浅议房屋建筑基坑支护的施工及方法
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【摘 要】基坑支护的设计和施工为高层房屋建筑深基坑工程中至关重要的核心内容，应予以高度关注。其施工工艺及方案的制定，应综合考量多项因素，包括建筑场地周边的地形地貌、地下水位变化情况、地质条件、施工期间的天气因素、基坑设计深度及管涌现象的预防等。此外，应随工程进度具体问题具体分析，结合实际情况进行适当调整，确保深基坑工程的顺利进行。
1、前言
自2005年起，我国规定超过10层或高度超过24米的民用建筑为高层房屋建筑，该类建筑的特点为上部荷载较大，因而在工程设计中，为充分利用地下空间，保持结构的稳定，采用了多层地下室形式。基础要求埋深较大，因此进行基坑支护施工是确保施工安全的关键环节，但开挖深基坑前，应当做好基坑支护方案的拟定和论证。
2、进行深基坑施工的注意问题
2.1要把安全问题摆在首要位置。深基坑支护是基坑工程乃至整个建筑工程的重中之重，要在全员中确立起安全责任意识，将安全施工的责任落实到个人。
2.2加强施工场所的监管力度。由于高层房屋建筑多位于市区内，地下煤气、供水、电缆等管线分布较多，且较为集中，在施工过程中应做好标识保护措施，避免出现工程事故，给施工及居民生活造成损害或损失。此外，应合理改进施工机械及施工技术，避免施工引起地表不均匀沉降或其他地基变化，给周围建筑造成影响。
2.3减少或避免环境污染问题。在施工期间，应采取先进科学的施工技术，尽量避免噪音、粉尘、废气、废弃物等对环境的污染，将对周围居民生产生活的影响控制在最小范围。
2.4计划周密，防止意外。城市建设往往场地小、工期紧，在施工前应及时做好合理的计划安排，防止因考虑不周在施工期间发生意外。
3、深基坑支护类型的施工技术分析
选择深基坑支护的类型涉及多种因素，例如，工期要求、技术水平、场地工程地质条件、基坑要求深度、坑基周边条件、气候、地下水位以及支护结构的使用年限等。目前常用的深基坑支护施工方式有下列几种：
3.1排桩支护
该类型在支护技术中较为常见，施工方式为利用钢桩或混凝土灌注桩独立支挡土体，也可以配以锚杆或在土体内部设置支撑构件，相互配合共同支挡土体。其中，混凝土灌注桩易于布设、施工方便、造价较低廉，而钢桩则造价较高，但承载能力高，能够重复使用，可在制定施工方案时，视实际情况进行取舍，并且灵活选用悬臂式支护结构、内撑式支护结构、拉锚式支护结构或锚杆式支护结构等不同方案。
在具体施工过程中，若采用混凝土灌注桩，按施工成孔方式的不同，可分为泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业成孔灌注桩和套管成孔灌注桩等不同作业方法，作业流程应遵循布设灌注桩桩机移位养护灌注桩破桩冠梁施工的顺序进行。若使用钢桩预制桩，按施工沉桩的方式不同，可分为围檩打入法和单独打入法两种，作业流程应遵循测量桩机就位立桩打桩接桩收锤移位截桩头冠梁施工的顺序进行。
对于采用排桩支护的基坑工程，须在支护设置完成后方可开挖，同时，必须确保场地内配备可靠的泥浆输送排放系统，以及有效的隔水止水措施，以确保当排桩范围涉及地下水层时，保障基坑内部以及相邻建筑物的安全。另一方面，必须同期做好排桩监测工作。若基坑深度较大，单独采用排桩支护可能费用较高，可根据实际情况采用排桩与锚杆相结合的方式，即将1-2层锚杆设置在排桩墙上，共同承担土体荷载。
3.2土钉和复合土钉墙支护
该类型是采取使用土钉为主要受力部分的支护技术，依靠土体受力发生变形后，与土钉之间形成被动粘合力或摩擦力来发挥支护作用。在具体实施时，多利用密集排列的土钉、混凝土喷射表层、经过加固的原位土体以及防水层组成复合土钉墙。该方案节省材料、工程量小、工程期短，变形小，对周边环境影响小，施工便捷，经济效益显著。实施该方案应满足以下条件：施工场地狭小、相邻建筑易受影响、不便放坡、坑基周边存在可利用土体、土质为地下水位较低或便于排水的砂土、粉质土和粘土等。
施工流程为：在土体中按预先确定好的位置钻孔，标记对应编号，再放入经变形处理的钢筋，对钻孔全长灌浆，然后在表面铺设08-010的钢筋网片，并由下向上喷射混凝土，最后分层进行土方开挖即可。其中灌浆部分应注意，对倾斜的孔适宜使用重力灌浆，而水平的孔应采取高压或低压灌浆。此外，在灌浆结束后，可再次实施二次的高压注浆。能够显著提高土钉的抗拔承载力。
3.3放坡开挖
该类型是将深基坑的周边维护结构按一定角度放坡施工，可分为基坑完全深度、局部深度两种方式。特点为工程简单，经济便利，但由于需要开挖大量土方，对场地要求可用范围开阔，地质条件较好，便于排水，地下水位较低，放坡不会对周边建筑物造成影响。在作业过程中，可根据实际施工条件将土方边坡设计为直线型、折线型或阶梯型等不同形式，避免出现边坡太陡，导致土体失稳，引发塌方，或者边坡太缓，浪费空间，加大工程量，甚至威胁周边建筑物安全。因此，该方案必须精确计算土方边坡的大小和坡度，其考量标准包括挖方深度、荷载大小及形式、土质条件、填方高度、地下水位、施工水平、使用年限等因素，力求安全可靠、经济合理。
3.4逆作法与半逆作法施工
逆作法施工是目前高层建筑基坑工程中最为先进，且技术较成熟的施工技术。具体作业方法为：沿地下室的基坑，以一定的间距在基坑周边预先设置人工钻孔桩，或混凝土钻孔灌注，然后采用逆作法，逐层向下进行施工。在施工过程中，土方开挖和上部施工交替进行，属平行立体操作，减小了上部荷载对土体的压力，并且能够最大限度地利用地下空间，充分利用了地下室的主体结构进行基坑支护，因此节省工期，对施工天气的依赖性也相对较小，因而当基坑深度较大时，多采用该技术。然而该技术由于施工方式的特殊性，设置支撑的位置受到一定的限制，使得开挖工作相对复杂，在考虑采用该技术时，应充分考虑施工难度，避免考虑不周，对工程造成影响。
4、应对深基坑支护突况的措施
为保障施工人员安全，确保工程保质保量地如期完成，应在工程开展前制定周密的紧急应变措施。比如，配备充足的机械设备以及建筑材料，避免施工现场出现材料短缺或设备故障，影响工期；设立风险纠察机制，责任到人，防患于未然；并制定紧急应变措施，在遭遇漏水、地面或墙体开裂、地下水渗漏、塌方、土移过大等施工事故时，能够立即启动措施，及时进行止水、修补、排险等补救措施，必要时坚决暂停施工、排除风险，确保施工现场的安全。
5、结语
综上所述，深基坑支护施工是基坑工程乃至整个高层建筑施工中的关键环节，直接影响到整个工程的安全性和稳定性。随着我国城市化进程的加快，对高层建筑的高度不断提出新的需求，建筑难度也不断增加，深基坑支护施工技术面临着更加严峻的挑战，要求相关专业人会员进行更深入的研究，创新深基坑支护施工技术，提高房屋建筑建设质量。
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作者简介：
储茂胜，出生年月：1970 09，性别：男，民族：汉，籍贯：河南省濮阳市范县，学历：本科，职称：中级，研究方向：民用建筑结构，从事工作：建筑结构专业。