高層建筑深基坑支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)探討

摘 要：本文通過高層建筑深基坑支護(hù)施工實(shí)例，探討了深基坑淺層采用土體自然放坡、復(fù)合土釘墻，深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的支護(hù)形式進(jìn)行施工，提出了施工中的注意要點(diǎn)。旨在有效控制建筑深基坑變形，從而保證工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；深基坑；支護(hù)技術(shù)；土釘墻；土方開挖

1 工程概況

某商業(yè)辦公樓，一共32層，高108m，辦公塔樓面積約為75358m2，裙房部分（1～6層）面積約為23051m2，基坑開挖深度21.450m，局部挖土深度達(dá)24.090m，±0.000 相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高4.650m，塔樓開挖深度16.450m，地基淺層采用土體放坡、復(fù)合土釘墻，深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的支護(hù)形式。鉆孔灌注樁直徑 800mm，采用 C30混凝土。

2 施工的重點(diǎn)

本工程地處市區(qū)主干道旁邊，地理位置特殊，場(chǎng)地南側(cè)為河流，河流寬度約為15m，實(shí)測(cè)河流水位標(biāo)高1.175m，兩側(cè)河岸均已砌筑石質(zhì)駁坎。場(chǎng)地周邊埋設(shè)有大量市政主管網(wǎng)，環(huán)境復(fù)雜，如何有效控制地下水及確保周邊環(huán)境安全，是該項(xiàng)目需要解決的重點(diǎn)問題。

3 地質(zhì)條件

地表水來自大氣降水，地下水類型主要為孔隙潛水。潛水主要賦存于第四季松散沉積物中，其補(bǔ)給受大氣降水及地表水位影響 地下水穩(wěn)定水位埋深在1.800～2.300m，高程介于1. 500～2.000m潛水主要賦存于淺層粉土 粉砂中，潛水位置隨季節(jié)變化有所升降，一般年變幅為0.500～1.500m，歷史上潛水最高水位埋深為 0.500m，高程為 3.500m。

地地形較為平坦，地貌單一，勘探孔所揭露的地面下131.500m 深度范圍內(nèi)的地基土均屬沉積類型，主要由黏性土、粉性土、砂性土組成，一般具有成層分布特點(diǎn)。根據(jù)工程詳細(xì)地質(zhì)勘查報(bào)告，按土的成因、結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)差異可劃分為以下主要層次：①素填土；②砂質(zhì)黏土，粉質(zhì)黏土；③粉砂；④粉質(zhì)黏土；⑤細(xì)砂；⑥粉質(zhì)黏土，粉砂。

4 深基坑支護(hù)技術(shù)

4.1 施工流程：場(chǎng)地平整→測(cè)量放線→攪拌樁施工→套打加固攪拌樁→灌注樁和高壓旋噴樁圍護(hù)→降水→土方開挖→土釘墻施工→預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨桿樁施工。

4.2攪拌樁施工

采用P·O42.5級(jí)水泥，水泥摻入量 20%，水灰比1. 6。控制鉆具下沉及提升速度，一般下沉速度≤1m /min、提升速度≤2m /min； 樁體施工必須保持連續(xù)性，相鄰樁施工間隔不得超過12h，如因特殊原因不可避免，則應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)并標(biāo)明位置 施工冷縫應(yīng)另補(bǔ)2根旋噴攪拌樁，確保止水效果； 鉆進(jìn)時(shí)注漿量一般為額定漿量的 70%～80%。水泥摻量≥20%，水灰比為1.5～2.0。現(xiàn)場(chǎng)取樣制作試塊，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，要求強(qiáng)度≥1.0Mpa。

4.3 鉆孔灌注樁施工

樁徑為 800mm，采用C30混凝土，樁內(nèi)主筋沿樁身均勻布置，并盡量減少鋼筋接頭，樁內(nèi)主筋搭接采用焊接，焊接長(zhǎng)度10d，混凝土充盈系數(shù)應(yīng)≥1. 05且≤1.2，樁的主筋保護(hù)層厚度為 40mm。

4.4 土方開挖

土方開挖面積 24.090m2，基坑開挖深度最深處達(dá)21.450m，按照 “開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，將基坑分成幾個(gè)區(qū)。待支護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)齡期與強(qiáng)度，且降水達(dá)到要求后方可開挖土方開挖步驟如下。

（1）開挖表層雜填土，并做好坑外地面道面和卸土護(hù)坡及排水溝。

（2）放坡土體分層、分段開挖，挖土與護(hù)坡面層施工密切配合，土方開挖至圈梁標(biāo)高時(shí)開槽開挖圈梁位置土體，施工圈梁，施工第1排錨桿樁。

（3）待圈梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí)按照?qǐng)D紙中要求進(jìn)行錨桿樁拉力鎖定，再分層、分塊施工下一道錨桿樁至基坑底。基坑北面靠世紀(jì)大道一側(cè)應(yīng)將基坑保留時(shí)間控制到最小值以減小基坑變形，減少時(shí)空效應(yīng)的影響，同時(shí)需準(zhǔn)備一定的型鋼和鋼板作為基坑變形控制需要。

（4）分層挖除基坑邊保留土體至設(shè)計(jì)標(biāo)高46cm以上，改為人工挖除，基坑見底后迅速澆筑底板墊層至圍護(hù)墻邊。

4.5 土釘墻施工

（1）鉆孔定位誤差<50mm，孔斜誤差 3°。土釘施工采用二次注漿工藝，注漿壓力≤2 倍上覆壓力土釘與鋼筋網(wǎng)片焊接牢固，焊接長(zhǎng)度≥30mm，且土釘不露出噴層。土釘孔徑 120～ 150mm，機(jī)械成孔。土釘應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抗拔承載力試驗(yàn)，根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)，第1道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值60kN，長(zhǎng)9m，試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根；第2道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值60kN，長(zhǎng)9m，試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根；第3道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值 80kN，長(zhǎng)12m，試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根。

（2）土釘墻施工期間的土方開挖形式為掏槽，施工每道土釘時(shí)，掏槽開挖至該道土釘標(biāo)高下20cm，最下道土釘必須在掏槽狀態(tài)下進(jìn)行。上一道土釘注漿完成并養(yǎng)護(hù)≥48h后，方可進(jìn)行下一道土釘?shù)拈_挖。

4.6 基坑加固

基坑內(nèi)局部工程樁較密集，如塔樓電梯井部位，為此設(shè)計(jì)采用高壓旋噴樁土體加固方法， 采用P·O42.5級(jí)水泥，水泥摻入量20%，水灰比0.7；旋噴樁理論樁徑 800mm，搭接200mm， 噴漿壓力15～20Mpa。

4.7 旋噴錨桿樁施工

（1）直徑500mm斜向錨桿樁采用 P·O42.5 級(jí)水泥，水泥摻入量20%，水灰比0.7；旋噴攪拌的壓力應(yīng)為15～20Mpa。擴(kuò)大頭旋噴攪拌的進(jìn)退次數(shù)比樁身增加2次，以保證擴(kuò)大頭的直徑。

（2）錨桿樁內(nèi)插鋼絞線，應(yīng)進(jìn)入旋噴樁底，待旋噴樁養(yǎng)護(hù)5d后施加張拉力鎖定。直徑 500mm旋噴樁每根鋼絞線的鎖定拉力為90kN。

（3）加筋水泥土樁錨施工按照分段、分層開挖，分層厚度必須與施工工況相結(jié)合，且≤3000mm下層土方開挖時(shí)，上層的斜錨樁必須有5d以上的養(yǎng)護(hù)時(shí)間并已張拉鎖定。鉆孔定位誤差<50mm，孔斜誤差<3°。錨樁樁徑偏差≤2cm，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)施工。

（4）腰梁采用 I16與鋼板焊接而成，腰梁對(duì)焊連接時(shí)，2 根工字鋼之間的連接焊縫間距≤2mm。墊板采用150mm×180mm×20mm鋼板，采用 QVM15-2錨具。鋼絞線插入定位誤差≤30mm，底部標(biāo)高誤差20cm。

（5）每根鋼絞線由7根鋼絲絞合而成，樁外留1.0m以便張拉。錨頭用冷擠壓法與錨盤進(jìn)行固定。旋噴攪拌樁及壓頂梁強(qiáng)度達(dá)到70% 后方可進(jìn)行張拉鎖定。

（6）采用高壓油泵和100t穿心千斤頂進(jìn)行張拉鎖定。正式張拉前先用20%鎖定荷載（按每根鋼絞線90kN確定）預(yù)張拉一次，再以50%，100% 的鎖定荷載分級(jí)張拉，然后超張拉至 110%鎖定荷載，在超張拉荷載下保持5min，觀測(cè)錨頭無位移現(xiàn)象后再按鎖定荷載鎖定。若達(dá)不到要求，應(yīng)在旁邊補(bǔ)樁。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過對(duì)本工程深基坑支護(hù)施工方案分析，提出了淺層采用土體放坡、復(fù)合土釘墻，深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的圍護(hù)形式，最大限度地利用現(xiàn)有場(chǎng)地。同時(shí)，采用樁錨體系，與傳統(tǒng)的鋼管水平支撐或鋼筋混凝土水平支撐相比，能提供較大的工作面，極大地縮短工期和成本。

參考文獻(xiàn)

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