高層房屋建筑深基坑工程的支護施工技術及其措施

陳科（湖南園藝建筑有限公司，湖南 長沙410000）

高層房屋建筑深基坑工程的支護施工技術及其措施

陳科（湖南園藝建筑有限公司，湖南 長沙410000）

當前社會深基坑支護技術在高層房屋建筑施工中得到較為廣泛的應用，是建筑施工中不可缺少的一項施工技術，因而加強高層房屋建筑深基坑支護施工技術的研究符合當前社會建筑行業(yè)的實際需求，本文對深基坑支護施工的基本要點進行簡要分析，以供相關人員參考。

高層房屋建筑；深基坑；支護；施工

1 引言

高層房屋建筑深基坑支護工程的施工，不但要保證支護結(jié)構在施工過程中的可靠性，還應當控制結(jié)構對周圍地表造成的影響，保障周圍地表結(jié)構的安全性。先進的深基坑支護技術可以有效地保障高層房屋建筑工程施工質(zhì)量，因此對高層房屋建筑深基坑支護施工技術進行研究，具有一定的現(xiàn)實意義。

2 建筑工程深基坑支護施工技術的類型

2.1 從支護技術的角度劃分

在對深基坑進行支護施工的過程中，可以采用的支護技術包括懸臂式支護技術、混合式支護技術以及重力式擋土結(jié)構技術。其中在利用懸臂式支護技術對深基坑進行支護施工的過程中，需要借助已經(jīng)嵌入到深基坑底部巖石所具有的支撐力，通過深基坑底部巖石的支撐，來保障支護施工的順利進行，而在具體施工時，要充分的考慮到土壓力以及水壓力等方面的因素，這樣可以使得深基坑的整體支護結(jié)構的穩(wěn)定性能夠得到良好的保障，不會出現(xiàn)結(jié)構坍塌的危險。這樣深基坑支護技術一般在土質(zhì)較好或者是深度較淺的深基坑中，應用較為廣泛。而在一些深基坑支護結(jié)構情況不明顯以及穩(wěn)定性較強的支護結(jié)構中，應用最為廣泛的一種支護技術就是混合式支護技術，該支護技術主要是依據(jù)懸臂式支護技術的一些應用原理所發(fā)展得來的一種新型的支護技術，其除了具有支護結(jié)構外，還融入了一些支撐結(jié)構，在將這一支護技術應用到實際的深基坑施工中，不僅能夠使得深基坑結(jié)構的安全性得到提升，而且還能夠進一步的提升深基坑整體結(jié)構的穩(wěn)定性。比如錨索和坑內(nèi)混凝土或鋼支撐這種。

2.2 從支護結(jié)構類型上進行劃分

地下連續(xù)墻具有較強的連貫性，而且在整體性上也較為凸出，地下連續(xù)墻本身也具有較強的防滲水能力，能夠起到良好的防滲作用，沒有應用范圍上的限制，適應各種深基坑施工，并且能夠?qū)⑸罨又ёo的效果最大限度的發(fā)揮出來。而且在一些地下水位較深的地區(qū)，合理的應用支擋型支護形式，其所能夠發(fā)揮出的支護作用將更加的明顯，而且這種形式的支護結(jié)構并不會對周圍的環(huán)境造成嚴重的影響，也不會使得建筑在建設的過程中，出現(xiàn)一些負面的影響因素，因此，其在高層房屋建筑深基坑支護中也較為適用。

3 深基坑支護施工技術在建筑工程中的應用分析

3.1 案例分析

某建筑工程為例，該建筑工程的總高度為105.5m，總建筑面積多達45156m2，地上30層，地下2層，地下室呈長方形，基坑最深位置的深度為12.15m，該建筑工程采用剪力墻框架結(jié)構。施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件表現(xiàn)為：該地塊原為耕地與池塘，經(jīng)過人工填土平整，施工現(xiàn)場相對開闊和平坦，該工程西邊與南邊與市政道路相鄰，北邊和東邊有若干棟居民建筑。綜合上述因素，該工程施工單位決定在深基坑支護工程施工中，采用排樁支護施工技術和地下連續(xù)墻支護施工技術，主要是因為上述兩種施工技術不僅支護效果好，而且對周圍環(huán)境和既有建筑的影響相對較小，經(jīng)過實踐獲得良好的施工效果。

3.2 深基坑支護施工技術在建筑工程中的具體應用

3.2.1 土釘支護施工技術

所謂土釘支護施工，是利用土釘和土體之間的摩擦作用，以此提高土體的穩(wěn)固性，在應用土釘支護施工技術時，應該注意以下幾個方面：①根據(jù)施工現(xiàn)場的實際狀況，嚴格的控制彎矩與拉力之間的相互作用，合理設置土釘?shù)睦εc強度；②根據(jù)深基坑工程的實際要求，在施工之前進行土釘拉拔試驗，以此保證土釘?shù)睦瘟δ軌驖M足工程施工要求，同時還應該嚴格的控制注漿量以及注漿力度；通常對于那些深度不大于12m的基坑支護或邊坡加固，應用期限不宜超過18個月；③土釘支護的孔深應該根據(jù)鉆機的長度計算，并且明確標注所有土釘孔的深度，為以后的施工提供便利；④在進行實際施工時，應該根據(jù)深基坑支護的設計要求，合理的選擇外加劑，并嚴格控制水膠比，在進行注漿施工時，應該盡可能的使水泥砂漿利用重力作用進行自由降落，制止將孔注滿；⑤在漿液初凝之前，還應該根據(jù)實際狀況進行補漿，通常為1～2次。

3.2.2 排樁支護施工技術

排樁支護施工技術由防滲帷幕、支護樁等部分組成，排樁支護施工技術具有對周圍環(huán)境影響小、無噪音、施工簡單等特點，被廣泛的推廣和應用在各種建筑工程深基坑支護施工中。

鋼筋混凝土排樁有鋼筋混凝土板樁及鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等，其支護形式包括：①柱列式排樁支護：當邊坡土質(zhì)較好、地下水位較低時，可利用土拱作用，以稀疏的鉆孔灌注樁或挖孔樁作為支護結(jié)構。②連續(xù)排樁支護：在軟土中常不能形成土拱，支護樁應連續(xù)密排，并在樁間做樹根樁或注漿防水；也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁密排。③組合式排樁支護：在地下水位較高的軟土地區(qū)，可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥攪拌樁防滲墻組合的形式。對于開挖深度小于6m的基坑，在無法采用重力式深層攪拌樁的情況下，可采用600mm密排鉆孔樁，樁后用樹根樁防護，也可采用打入預制混凝土板樁或鋼板樁，板樁后注漿或加攪拌樁防滲，頂部設圈梁和支撐；對于開挖深度為6～10m的基坑，常采用800～1000mm的鉆孔樁，后面加深層攪拌樁或注漿防水，并設置2～3道支撐；對于開挖深度大于10m的基坑，可采用地下連續(xù)墻加支撐的方法，也可采用800～1000mm大直徑鉆孔樁加深層攪拌樁防水，設置多道支撐。

3.2.3 地下連續(xù)墻支護施工技術

當在軟土層中基坑開挖深度大于10m、周圍相鄰建筑或地下管線對沉降與位移要求較高時常采用地下連續(xù)墻作基坑的支護結(jié)構。地下連續(xù)墻具有如下優(yōu)點：①墻體剛度大、整體性好，隔水性好，因而結(jié)構和地基變形較小，可用于超深的支護結(jié)構；②適用于各種地質(zhì)條件。特別是遇到砂卵石地層或要求進入風化巖層時；③對周邊環(huán)境的影響小，但是造價高、對廢漿液難于處理。該施工技術利用專業(yè)機械設備，沿著深開挖工程周邊軸線與泥漿護壁，開挖狹長的深槽，將相應規(guī)格的鋼筋籠吊放至深槽中，然后灌注混凝土，形成連續(xù)的鋼筋混凝土墻，以此實現(xiàn)對深基坑的支護。

3.2.4 鋼板樁支護施工技術

該種支護施工技術通常適用于深部小于8m，變形要求相對較低的建筑工程，具有施工速度快、成本低、施工簡單等眾多優(yōu)點。鋼板樁支護施工技術的鋼板由帶鎖口、鉗口的熱軋型輕鋼加工制成，通過對鋼板樁進行連接，形成鋼板墻，以此實現(xiàn)擋土與擋水的作用。現(xiàn)階段，鋼板樁在我國建筑工程深基坑支護中的應用非常廣泛，尤其是在軟土地區(qū)，根據(jù)鋼板樁截面形式，可以將鋼板樁氛圍直腹板型、U型以及Z型等。由于鋼板樁具有一定的柔性，在實際應用的過程中應該采用錨拉桿進行適當?shù)闹危乐钩霈F(xiàn)地表變形或者地基變形的問題。

3.2.5 深層攪拌樁支護施工技術

深層攪拌樁支護施工技術是采用攪拌機對深層進行攪拌，將水泥與軟土充分的混合，在固化劑的作用下，使水泥和軟土發(fā)生理化反應，形成一個具有一定強度、整體的樁體擋墻。深層攪拌樁支護施工技術能夠有效的提高深基坑的防土、防水性能，被廣泛的應用在沙土地層、淤泥質(zhì)粘土地層中。同時，深基坑攪拌樁還具有振動幅度小、噪音小等優(yōu)點，被廣泛的應用在建筑工程深基坑施工中。

4 高層房屋建筑工程深基坑支護施工技術保障措施

4.1 加強工程勘察設計管理

加強對安全風險因素的實時監(jiān)控及重視，做好設計管理工作，定期勘察深基坑工程的實施情況。其中，深基坑工程勘察是尤為關鍵的一環(huán)，防止出現(xiàn)低于成本價中標，保證保質(zhì)量的工程勘察，加強勘察技術人員和設計人員之間的交流溝通，充分結(jié)合兩者的優(yōu)勢，共同鑒別和掌控導致安全問題出現(xiàn)的風險因素。

4.2 加強培訓，降低風險

加強對施工人員教育培訓管理，確保工程人員的安全風險得到有效降低和減少。技術人員與管理人員是工程項目施工的主體，應構建一支專業(yè)水平高、技術過硬的施工隊伍，引導施工人員強化風險意識，增強工作責任感，自覺遵守各項規(guī)章制度，保證按時、保質(zhì)、安全地完成施工任務。

4.3 加強對工程的監(jiān)測，做好異常現(xiàn)象處理工作

施工前要委托第三方要編制監(jiān)測方案，以基坑邊緣外1～3倍基坑深度開挖范圍中需要保護的周邊環(huán)境作為監(jiān)控對象，如支護結(jié)構、地下水情況、基坑底部及周邊土體、周邊建筑、周邊管線及設施、周邊終于道路。監(jiān)測點的設置一定要合理，尤其是基坑的中部、陽角及有代表性的位置，監(jiān)測點的水平距離不宜大于20m.出現(xiàn)異常情況時，工程監(jiān)測的相關工作人員立即報告，要先要求施工人員疏散盡力保證人員安全、并加強檢測頻率工作。如已發(fā)生人身傷亡事故，應立即組織搶救。

4.4 建立信息化平臺實施掌控施工安全

在工程項目施工中，應引導所有人員提高安全意識，隨時關注施工現(xiàn)場情況變化并采取應對措施；發(fā)揮信息化管理平臺的作用，在施工現(xiàn)場安裝實時監(jiān)控視頻，采取綜合性監(jiān)測手段，觀察基坑變化情況；在基坑開挖時，由于支護結(jié)構內(nèi)力發(fā)生變化，周圍高層房屋建筑物受到地下水及基坑的影響產(chǎn)生破壞力，這種情況需根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時變動參數(shù)，掌握合理的支撐時間，保證基坑施工的安全性；另外，還需視頻監(jiān)控是否出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，保證支撐架尤其是斜撐架的質(zhì)量完好，避免發(fā)生工程施工風險；實時分析工程安全風險水平及發(fā)展變化，提高預測事故及防控事故的能力，將隱患消滅在萌芽階段，保證施工作業(yè)過程的安全性。

5 結(jié)束語

總而言之，深基坑工程是建筑工程的一個重要組成部分，它質(zhì)量的好壞與整個建筑主體的質(zhì)量存在必然的聯(lián)系，保證工程質(zhì)量、效率、安全是深基坑支護施工的重點問題。因此，在實際的施工當中，一定要綜合所有的實際情況，確保基坑支護工作的萬無一失，從而有效推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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[2]楊春棟.高層建筑深基坑工程中施工技術及控制措施的探討[J].中國住宅設施，2010（2）：55～57.

[3]尹建軍.房屋建筑深基坑工程支護施工技術的探析[J].建筑工程技術與設計，2015（20）：89.

TU753

A

2095-2066（2016）22-0187-02

2016-7-10

陳 科（1976-），男，工程師，主要從事建筑施工工作。