高層建筑工程深基坑支護施工技術探討

汪加強

（福建南建建設發展有限責任公司，福建 泉州 362000）

高層建筑施工過程復雜，且風險極高，若基礎建設不穩固，會留下嚴重的安全隱患，而深基坑支護施工環節的質量安全影響著高層建筑基礎的穩固性，為了高層建筑整體結構安全，相關部門及施工人員必須重視深基坑支護施工質量，只有采用科學的技術開展深基坑支護作業，才能保證高層建筑工程整體結構的質量安全。

1 工程案例分析

1.1 案例簡介

本工程位于福建省南安市溪美街道長興路上，場地原始地貌屬原始丘陵地貌。場地北側緊鄰1棟5 層立體停車場和4 棟7 層居民樓，距離擬建場地紅線約1～4m；場地西北側為南安市醫藥公司；場地西側為南安廣電辦公樓，距用地紅線約6m，距離擬建建筑物約12m；場地東南側規劃為停車場；場地西南側緊靠紅線處有1 棟5 層市政府宿舍，距離擬建建筑物約25m。本工程一體化箱體為地下1 層，基坑長約25.7m、寬約24.7m，基坑面積約635m2。整體地勢較為平坦，現有地面標高在22.57～23.64m 之間。圖1 為項目效果圖。

圖1 項目效果圖

1.2 技術參數

一體化箱基坑采用現澆樁+2 根鋼筋混凝土內支架支護，靜水樁后設置單樁三軸攪拌樁；進出地下通道采用400mm×170mm 熱軋u 型鋼板樁，管溝設計水泵房基坑；坑頂周圍的過載按20kPa 計算，距坑頂5m，20.0m 范圍內施工負荷不得超過上述指標；工程減量排水采用疏浚井+集水、露天排水等措施；臨時腳手架采用扣件式鋼管腳手架；鋼管壁厚48.3mm，豎桿水平間距為800mm，縱向間距為1 500mm，階梯間距為1 800mm，剪叉為45°～60°，最小跨距為4 跨，連續排列。

2 工藝流程

本工程施工從上往下開挖、支護，開挖1 級，支護1 級，嚴禁超挖。

一體化箱體施工流程：場地平整→測量放線→三軸水泥土攪拌樁、支護樁、立柱樁施工、工程樁→坡頂截水溝、集水井施工、降水井施工并啟動降排→土方開挖→冠梁、圍檁、第一道支撐梁施工及養護→土方開挖→圍檁、第二道支撐梁施工及養護→土方開挖至底板標高300 以上人工開挖→坡底排水溝、集水井施工。

地下進出通道、管槽、進水泵房施工流程：根據支撐二端點位置拉麻線、放灰線→在準備安裝支撐位置處抽槽挖土，將土堆在坡地周邊，不外運（安裝→根開挖→根地槽）→支撐測繪，丈量斜撐長度尺寸→下料，制作加工支撐（Ф350鋼管支撐，活絡頭用鋼制焊接）→采用吊機將支撐吊裝到位，將一端鋼管焊接在冠梁預埋件上→支撐另一端活絡頭與冠梁預埋件連接→將坡地周邊的堆土覆蓋到支撐、溝槽內→安裝鄰邊支撐→自檢質量→驗收→基坑開挖、監護→結構施工→拆撐。

3 施工方法及操作要求

高層建筑建設中運用深基坑支護施工技術時，需要重視基坑開挖環節，因為基坑開挖施工會對周圍地質結構造成一定程度的損壞，因此，若想有效預防這種破壞引發的土體滑坡、坍塌等現象，就必須分區分段開挖基坑，在一片區域開挖施工后，再開始下一片區域的開挖施工，以有效降低發生土體滑落、基坑坍塌等現象的發生概率?；诖?，本文闡述了測量施工、防護欄桿施工、基坑降排水措施、土方開挖施工、圍護樁、立柱樁和工程樁施工、三軸水泥攪拌樁施工和噴射混凝土施工。

3.1 測量施工

參考現場情況，將控制點和水平起點引導到未損壞的位置，在檢查前、后做好保護，并在施工中經常復檢。為保證施工測量的連續性和一致性，需在施工現場設置足夠數量的相互連通的坐標控制點和高層控制點，根據設計圖坐標管理標準，應水平測量控制點和隱藏坐標定向控制點網，并布設3 級坐標，在允許的閉合角差范圍內，無差控制和分布坐標點，且這些坐標點應在施工現場澆筑混凝土加以保護，并在加固樁表面刻十字線，以備保管。針對設定的坐標控制點和水平點，應在15d 后復合測量，防止各點下沉或碰撞。坐標控制網及水平點設置完成后，須經監理工程師復核驗收，方可作為工程測量依據。

3.2 防護欄桿施工

防護欄由3.6mm 的鋼管組成，壁厚48.3mm，鋼管交替涂成黃色和黑色。網架交點用鐵固定，牢固撞擊網格框架并固定在鋼管上。欄桿柱由鋼管制成，每2.0m 安裝1 次，埋深0.3m，離地高度1.2m。防護護欄圍堰安裝在距離底定警戒線溝方向外側0.25m 處。欄桿上、下梁距參考平面0.9m，下桿距參考平面0.15m。設置密實的木質安全網，自上而下密封安裝，臨時防護護欄或窗框門應能承受任何方向1 000N 的外力。

3.3 基坑降排水措施

本工程將疏浚井深井降水與集井排水措施相結合，即設置深井泵進行降水，在坡面設置排水溝，及時將地表水排入附近的市政排水網絡，防止地表水向下滲透侵蝕坡面；設置集水井，及時將基坑收集到的水抽入坡面頂溝，排空或直接沉降，再放入集水井排至后海域。排水降低系統的施工進度應與基坑巖土開挖和側壁支護施工進度保持一致，以便及時清除坑內積水。

3.4 土方開挖施工

土石方工程采用機械和人工開挖的方式開挖，用裝載機裝載原材料，用自卸卡車運輸。開挖方法：本工程基坑整體分層分段開挖，由北向南后退，逐漸回采至土體出口。施工現場臨時斜坡用于土石方開挖及外運，塔吊安裝及基坑土石方開挖完成后，可開挖臨時道路。開挖過程：首先，測量人員根據業主提供的控制點確定本工程基坑軸線，根據下一基礎混凝土墊層的外圍線開挖基坑底孔。然后，開挖邊坡。樁上部根據開挖梁寬度和坑底工作面寬度開挖基坑，開挖上部溝線，劃分溝線。根據樓板要求，開挖至梁底，施工相應的支撐結構。上部支撐結構滿足要求后，按要求繼續開挖至基坑底部設計標高。在具體開挖過程中，根據實際深度確定開挖頂部，并噴灰分割線，標記開挖邊界及邊坡位移值?？胀跁r，如遇雨季，地下土層變軟，用挖掘機開挖容易發生沉降，現場應準備足夠數量的鐵板路基箱等工具。在挖掘現場，用專用夾鐵板夾住一半箱體，依次排列，并在硬化淤泥層施工現場修建臨時道路，供車輛通行。機器開挖，邊挖邊修。在距地面500mm 以內開挖時，測量人員復制1 條500mm 的水平線，在基礎底上每隔3m 打1 根水平標高樁，在基礎底內復制幾個基準點，并平整連接線，提前人工清理300 mm土層，當機械開挖到最后階段時，測量人員立即取出基礎底座側線，人工開挖300mm 預留土層，并清理平整，墊層應及時澆筑，防止基礎土水分蒸發流失造成土體體積膨脹?；油练介_挖必須遵循“溝支護、先支護、后開挖、分層開挖、不超開挖”的原則。每層土方開挖的厚度不得超過2m，采用分層式挖土機。

3.5 圍護樁、立柱樁及工程樁施工

鉆孔灌注樁既用于外墻樁，也用于工程樁。外墻樁徑1 200mm，樁間距1 400mm，樁長19.5～23m，柱徑1 000mm（同上）。樁端進入礫石型強風化花崗巖≥6.0m，或礫石型強風化花崗巖≥3.0m，或中間型強風化花崗巖≥1.0m，樁長≥10m?；炷敛捎肅30 水下混凝土就地澆筑。Φ609×16 鋼管注漿C30 混凝土。綜合箱式工程樁徑800mm，樁長12.0～23.0m，混凝土采用C40 水下混凝土。樁端風化花崗巖≥6.5m，樁長≥20m，或礫石型強風化花崗巖≥2.5m，樁長≥18m，或中等風化花崗巖≥2.0m，樁長≥12m。應根據現場實際巖層情況，控制樁長度。

3.6 三軸水泥攪拌樁施工

三軸攪拌機施工前，現場必須平整，拆除施工區域的地表路面和地下障礙物，為了支撐荷載，必須鋪設鋼板進行樁的行走。樣品定位和高度測量必須依據重新測量的坐標參考點進行，并做永久和臨時標記。設置好導線位置后，填寫《施工樣本申請表》，報監理審批。施工前，確認導槽尺寸沒有錯誤。中心線兩側導槽尺寸為寬0.6m、深1.5m。開挖施工時，要防止網溢，開挖后的殘土、廢網要及時處理，以保證三軸攪拌樁的正常施工，滿足文明施工要求。

3.7 噴射混凝土

（1）埋設混凝土噴射厚度標志。根據開挖面設計要求，機械開挖后，應人工修正，坡面允許誤差±20mm。采用經緯儀和水平儀測量坡頂、底線的平面位置和混凝土噴涂高度，上下拉直，將鋼筋放置在坡墻中間，形成厚度控制點。開挖工作面養護后，預噴50mm 混凝土，鋪設鋼網?；炷翉姸鹊燃墳镃20。噴射混凝土選用P·O42.5 半硅酸鹽水泥，混凝土配合比為水泥：砂=1∶2∶2 磁性混凝土（重量比），水灰比為0.40。粗骨料應為干凈的碎石，粒度不超過20mm。砂宜為潔凈的中粗砂，含水量為5%～7%。

（2）鋼筋網鋪設。鋼筋網鋪設前，需噴1層混凝土。首先，安裝加固網所用的鋼筋，并按設計要求綁扎加固網。側壁補筋網延伸至地面，長度0.5～1.0m，補筋網間允許誤差±30mm。使用噴塑表面鋼筋網前，必須清除污染的鐵銹，調整垂直鋼筋，鋼筋網間的接縫應采用透焊焊接，每邊接縫長度至少為300mm。鋼筋焊接接頭應相互錯開，同一連接截面內受拉鋼筋接頭面積的百分比不得大于50%，接縫也應相互錯開，且不大于35d 和500mm。鋼筋縱向應力保護層不小于20mm，地面無墊層時不小于70mm。鋼網應用鉛絲包裹，網的允許誤差為±10mm，鋪設鋼網時，應在坡面設置防護墊，鋼筋網應與邊坡壓縮30mm 以上，在鎖緊裝置下緊固，與鎖緊鋼筋焊接，固定在邊坡上，噴灑混凝土時，不允許晃動。將錨環錨頭與錨板完全焊接，并在垂直和水平方向上設置216 根長壓筋與鋼筋網焊接。

（3）復噴混凝土。上層混凝土終凝時間超過2h 后，對下層混凝土進行噴淋，噴淋時，需要噴水潤濕上層混凝土。噴涂方法與初始噴涂方法相同，在噴射混凝土表面時，必須嚴格控制鋼筋網的位置和保護層的厚度，不得有露筋現象。

（4）養護。養護2h 后，應及時噴水保養。維護時間應根據溫度確定，一般為3～7h，且在7d以上。

4 結語

深基坑支護施工質量影響著高層建筑物的安全穩定。然而，由于多種因素影響，我國的深基坑支護技術與發達國家相比，還存在較大差距，在具體建設中，存在一系列問題，因此，施工單位需要結合實際情況合理應用深基坑支護施工技術，更好地保證基坑支護體系穩定。