1、浅议房屋建筑基坑支护施工关键技术探究摘要：随着房屋建筑业的的不断发展，基坑支护的施工技术也应用的越来越多。在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。本文主要就房屋建筑基坑支护施工关键技术进行了探讨，先概述了基坑支护的概念，后论述了基坑支护工程的现状及施工技术质量控制及安全要求。 关键词：房屋；基坑；支护；施工；安全 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 随着城市的日益发展，房屋建筑业也得到了迅猛的发展，建筑的地下结构也越来越多，如地下商场、地下停车场等，所以深基坑支护工程的应用也越来越普遍。然而，在房屋建筑的建设中，可供建筑施工的城
2、市区域还是相当有限，再加上环境的复杂性，导致了深基坑的支护工程存在着许多的问题。所以，掌握房屋建筑基坑支护施工关键技术，对地下结构的建设来说非常重要。 一、基坑支护 （一）基坑支护的概念 基坑支护：在进行基坑的施工中，会对基坑的周边采取一些加固的防护工作，以此保证基坑环境和地下结构的安全。 建筑基坑：在地下室的施工和建筑基础的施工中，一般都会在地面以下开挖形成建筑基坑，虽说其只是一项临时的工程，但它给建筑施工提供了一个良好的空间，让工程在原定位置施工。 深基坑：即指地下施工深度大于 5 米的施工工程。如果深度没有 5米以上，但地下环境复杂的工程也可被称为深基坑。 （二）基坑支护的工程特点 在人
3、口密度大的城市，建筑环境比较复杂，所以基坑支护工程容易受到场地的限制，也容易受到诸如排水管道、附近建筑等周围环境的影响，使得基坑支护受到许多施工困难的影响。一般来说，作为临时构件的基坑的支护结构，其所用的安全防护设备并不是很多，存在很大的安全隐患和质量风险。最后，往往会因为施工场地土的性质、周边坏境以及水文条件的差异，基坑的地域性会变强，所以，在具体施工的过程中，要根据具体的情况采取特殊的处理措施。应该高度重视深基坑支护施工，在总结经验，进行多研究和多积累的前提下，形成造价合理而又质量优良的支护体系。 （三）基坑支护方式选择及应用 常用到的基坑支护方式有：水泥土挡墙、基坑体内坑、拍桩支护、钢板
4、桩以及放坡等方式。一般情况下，在进行基坑施工之前，必须依据当地的地质水质的条件来选择合适的支护方式。放坡的方式一般被用在开挖地不深的情况下，而开挖地较深的地方则运用的是基坑的内壁支撑，如一些大型的基坑，还可采用连续墙的方式进行开挖的处理。 二、基坑支护工程的现状 （一）周围环境的复杂 随着社会的不断发展，城市建设也更加的活跃起来，建筑群越来越密，并且迅速崛起。伴随着人口的增长，城市空间变得越来越狭窄，地面上的一些设施和地下的一些管道都非常的复杂。而在基坑的施工中，这些都是影响施工进程的一些主要因素。因此，在保障周围建筑安全的情况下，还要能够使得基坑的本身具有一定的稳定性。 （二）支护结构设计中
5、土体的物理力学参数难以计算 深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。 在深基坑支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将会大大的影响到设计结果。土力学试验数据表明：内磨擦角值相差 5，其产生的主动土压力不同；原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。 （三）基坑土体的取样不具典型性 在深基坑
6、支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指标，为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。（四）基坑开挖存在的空间效应考虑不周 深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳常常发生在长边的居中位置，这是以深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，而
7、对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以，在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。 三、基坑支护施工质量控制及安全要求 （一）施工准备 必须清理施工场地方的一切障碍，确保场地的平整。在开挖一道桩位范围内的沟槽，并压实场地，再进行铺垫的工程施工。 在施工时，要确保材料的供货计划，使得运输送料管有所畅通，并按照要求对所用的材料进行检验，其全部符合使用规范时才可进行使用。桩机的开钻所要使用的所有机械设备都要有专人操作，并按操作规定进行安全的机械操作。本施工可采用的机械设备是 SJBDS37 的深层搅拌机，其所配置的 47J 片被改制为 6 刀
8、片，并交叉错开，刀与水平线呈 3O0，第二层刀片处设有喷浆孔，这样一来，成桩的质量就得到了提高。（二）支护施工工艺流程 支护桩均为钢筋混凝土，根据工程实际选择成孔方式，本文以下论述采用正循环钻进工艺成孔：定位正循环钻进至设计深度制备水泥浆搅拌清洗。 1、定位。深层水泥搅拌机到达指定桩位，对中。 2、正循环钻进至设计深度。待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机。放松起重机钢丝绳，按照正循环钻进路线，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，在土层，适当少投粘土，靠钻进自造浆，在砂土层则加大泥浆浓度。 3、制备泥浆。待深层搅拌机下沉到一定深度时，开始按设计确定的配合比拌制泥浆。泥浆在整个施工过程中起着重要
9、的作用，泥浆的作用是携砂排土，护壁、冷却钻头、切土润滑等。因些，控制泥浆密度是保证灌注施工的基础条件，施工中应安排专门技术人员对泥浆密度经常进行测定，定期测定含砂率、粘度、胶体率。泥浆的标准为含砂率应不大于 8%、粘度 18g22g、胶体率不小于 90%，可根据泥浆的质量状况加入适量的增粘剂、增重剂、分散剂等，以提高泥浆质量。压浆前将水泥浆倒入集料斗中。 4、提升喷浆搅拌。待深层搅拌机下沉到设计强度后，开启灰浆泵，将水泥浆压入，并且边喷浆，边搅拌，同时按设计确定的提升速度提升搅拌机，重复上下搅拌。为使土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计深度后在提出地面。 5、清洗。向已排空
10、的集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。 （三）施工措施 1、混凝土灌注 开始灌注前认真清孔，沉渣厚度小于 20cm。整个灌注过程中认真做好各项记录，包括灌注起止时间、停待料时间、天气及灌注中的非正常因素等，记录要完整、准确、及时。混凝土采用导管法连续灌注，避免灌注过程中对孔壁的冲刷，导管为法兰盘连接。灌注混凝土至桩顶时，适当超过桩顶设计标高 30cm，以保证在凿除浮浆后，桩顶标高和质量能符合设计要求。随混凝土灌注高度的上升，连续不间断并保证单桩灌入量。如有特殊情况受限，灌注时间间断不超过 30S。混凝土的检查试验，每一批商品混凝土，搅拌
11、站按规范出具混凝土试件报告、施工现场复验。2、土体加固 本工程结合基坑与周边建筑的相对距离及施工顺序等多方面因素，通过与设计单位协调，对工程基坑的土体加固区域及形式进行调整。整个工程项目的基坑加固由原设计的南侧单边裙边加固改为再加中间抽条加固，两端满堂加固，加固范围为从第二道支撑底至坑底下 3m。尽量减小南侧基坑的变形，减少对地铁车站结构的影响。 3、桩间土护壁 为保证坡顶稳定，防止桩间土自然坍落，进行挂网抹浆处理，用4cm8cm 钢丝网，喷 50mm 厚 C20 碎石混凝土。为保证桩壁面的平整度、垂直度，护坡桩施工时，我们严格控制孔的位置、垂直度，随时检查钻机的平稳及钻杆的垂直度；在土方开挖
12、时，桩壁面禁止机械挖方，用人工清除以避免桩间土因机械开挖而造成过度坍塌及超挖；在挂网喷浆处理时，用经纬仪测出壁面，在桩间土中插入细钢筋，拉横线和吊垂线控制喷浆厚度及垂直度、平整度。从基坑顶至坑底全面控制，保证壁面的垂直度及平整度。为保证护壁效果，我们要求坑内土方开挖时，在坑内周边预留 5.0m 宽工作台，待上层壁面处理完毕后，再用机械和人工清土。4、基坑监测 在开挖基坑施工过程中必须及时对本基坑以及地铁基坑和周边环境作重点监测。根据监测数据并加以分析，及时调整工况，制定针对性措施，以此指导施工。基坑施工的监测项目包括周边环境监测、支护结构应力监测、支护结构变形监测，以及周边建筑物、重要道路及地
13、下管线等保护对象进行系统的监测。本次基坑监测对基坑土钉墙和护坡桩 8 个观测点进行了沉降及位移观测，对周边建筑物 7 个观测点进行了沉降观测。从基坑开挖到基坑施工累计 6 个多月时间内共进行 27 次沉降位移观测；基坑周边位移观测最大位移点在东部土钉墙部位，最大位移为16mm，高层桩锚支护位移甚微，仅为 0.2m1.8mm，其他部位护坡桩和土钉墙位移均在 10mm 以内。 5、基坑支护施工的安全技术 为保证基坑支护结构安全性，除了必须有合理的设计外，还需施工的密切配合，严格按设计及施工组织方案要求精心施工。 基坑开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、
14、排水措施，避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井，及时抽排积水。 基坑开挖应连续施工，尽量减少无支护暴露时间，开挖时必须遵循“自上而下，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。 基坑边不宜堆放土方和建筑材料，如有不可避免时，一般应距基坑边不小于 2 米，堆土高不超过 1.5 米，并且不得超过设计荷载值。当重型机械在坑边作业时，应设置专门的平台，同时应限制或隔离坑顶周围振动荷载的作用。 基坑开挖时，应做好挖掘机、车辆的通道布置，安排好挖土的顺序，不得在开挖过程碰撞围护结构，保持机械之间工作的安全距离。 基坑周边需设围护栏杆和安全警示标志，严禁从坑顶扔抛物体。坑内应设安全通道
15、，便于工人上下与安全撤离。所有机械行驶、停放要平稳，坡道应牢固可靠，必要时进行加固。 基坑内机械作业与临时用电电缆需保持安全距离。挖掘机回转半径以内工作时，人员不能靠近。 采用机械开挖时，为保证基坑土体原状结构，应预留 150300原土层，由人工开挖修整。基坑开挖完成后，应及时清底验基坑并铺设砼垫层封底，以防止暴晒和雨水浸泡破坏原状结构。如超挖则采用素砼回填，以达到设计承载力要求。 四、结束语： 建筑基坑的支护结构体系受材料性质、地质条件、施工条件、荷载条件以及外界因素等多种复杂因素影响。设计合理的支护结构，采用高效率的施工工艺和可靠的措施组织施工，从整体功能出发，将各组成部分协调好，才能确保它的安全可靠、经济合理。 参考文献： 1徐希萍，杨永卿.深基坑支护技术的现状与发展趋势J福建建筑.2008 (02)3436 2陈冠一.深基坑工程的监测及常见问题J广东科技.2008(12)101103 3易德群.浅谈建筑工程深基坑支护技术J工程技术.2010(01).
