领域发挥着非常关键的作用，其施工质量将直接影响工程整体品质。开挖与支护作业的难度普遍较大，加之工民建施工环境的复杂化，在工程实践中常遇到不同程度的问题。为从源头上规避工民建施工问题，需围绕相应的施工技术展开探讨，梳理技术应用流程，明确技术应用要点，发挥技术的驱动作用。
        关键词：工民建；深基坑；开挖；边坡支护；施工技术

        1工程概况
        建筑工程主体建设内容包含1栋主楼和2栋附属楼，总建筑面积约1.74万m2。基坑为基础施工内容，受施工空间的限制，无充足的土方堆放场所，基坑开挖期间产生的土方需及时向外运输，否则易发生现场土方过度堆积现象；基坑稳定性欠佳，应快速完成开挖作业。基坑施工现场的南东侧建有建筑物，施工期间的噪声污染易干扰周边居民的正常生产与生活，需采取主动降噪措施。
        2工民建深基坑开挖施工技术
        2.1明挖技术
        规划基坑施工区域，直接在地表处开挖并向内部推进。明挖技术的应用特点在于操作简单、施工便捷，局限之处在于扰动性影响明显，施工期间伴有粉尘污染、噪声污染等问题，应采取有效的控制措施。
        2.2暗挖技术
        根据基坑开挖施工面积，合理规划若干个施工点位，于该处有序向下挖掘，待各点的实测挖掘深度达到设计值后，再转为纵向挖掘的方式，逐步从基坑底部向上推进。通过暗挖技术的应用，可有效解决明挖技术应用期间所存在的噪声污染问题。根据现场施工情况，共确定4个挖掘点，配套支护和防水措施，给基坑的开挖提供安全保障[1]。完成挖掘作业后，随即组织回填，缩短中途的间隔时间，以免发生塌陷事故。
        2工民建深基坑支护施工技术
        2.1喷锚支护与土钉墙支护
        这种支护须满足放坡开挖要求，还应注意：第一，按设计要求进行基坑开挖分段分层，禁超长或超深开挖。第二，上下层面板或者锚杆（土钉）施工时，必须满足既定的养护要求。第三，锚杆施工需按照边坡土质条件或实际含水情况选择成孔设备，控制成孔深度须大于要求长度0.3～0.5m。孔隙大的杂填土或砂性土不适合预成孔的边坡，可用打入式花管，促成注浆锚杆。第四，分两次喷射面板设有钢筋的喷射混凝土，且其强度和厚度必须满足规定要求。
        2.2灌注（桩）墙支护
        人工挖孔及机械成孔灌注（桩）墙均应采取间隔施工的方式；要求桩位偏差和轴线或垂直轴线均应控制在50mm以内，垂直度偏差应小于或等于0.5%；埋设绑扎、吊装或埋设非均匀配筋的（桩）墙钢筋笼时，钢筋笼安放和设计方向应保证一致；施工结束，下层土方开挖前用低压变动测法检测桩身的完整性，检测数量尽量超过总体桩数量的10%，大于或等于5根。此外，还应特别注意处理土方开挖后桩间土的保护及排水工作[2]。
        2.3预制桩类支护
        这种类型的预制桩包括预制混凝土桩与钢板桩两种。第一，检测运输到施工现场的成品桩的质量。第二，明确沉桩的施工顺序及工艺。焊接钢板桩可使用剖口对焊或鱼尾板焊接，合理设置相邻桩的间隔，使其尽量错开1m以上；混凝土预制桩须单节桩，不要接长。
        2.4深层搅拌桩支护
        深层搅拌桩可采用浆喷或粉喷进行施工，选择施工方法或相应设备时，应综合考虑设计要求和地质条件，实际施工前需要先明确各项施工参数。施工必须满足搭接要求，每段施工均应连续进行，相邻桩体施工间隔时间应控制在24h内。须在施工起始时采取加强措施，搅拌结束后及时插入型钢等材料。

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合理划分施工段，以保证桩体的完整性或均匀性，减少段数，且应缩短施工段间时间间隔，时间过长时，需要补桩或采取其他加强措施。施工时如实记录桩位、提升速度和桩长、水泥浆（粉）用量等。
        2.5高压喷射注浆支护
        常见的高压喷射注浆形式分为定喷、摆喷、旋喷三种，又可分别采取单管法、二重管法、三重管法。需按照实际地质条件或技术要求划分，选用对应的设备和喷射参数以及浆液配方，采用现场试喷的方法对其确认后再施工。高压喷射注浆孔需间隔施工，并要求于24h后初具强度时，再进行紧邻的注浆孔的施工，特别强调控制标高，需重视施工安全防范措施[3]。
        2.6基坑土体的加固
        基坑土体加固分为坑内被动、坑外主动区土体加固2种，注浆法、高压喷射法、深层搅拌法最为常用。需严格按《地基处理技术规范》（JGJ79—2012）进行施工。基坑土体的加固施工除过应急抢险加固项目之外，应等到围护结构施工结束后再展开，保证施工开挖前施工。明确施工方案时需要综合考虑到施工对基土造成的扰动或对相邻结构造成的负面影响，此时需要强化环境影响监测工作。
        3深基坑开挖与边坡支护施工注意事项
        3.1准备工作
        加强图纸会审，从源头上发现问题，及时处理；在确定科学的工程图纸后，面向全体施工人员做好技术交底工作，使其能够准确掌握施工方案的具体内容，以提高施工的规范性；组织测量放样，将所得结果作为后续施工的控制基准；规划施工场地，全面清理堆积在现场的杂物，减小对后续施工所带来的不良影响。
        3.2加强施工监测
        成立监测小组，监测压顶梁的垂直和水平位移和围护桩桩身部位出现的变形，即测试斜、支撑轴力，立柱水平或垂直位移以及坑内外地下水位和地下管线水平位移与沉降。工程开挖的重点监测范围应该在开挖深度的3倍范围以内。实时监测地下水位和地铁及围护墙本体，同时以信息化监测用于动态指导施工。在基坑开挖阶段约每天1次，如遇关键时刻应增加监测次数，如遇较大变形或累计达到了报警值，应立刻停止施工，并做好相关的汇报工作，找到相应的原因，对施工合理调整启用备用方案[4]。
        在开挖中设水位监测井来监测地下水位，以土体“时空效应”为主要理论指导，挖坑途中需要于基坑内预留适当宽度土体，目的在于平衡基坑外主动土压力，部分土体产生被动土压力用于抵抗主动土产生的压力；为使基坑变形能控制在有限范围内，需按要求在24h内开展土体分块抽条及混凝土垫层的施工，避免安全隐患出现。
        3.3设置应急处理方案
        埋设注浆管在地铁主体结构侧的地墙外，开挖工程后做好注浆材料的准备工作，使注浆队伍保持在待命状态，如果发现监测数据有异常情况时，需要召开紧急处理会议协商控制措施，并加以实施解决问题。一般基坑施工中容易遇到的危险源包括触电、高处坠落、机械伤害、物体打击、坍塌等。施工现场成立专门的施工负责领导小组及应急救援小组，成立现场应急救援队，预估可能发生的危险准备充足的防汛或防大风应急措施急救物资，做好应急响应，尤其遇大风防汛季节，需特别做好现场值班轮流制。
        总而言之，深基坑开挖和支护作业均能够有序落实到位，实际施工效果满足要求，全程未发生安全事故，可兼顾质量、安全、效益等多重需求，表明开挖和支护施工技术具有可行性。
        参考文献：
        [1]许鹏，师磊，陈雨庆.浅析深基坑支护结构的施工要素[J].建材与装饰，2019（30）：43-44.
        [2]李强，詹必雄，吴字，王谦.盖挖地铁车站深基坑土方开挖施工技术[J].施工技术，2019，48（19）：124-126.
        [3]史峰.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理探讨[J].江西建材，2019（09）：125+127.
        [4]王继荣.超大型深基坑工程土方开挖技术[J].现代物业（中旬刊），2019（09）：197.