高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討

陳兆偉

煙臺(tái)鑫廣置業(yè)有限公司（264000）

伴隨當(dāng)前大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，城市的可利用土地越來(lái)越緊張，需要向地下和高空爭(zhēng)取更多的建設(shè)空間，深基坑支護(hù)技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。深基坑支護(hù)技術(shù)不僅能夠讓高層建筑更穩(wěn)定，還可以確保地下室建筑的安全性。

1 高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)概況

隨著我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)和城市化建設(shè)的推進(jìn)，再加上合村并鎮(zhèn)概念的提出，人們對(duì)于住房的需求量越來(lái)越大。為了能夠?qū)ν恋刭Y源最大化的利用，高層建筑是現(xiàn)在建筑的主流，也是未來(lái)發(fā)展的方向。為了能夠使高層建筑更加安全穩(wěn)定，需要對(duì)地基進(jìn)行加固措施。深基坑支護(hù)技術(shù)正是基于此被應(yīng)用起來(lái)，一方面能夠?qū)Φ叵驴臻g合理地利用，另一方面能夠保證高層建筑的安全。近些年，人們生活水平不斷提高，對(duì)于建筑、功能和質(zhì)量的要求也不斷提高，使得在高層建筑中使用深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工的時(shí)候，需要考慮很多因素。因此，深基坑支護(hù)技術(shù)的施工難度也越來(lái)越大，不過(guò)隨著高層建筑的高度不斷上升，深基坑施工技術(shù)也會(huì)越來(lái)越完善。

2 高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)性

建筑工程中，最大的一個(gè)特點(diǎn)就是系統(tǒng)性。只有按照施工順序進(jìn)行施工作業(yè)，才能保證施工的正常進(jìn)行。如果在施工的過(guò)程中，一個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有完成，那么下一個(gè)施工就無(wú)法進(jìn)行施工作業(yè)。深基坑支護(hù)技術(shù)同樣擁有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，是一個(gè)綜合性的防護(hù)技術(shù)。深基坑支護(hù)技術(shù)涉及到排樁支護(hù)、斜坡防護(hù)等各種基礎(chǔ)和邊坡的防護(hù)措施。如果支撐防護(hù)措施中有一項(xiàng)沒(méi)有完成，就會(huì)影響整個(gè)支護(hù)施工的進(jìn)度，進(jìn)而影響到工程的施工進(jìn)度[1]。

2.2 區(qū)域性

一般來(lái)說(shuō)，主要基坑開(kāi)挖的深度超過(guò)5m，就算是深基坑，也需要應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)。但是由于施工的土壤和地理環(huán)境不同，深基坑支護(hù)施工技術(shù)在實(shí)際施工中的應(yīng)用也不一樣，需要根據(jù)施工環(huán)境進(jìn)行更換。因此深基坑施工技術(shù)具有很強(qiáng)的區(qū)域性，如黃土地基和軟黏體地基的地質(zhì)有著很大的差異性，在施工技術(shù)的選擇上，就需要因地制宜，選擇最為合適的施工技術(shù)進(jìn)行支撐和防護(hù)。

3 高層建筑深基坑支護(hù)常見(jiàn)的技術(shù)方式

基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)是由支撐體系和防護(hù)墻 （欄）組成，它的形式多種多樣，可以根據(jù)施工的材料和施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行選擇和布置，同時(shí)也要結(jié)合施工技術(shù)和施工特點(diǎn)，科學(xué)選擇深坑支護(hù)的方式。在對(duì)高層建筑深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)遵循國(guó)家在建筑方面的法律法規(guī)，按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，要對(duì)深基坑支護(hù)需要承受的荷載力的極限值進(jìn)行計(jì)算，保證支護(hù)設(shè)計(jì)的安全可靠。基坑支護(hù)形式的選擇也是其中的一個(gè)重點(diǎn)，不僅要保證高層建筑的安全，也需要保證周邊建筑的安全，還需要保證項(xiàng)目對(duì)成本和技術(shù)方面的要求[2]。

3.1 重力式水泥圍護(hù)墻

重力式水泥圍護(hù)墻應(yīng)用的范圍主要是在基坑深度不超過(guò)6m的區(qū)間，且區(qū)域內(nèi)的土壤承載力要達(dá)到0.15MPa，基坑周?chē)倪吰掳踩潭纫_(dá)到足夠的標(biāo)準(zhǔn)。重力式水泥圍護(hù)墻主要是通過(guò)混凝土的硬化來(lái)達(dá)到加固土體的效果，并且還能夠起到防水擋土的作用。重力式水泥圍護(hù)墻的優(yōu)點(diǎn)是基坑的內(nèi)部不需要建立支撐的結(jié)構(gòu)或者是支撐的體系，這不僅有利于施工機(jī)械的工作，不會(huì)對(duì)建筑施工造成影響，而且成本非常低。缺點(diǎn)也非常明顯，由于此項(xiàng)技術(shù)對(duì)基坑深度的要求很高，造價(jià)上位移量比較大。在大多數(shù)的高層建筑中，很多情況下都不會(huì)采用此項(xiàng)技術(shù)。

3.2 土釘墻施工技術(shù)

土釘墻施工技術(shù)是在天然土壤結(jié)構(gòu)的技術(shù)上，通過(guò)土釘墻和噴射混凝土面板兩種相結(jié)合的方式進(jìn)行的支護(hù)加固措施，在以前又被稱(chēng)為噴錨網(wǎng)擋墻。土釘墻施工技術(shù)是和基坑的施工同步進(jìn)行的。在基坑挖掘的過(guò)程中，就使用土釘墻施工技術(shù)對(duì)基坑進(jìn)行支撐防護(hù)。由于深基坑的施工都是分層分階段的，因此使用土釘墻施工技術(shù)的時(shí)候，要根據(jù)土壤的情況進(jìn)行邊坡的修整，保證在接下來(lái)的噴射混凝土表面的完整。它的特點(diǎn)是能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地提升邊坡的穩(wěn)定性和抗壓能力，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不影響正常的施工作業(yè)。除此之外，土釘墻施工技術(shù)成本較低，對(duì)于場(chǎng)地的需求量也比較低。

3.3 排樁支護(hù)技術(shù)

排樁支護(hù)主要由三部分組成：①支護(hù)樁；②支撐；③防滲帷幕。排樁支護(hù)按照實(shí)際的施工技術(shù)大致可以分為懸臂式、拉錨式及錨桿式，還有常見(jiàn)的內(nèi)支撐的支護(hù)方式。現(xiàn)階段使用最廣泛的技術(shù)內(nèi)支撐式，通過(guò)鉆孔灌注樁的方法，將預(yù)制樁打入土中，內(nèi)部加入鋼筋，然后澆筑混凝土，能夠極大地提升樁的整體性能，有效抵擋土的壓力。需要注意的是，在使用排樁支護(hù)技術(shù)的時(shí)候，對(duì)于樁之間的凈空進(jìn)行精準(zhǔn)的控制。為了更好地發(fā)揮排樁支護(hù)技術(shù)的性能，在施工的過(guò)程中，要避免地下水進(jìn)入到施工的基坑中，一定要等施工區(qū)域內(nèi)的水排出后再進(jìn)行施工。

3.4 土層錨桿施工技術(shù)

土層錨桿施工技術(shù)是在土層中成孔，然后將錨桿插入進(jìn)行灌漿加固。土層錨桿施工技術(shù)能夠有效保護(hù)今后的穩(wěn)定性，也能夠有效控制建筑變形量，并且能夠節(jié)省大量的資源。土層錨桿施工技術(shù)是構(gòu)成深基坑支護(hù)的一環(huán)，并不能承擔(dān)其所有的支護(hù)能力，因此需要和其他支護(hù)技術(shù)的配合。在土層錨桿的施工中，應(yīng)當(dāng)先測(cè)量施工的主體，然后對(duì)鉆孔的位置進(jìn)行定位，再進(jìn)行鉆孔和注漿。注漿方式常用的有兩種，一種是封閉式壓力注漿，另一種是二次壓力灌漿，在注漿的過(guò)程中要先將輸水管道和鉆孔用水濕潤(rùn)。在灌漿體沒(méi)有完全硬化之前，不能將錨桿進(jìn)行移動(dòng)或者用外力的打擊，防止錨桿的主體性能下降。

4 高層建筑深基坑地下連續(xù)墻的支護(hù)方式

地下連續(xù)墻是在泥漿護(hù)壁條件下，槽形截面的混凝土墻施工技術(shù)。在高層建筑深基坑的支護(hù)中，地下連續(xù)墻有著很多的優(yōu)點(diǎn)，如整體的剛度大，止水防滲的效果良好，能夠應(yīng)用于多種復(fù)雜的施工環(huán)境。地下連續(xù)墻能夠作為良好的擋土維護(hù)結(jié)構(gòu)，成為擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，因此在很多的深基坑的支護(hù)中都采用了這項(xiàng)技術(shù)。地下連續(xù)墻施工技術(shù)在現(xiàn)階段有三種比較成熟的成墻工藝[3]。

4.1 TRD工法

TRD工法的全名叫等厚度水泥土地下連續(xù)墻工法。這種工法最早出現(xiàn)在日本，可以通過(guò)TRB的工法機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。它的工作原理是將滿(mǎn)足設(shè)計(jì)深度的附有切割鏈條及刀頭的切割箱插入地下，在進(jìn)行縱向切割橫向推進(jìn)成槽的同時(shí)，向地基內(nèi)部注入水泥漿已達(dá)到與原狀地基的充分混合并凝固，從而形成地下連續(xù)的墻體。這樣連筑而成的墻體具有垂直精度高、無(wú)接縫、等厚度、擋土和防滲等優(yōu)點(diǎn)，如在澆筑時(shí)插入工字鋼芯材，還可將連續(xù)墻作為承重墻使用。

4.2 SMW工法

SMW工法亦稱(chēng)勁性水泥土攪拌樁法，即在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼等（多數(shù)為H型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等），將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來(lái)，使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW工法連續(xù)墻在近年應(yīng)用以來(lái)，普遍認(rèn)為其性能良好，造價(jià)適宜。SMW工法常用的是三軸型鉆掘攪拌機(jī)，現(xiàn)在已朝著多軸方向發(fā)展。目前我國(guó)已能生產(chǎn)。

4.3 CSM工法

CSM工法源于德國(guó)寶峨公司雙輪切銑技術(shù)，它是結(jié)合現(xiàn)有液壓銑槽機(jī)和深層攪拌技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的巖土工程施工新技術(shù)。通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)原位土體與水泥漿進(jìn)行攪拌，可以用于防滲墻、擋土墻、地基加固等工程。與其他深層攪拌工藝比較，CSM工法對(duì)地層的適應(yīng)性更高，可以切削堅(jiān)硬地層（卵礫石地層、巖層）。

5 結(jié)語(yǔ)

基坑工程是建筑工程的一個(gè)重要組成部分，深基坑工程施工的成敗往往事關(guān)工程全局。深基坑施工的質(zhì)量直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)久性。深基坑的支護(hù)工程要從支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工兩面著手，確保質(zhì)量。