刘弟
北京万兴建筑集团有限公司 北京 102600
摘要：随着我国科技与经济水平的不断提升，各行各业均在不断变革，以适应当前社会的发展趋势。研发高新技术、优化基本设计方案、方案合理实施，以提升自身在市场之中的竞争地位。当前，建筑行业发展迅猛，为缓解我国的人口压力，合理利用土地资源，高层建筑已经成为当前建筑发展的主流，然而，高层建筑结构面积及质量大，容易出现整体性坍塌现象，其主要原因在于深基坑支护工程的规范性问题。在高层建筑施工中，深基坑工程是保障施工安全的基础，很多专家对深基坑施工的风险评估进行了深入探索，为深基坑施工风险评估工作的有效开展发挥了积极作用。但深基坑工程实际风险受诸多因素影响，目前还没有得出统一明确的评估方法。因此，本文对高层建筑工程深基坑支护施工技术的相关内容展开了具体分析，其目的就是提高高层建筑工程的施工质量，并对以后高层建筑工程深基坑支护施工的展开给予参考意见。
关键词：土建基础施工；深基坑支护；施工技术
中图分类号：TU753 文献标识码：A
1 引言
随着社会经济和人口的不断增长，我国城市建设中土地面积利用率不断扩张。楼层高度不断增加，地下空间被不断挖掘，如地下商场、地下停车场、居民地下室和和地铁等公共基础工程建设等应运而生。针对达到一定高度的房屋建筑，其建设高度直接决定着地基基坑的深度。土木工程深基坑支护技术的合理应用可有效保障其稳定性和安全性。正确的选择与应用深基坑支护技术，对加强建筑施工的稳定性和安全性有着积极的作用。目前，该技术在建筑工程施工阶段得到了广泛应用，有效地推动了建筑工程的可持续发展。
2 针对建筑工程深基坑支护施工技术的研究
随着我国建筑行业的迅速发展，土地资源出现短缺，地下空间和高层空间的运用形成趋势。深基坑支护技术在合理运用地下空间的过程中发挥了非常重要的作用。加强深基坑支护施工质量可增强建筑地下自身结构的稳定性，保证了周围建筑物的安全，提高了建筑工程的质量。深基坑工程是指在修建建筑物或者是构筑物的过程中，在有限范围内开挖出大于两米以上的基坑，并且是坡度比较大且凹形地陷坑。其施工技术、技术类型、施工形式等极其复杂，具体施工过程中需不同专业和不同技术人员交叉在一起，而不同人员的施工技术的高低对建筑工程质量造成直接影响。近些年来，深基坑支护技术正在不断完善和优化，但由于深基坑支护技术在高层建筑工程施工中，属于临时性工程技术，故施工单位往往忽视了对其施工质量的严格把控，导致深基坑支护工程在这个过程中存在很多安全隐患，提高了建筑工程施工的风险性。鉴于深基坑支护技术在高层建筑施工中的重要地位，对于深基坑支护技术的特征的总结阐述、分析当前深基坑施工技术的运用情况等是十分重要的[1]。探讨在实际工程中运用的深基坑施工技术，对于保证建筑工程的质量、保证施工人员的安全有着积极作用。
3 建筑工程深基坑支护施工技术
3.1 土层锚杆技术应用
土层锚杆技术是使用垫板对锚杆施加作用力，这样，可以更好地加强锚杆的稳定性，有效地保护深基坑周边土体安全，防止土体坍塌问题的出现。土层锚杆技术可以起到有效的支护作用，在施工中先根据施工现场的实际情况，开始钻孔施工，后对钻孔的速度进行有效控制，提高钻孔效率，一般钻孔的速度应控制在40cm/min。其次是安装预应力筋，主要过程是把锚杆和注浆管同时放入成孔里，放入的过程中要保证锚杆和注浆管之间独立性，保证有效的施工作业。后进行注浆，浆液需根据要求配比进行配制，而且对注浆的压力要进行科学设计，当成孔出现外流浆液现象时，需将套管拔出，待浆液流入孔后再次进行注浆。最后是张拉锁定，注浆完成后就要检验锚杆加固的强度，强度达到70%以上才算合格，后采用跳张法开始张拉操作。在施工过程中要保证相邻锚杆之间不受到影响，以提高土层锚杆技术的质量。
3.2 土钉支护施工技术
在进行高层建筑工程深基坑支护施工时，通过利用土钉支护施工技术，可以促使工程结构达到良好的稳定性和安全性的施工标准。在进行土钉支护时应注意以下四点：一、土钉支护施工技术主要是利用土钉与土体之间相互接触产生摩擦力，以此实现良好的施工效果。在土钉支护施工的时候，需要结合施工现场的情况，对土体进行勘察，根据勘察结果合理的选择土钉的型号，并对土钉的抗拔力进行试验，根据试验的参数合理放置土钉。二、对土钉之间的拉力和弯矩进行综合性的考虑，控制两者均在要求的范围内，以此实现相互作用力的平衡。三、在施工的时候，应当对专钻机长度和土钉支护的深度进行综合性的考虑，并展开精准计算，确保土钉支护孔深的规范合理性，这样可以减少施工问题的产生。四、在施工的时候，若是需要添加外加剂的话，需要对水灰比进行严格的控制，这样可以大大增加土钉支护的强度。
3.3 排桩支护技术
在深基坑支护施工中，可以采用的支护形式有以下三种：一、柱列式排桩支护，主要在工程地下水位、边坡土质较好的情况下应用，其支护结构采用挖孔桩等。二、工程处于非软土环境下时，需紧密连续排列支护桩，使其形成连续桩支护，用灌注桩来完善桩体间间隙，有效发挥防水功能。三、对于地下水位较高的软土地层，采用的支护形式多为水泥搅拌桩防渗墙、钻孔灌注桩排桩组合形式等。在房屋建筑基坑施工中，当基坑开挖深度未超过6m时，应主要采用钢板桩和预制混凝土板桩，且应采取顶部圈梁支撑方式。当基坑开挖达到6~10m时，钻孔需控制在0.8~10mm，灌浆机搅拌中要设置支撑。当基坑开挖深度超过10m时，地下连续墙需加设支撑方式以达到支护效果，钻孔桩深度一般在0.8~1m范围内，并设置多道支撑措施[2]。
3.4 地下连续墙施工技术
地下连续墙的支护结构主要应用在位移、沉降要求较高的地基当中。因其对建筑施工周围环境影响极小，且具有极强的稳定性而被广泛应用，该技术的运用可以充分保证建筑工程结构的稳定性，有序推动建筑工程的开展，具有极大的优势。故为了房屋建设工程整体的稳定性和可靠性，工程师和设计人员在进行建筑设计时会选择地下连续墙的支护结构进行施工，地下连续墙施工技术应针对不同土质进行充分考虑后选择，由于松软土质不利于房建工程建设，因此解决松软土质是房建工程建设的施工要点，对于土质比较硬的地基，地下连续墙支护结构的施工难度及建筑单位的施工成本都会相应增加。在该过程中还会产生废浆，由于该废浆无处排放，故极易对已经建设完成的工程地下室造成威胁。基于该缺陷的存在，这种支护结构目前并没有被广泛推广运用。
3.5 搅拌水泥土桩支护技术
搅拌水泥土桩支护技术主要应用在加固饱和粘性土和粉土等深基坑支护中，主要机理是利用水泥作为固化剂，通过大功率搅拌机械设备，将软土和水泥进行充分搅拌，促使其形成具有一定强度、稳定性和承载力的水泥土，以增大变模量并提升深基坑地基土的强度。按照固化剂加入状态的不同，搅拌水泥土桩支护可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种形式。其中浆液搅拌是用浆液和地基土机进行搅拌，粉体搅拌则是利用粉体或者石灰进行地基土搅拌[3]。此项深基坑支护技术，主要应用在处理正常固结淤泥、粉土、饱和黄土等地质的深基坑支护中。
其中对于深基坑支护技术要求比较高的地段，可以以混凝土为原材料和地基土进行充分搅拌，通过一系列理化作用，形成具有一定强度的深基坑支护墙体，以提高深基坑支护墙强度，既能挡土，也可以隔水，具有良好的经济适用性。
4 工程概况
本工程基坑位于某热轧厂房内，基坑为不规则的多边形，南北长约53.5米，东西宽约63.6米。基坑面积约为1900m2，基坑总延长米约为285m。本工程基坑挖深5.3~7.9m区域，采用拉森V钢板桩作为围护结构，钢板桩桩长15m，坑内设置两道水平?609×16钢支撑体系，第一道支撑中心标高为-1.300m，第二道支撑中心标高为-5.000m。
5 优化深基坑支护工程施工的策略
5.1 注意项目土方开挖工作
在基坑开挖的过程中，应严格遵循先撑后挖的原则，同时要严禁超挖现象，秉持分层、分区和分段处理的原则开展施工。结合本工程项目的实际情况，可以将工程项目分为8个区域进行施工，同时将土方开挖的深度控制在土钉标高下0.3-0.5m之间。应在项目的坡顶部位以及坡底部位设置排水沟，同时在坡面设置泄水孔，保障其排水效果。为提升坡面的稳定性，避免出现塌方，需严格控制坡顶的负荷，避免出现超堆荷载的情况。在距离坡顶地面2m范围内严禁堆放施工材料，同时施工所需的机械设备以及相关车辆等不能进入该范围之内。应将外堆载控制在20kPa范围之内，并在土方开挖完成后的第一时间封闭基坑的边坡与基坑的顶坡，其目的在于可免出现水浸问题和暴露问题，并应遵守地下水位降至工程底部最低高程0.5m之后才能开展地下工程建设的原则[4]。
5.2 勘测信息的科学性
施工人员应结合具体的地质条件，针对地下水位、地质底层结构、实际地形等参数进行整体规划和设计。为了不断提高工程勘测有效性和科学性，在勘测信息的过程中需要对深基坑支护技术的影响因素进行全面的考虑，综合各方面的安全性和可靠性，进行具体的实验研究，依据研究结果进行准确分析，归纳出研究结果中可能发生的变更情况、变化因素。合理的数据预测可进一步优化工程规划设计方案，以保证工程勘察的科学性和有效性，确保了施工方案的经济性和有效性[5]。同时在进行深基坑支护施工的过程中，应做好支护支撑之前结构、尺寸等的核查工作。当出现问题时，应第一时间反应到相关的设计部门来制定出合理的设计方案。在次环节中需专业人员出具针对更改设计的具体施工方案，对选择材料、施工技术、施工顺序等进行严格审查，确保深基坑支护施工工作可以顺利开展。
5.3 严格控制深基坑支护技术的实施过程
深基坑支护在实施过程中需要注意的事项主要有以下四点：一、施工人员应在设计方案的指导下，开展施工场地的深基坑开挖，且过程中要严格按照设计图纸和既定标准进行挖掘，不可过分依赖主观判断。二、在设计开挖方案时要考虑到施工现场的实际环境，须满足施工方案实施的环保性、安全性和经济性，同时还要达到质量标准。三。在木结构房屋建设的深基坑支护过程中，所用到的相关设备和器械应做好全面检查工作，确保机器设备尤其是大型机械工具没有安全隐患。对于出现故障的机械设备需及时进行维修或更新，确定其运行的安全性。平时也应做好机械设备的保养工作，以延长其使用寿命。四、由于土木工程房屋建设深基坑支护场地环境和结构的特殊性要求，相关施工人员须加强自身业务水平和理论知识，管理部门和领导层也应做好相关培训工作，提高其专业技能，以此保障施工安全和质量。
5.4 做好支护方案选择
首先，从经济角度进行优化。在岩土工程中基坑支护有着极为重要的地位，不仅关系到了工程的安全性，同时也对周边环境有着直接的影响。所以在设计支护方案时，需要从提升稳定性与安全性出发，在控制工程质量的基础上保证其经济性，完善结构方案，促进工程项目的开展。在正式开展施工以前，需要积极开展土质勘查工作，掌握周边环境，判断具体位置情况，从而选择适合的支护结构方案。在面对一些比较特殊的土质时，还需要考虑是否进行简单护面或是无支护等。当深度超出5m后，如果依然使用传统方式，势必会造成成本增加。所以在选择方案时需要结合具体情况，采取有针对性的支护方案。其次，从基层深度进行优化。在基坑支护中涉及到了悬臂桩的嵌固，且在嵌固中需要确保其深度达到高度的倍数要求。但是在视觉中由于其涉及到了弯矩承载等内容，所以很容易出现侧向位置移动现象，从而影响到了周边环境。因此在施工中需要掌握基坑位移情况，当发现方案与实际之间存在差距时，需要借助联合支护的方式来提升支护质量。只有使用合理化的支护方法，才能减少成本的支出，在确保施工安全的基础上合理使用支护方案。
5.5 注意对基坑变形监测
在施工过程中，要严格遵照动态设计的原则和信息反馈原则。而对于深基坑支护工程的监理工作而言，需要重点进行变形监测。为保障变形监测的效果，需要设置专门的监测点，并且在监测过程重要提升监测频率，还要注重采用科学的监测方法，这是保障监测效果的重要基础和前提保障。变形监测的过程中，应注意下几个方面：首先，要将水平位移以及沉降情况作为监测的重中之重，应给予高度的重视。为提升监测效果，还需要在基坑周围的建筑周围和相关的管线附近设置沉降监测点，同时要注重把控各个监测点之间的距离，要将距离控制在20-30m左右的范围之内。 除此之外，还需要在变形较大的部位设置监测点，同时还要在那些条件复杂的部位同样设置监测点。通过监测点可以收集到相关的数据信息，进而为具体的施工提供参考和依据。同时，在进行基坑开挖之前，为了避免对监测点造成破坏，需要全面收集监测点的位置信息和数量信息，在开挖过程中避开监测点，保障监测点的稳定性。根据本项目的实际情况，一共设置了11个基坑监测点和11个管线监测点，对保障施工的顺利开展起到了至关重要的作用。为保障监测的效果，需要通过第三方进行监测。在监测过程中，要合理把控监测频率，要结合不同的施工阶段采取不同的监测频率。例如，在开展基坑支护施工过程中，相邻的两次监测的间隔时间应在2d天或者2d以上。在完成支护施工30d以后，需要将监测的间隔时间控制在10d之内。而在完成支护施工30d之后，可以适当延长监测的间隔时间，因为此时的结构更加稳定，变形情况相对较少。
选择高水平的施工单位
建筑企业若想使得深基坑支护工程的施工质量水平真正达到理想标准范围，可以借助外包的精良施工队伍的施工技术优势去弥补自身施工团队的不足。深基坑支护工程的施工质量水平与建筑单位的施工条件有关，这就要求参与到深基坑支护工程施工过程中的相关施工人员不仅要受到专业的技能培训、具备丰富的理论知识，还应以施工方案为主要参考依据进行深基坑支护。另外，应加强相关管理人员对外包施工单位的监管力度，并对其所实施的施工技术进行审查与检测，以确保其皆能满足深基坑支护工程的设计标准要求。
6 结束语
综上所述，良好运用深基坑支护技术可以保证建筑工程施工的顺利进行，从而保了证建筑物的安全性及经济效益、建筑企业的社会效益。我国深基坑施工技术的使用非常普遍，在不断探索总结的过程中积累了很多经验，促使深基坑支护技术更加成熟，为推动当前建筑行业的不断发展发挥了巨大的作用。
参考文献：
[1] 李玲,欧杰辉.浅析土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用[J].居舍,2018(23):68-69.
[2] 倪加才.土建基础施工中的深基坑支护施工技术[J].居舍,2018(23):82.
[3] 王凯.探究土建基础施工中深基坑支护技术的应用[J].居舍,2018(23):46.
[4] 杨一伟.土建基础施工中深基坑支护施工技术[J].建材与装饰,2018(29):15-16.
[5] 苏利全.分析土建基础施工中深基坑支护技术的应用[J].绿色环保建材,2018(05):147.