建筑深基坑工程中组合支护技术应用

建筑深基坑工程中组合支护技术应用

王广军 

身份证号码：1522231989XXXX2212  黑龙江省哈尔滨市  150000

摘要：随着我国城市发展进程进入了新的阶段，高层和超高层标志性建筑物越来越多，特别是大跨度桥梁工程、甚至跨海桥梁超级工程经常出现在人们的视野中。现代工程主要设计思路强调的是能够充分的利用空间，因此构筑物的地下空间开发利用是目前比较提倡的做法。这种做法的好处是不仅能够保证结构的稳定，还能丰富大体量结构的使用功能。

关键词：建筑；深基坑工程；组合支护；技术应用

在常见的近几年的工程中，施工单位按照设计要求和施工方案，选择适合基础结构施工和基坑施工的支护技术，是为了在整个地下工程施工阶段，给地下结构施工打下良好的开端。通过总结大量的深基坑施工案例，施工单位结合多种组合型支护技术手段，不断改善和提高着基础工程中的深基坑工程施工质量。在我国，深基坑工程的施工技术已经相对成熟，作为结构施工的重要组成部分，深基坑工程的完成质量将影响到结构工程整体的可靠性。本文重点分析介绍了一些组合型支护技术手段，是如何在建筑、桥梁等涉及地下或者水下基础工程深基坑施工过程中展开应用的。

1.组合支护技术具备的优势

任何一项技术手段，都有其它技术不具备的优点，但同时又存在不可避免的缺陷。所谓组合型技术，就是将两种或者多种相似的技术相结合，运用到生产实践中。这样做的优势就是突出不同技术的特点，进行优势互补、取长补短[1]。

在深基坑工程中，特别是铁路行业相关的地上桥梁、跨江河桥梁等结构形式，其桥梁基础在施工深基坑过程中，需要更加安全、稳定的深基坑防护和支撑效果。因为这类铁路桥梁工程的施工地点多处于地形地貌比较险峻的位置，组合支护技术不仅对工程本身提供了保障，也对施工人员和设备的安全起到了更好的保护作用。通过搭配不同功能的支护技术，就可以应对多种复杂的地质结构，为基础工程施工创造有利条件。

2.深基坑支护中组合支护技术的基本种类

我国建筑工程深基坑组合支护技术在近几年实践中取得了很多技术成果。通过不断的完善和改进，基本形成了以下几种比较实用的组合支护体系。

2.1 喷锚支护技术

喷锚支护技术属于一种集合多种防护施工材料，同时运用于防护体系中的综合技术手段。例如，普通的锚杆防护手段仅仅能够应对比较稳定的基坑土层，并且对于基坑的防护深度有限制，无法独立完成深基坑的防护工作，而喷射混凝土防护技术同样只能应对自身比较安全稳定的浅基坑防护工作。当面临深度达到深基坑工程标准的情况时，单一的锚杆防护技术、喷射混凝土技术就无法奏效[2]。

施工人员通过运用钢丝网，将锚杆与混凝土结构层组合成一个整体的防护结构时，大大提高了对深基坑边坡的支撑和防护效果。这种组合结构不仅锚固住了深基坑土层，还能够通过钢丝网混凝土结构承载深基坑周围土壤释放的应力，使得这种喷锚组合支护技术形成的体系在加固深基坑土层的同时，又让支护结构本身具备一定的弹性形变的能力。这种弹性形变可以减少深基坑土层局部突然出现荷载变化造成的影响。

喷锚支护技术特别适用于地基设计深度在5米至10米的范围内，不能超过18米。如果工程地基基坑处于岩石类型的地质条件时，其基坑边坡比控制在1:0.35比较稳妥；如果工程地基基坑处于土质类型的地质条件时，边坡比要控制在1:0.75至1:1之间。喷锚支护技术主要应用于低含水量、非流塑性的土壤类型。

喷锚支护技术是相对简单的组合支护体系，因此施工人员在使用这种组合支护技术时，需要监测防护结构的稳定性，确保组合支护体系的稳定。

2.2桩锚支护技术

桩锚支护也是一种相对简单实用的组合支护技术手段。与喷锚支护技术相类似的是，桩锚支护也是采用锚杆技术，将受拉应力作用的锚杆部件固定在深基坑的边坡中，然后采用桩体结构组成保护深基坑的围护体，并将锚杆部件与围护桩体连接固定起来。根据深基坑的实际情况，还可以在围护桩体上施工围檩和冠梁，增强防护体系的刚度[3]。

这一组合支护技术的防护功能要明显优于喷锚支护技术，围护桩体系可以通过使用不同类型的桩体获得更多的防护效果，让围护桩不仅具有挡土的功能，还可以起到一定的防水抗渗的作用。不仅解决了施工区域限制条件较多，又无法进行大面积开挖的问题，采用桩锚支护这种组合支护技术的综合安全系数更高。

桩锚支护技术适用于黏性土壤、砂土土质、碎石类土以及淤泥质土壤或者混杂土类型。面对多种复杂的土壤情况，桩锚支护技术具有较大的灵活性优势，施工人员可根据具体情况采用加筋水泥土桩锚结构，既经济又更加安全。

2.3自立式的深基坑支护技术

区别于喷锚支护与桩锚支护技术，自立式深基坑支护技术不需要锚杆等结构部件作为支撑结构，而是主要依赖于桩体结构本身的性能，起到支撑和防护深基坑安全与稳定的作用。现阶段建筑工程施工现场比较主流的自立式深基坑支护主要选择的是悬臂排桩技术和混凝土搅拌桩技术。

采用这种自立式的深基坑支护技术，其主要目的就是确保能够尽快开展建筑深基坑工程的开挖施工。为了创造深基坑开挖作业的适宜条件，在排桩围护结构的顶部同样可以设置钢筋混凝土结构的冠梁构造，这种结构能够大幅提升自立式围护体系的整体强度和可靠性。

为了避免深基坑土层出现渗水和透水情况，自立式支护结构可以与截水帷幕联合使用。当深基坑基底出现地下水时，还要及时设置排水沟或者其它排水设备设施，保证支护结构和深基坑的稳定性不受影响。

自立式支护技术一般适用于土壤地质情况比较好，并且对基坑变形的偏差数值监控标准比较低的基坑工程。这种支护方式因为没有复杂的内支撑结构，所以工程造价比较低、施工简单。

2.4水泥搅拌桩、 地下连续墙以及混凝土内支撑结合的支护体系

水泥土搅拌桩、地下连续墙搭配混凝土内支撑结合而成的支护体系，是建筑深基坑工程防护施工中最为常用的方式。主要是由于地下连续墙具备的优越性能，其自身就可以起到对部分建筑深基坑的围护、防水、支撑作用[4]。当地下连续墙搭配组合混凝土内支撑结构和水泥土搅拌桩时，这个组合支护体系的功能将更加强大，并且经济适用性更好。

地下连续墙本身就可以作为建筑工程的地下主体结构的一部分，混凝土结构的内支撑体系也可以作为建筑地下结构的永久构造使用。因此，虽然地下连续墙及其组合支护结构的施工相对复杂、建造成本相对较高，但是这种组合支护技术依然备受青睐。

需要注意的是，地下连续墙的施工工艺流程比较复杂，必须严格按照施工专项方案编制的内容进行施工，特别是混凝土内支撑结构与地下连续墙相结合的节点部位，施工质量必须符合相关的规范标准。

这种水泥搅拌桩、地下连续墙以及混凝土内支撑结合的支护体系施工过程中的噪声污染很小、对周围环境几乎没有震动和污染影响。这种组合方式适用于基坑土壤情况比较差、地下水资源比较丰富、基坑工程的开挖深度比较大，并且工程所在地的周边环境对本工程的要求较高的情况。例如现在城市中的交通枢纽等工程中，使用这种组合方式就比较合理。但是由于水泥搅拌桩、地下连续墙本身的施工工艺技术相对繁琐，施工过程需要比其它支护形式投入更高的造价成本，所以在方案选择时，还要考虑所建工程的综合成本因素。

2.5钢板桩围护结构和支撑体系

钢板桩围护结构是一种可以将施工材料回收再利用的围护结构形式，这极大了节约了施工措施成本，降低了工程造价，所以钢板桩围护结构同样得到了广泛的应用。

钢板桩经常使用的施工技术有振动沉桩、锤击沉桩、静压沉桩等等。主要适用于工程所在地的土质为软土质，并且基坑的开挖深度不宜大于10m。钢板桩采用内支撑时，需要设置钢腰梁或者钢牛腿，钢腰梁需要通过焊接的方式与钢板桩连续。

钢板桩可以使用609钢或者混凝土材料施工支撑体系。当工程对施工现场的环境要求很高，并且工程工期比较短，工程成本需要严格控制的时候，可以采用609钢支撑结构，这种钢支撑不仅强度高、施工安装便捷，相比混凝土内支撑结构，钢支撑不需要养护时间、并且钢支撑拆除也很方便，不仅提高了施工效率、缩短的工期，最重要的是节约了大量施工成本。如果根据设计要求，钢板桩围护结构的内支撑体系可以作为工程地下结构的一部分，无需拆除，那么使用混凝土内支撑是最佳选择。并且当工程基坑形式不规整，需要设计使用异形内支撑的结构时，可以使用混凝土材料内支撑，因为混凝土具有很强的可塑性。

在遇到工程基础结构的体量较大，基坑开挖之后的跨度较大时，单一使用钢支撑不足以满足大跨度基坑的防护强度和形变要求，单一使用混凝土支撑又会消耗大量的施工成本，并且施工工期较长，这时可以选择钢支撑和混凝土支撑相结合的内支撑方案，例如在基坑上部采用混凝土支撑，下部采用钢支撑，既满足了基坑防护安全性的要求，又在一定程度上加快了施工进度。

结束语：

以上深基坑工程组合支护技术只是现阶段比较主要的施工办法，相信伴随着建筑深基坑工程的不断发展，会有越来越多更好更优越的组合支护技术应用到深基坑的施工现场中来。建筑深基坑工程施工的安全性也会不断的提高，这也是施工人员一直研究和探索的方向。

参考文献：

[1]何林文. 建筑深基坑工程中组合支护技术的运用探究[J]. 四川水泥,2021,(04):240-241.

[2]陈彬. 建筑深基坑工程中组合支护技术应用探讨[J]. 四川水泥,2020,(12):163-164.

[3]刘梦鲤. 刍议建筑工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J]. 中国标准化,2019,(24):42-43.

[4]余军波. 房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J]. 四川水泥,2019,(10):151.