高層建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)研究

楊正欣

摘 要： 伴隨我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市發(fā)展空間已趨于飽和，城市地下空間開放及利用極為重要。目前，城市建設(shè)深基坑工程量日益增多，深度也越來越深，將嚴(yán)重影響深基坑工程質(zhì)量及周圍安全。為此，必須進(jìn)一步加大深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)研究力度。樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是高層建筑深基坑施工的主要形式，其特點(diǎn)為剛度大、變形小，且具有良好擋土性能。為此，在高層建筑深基坑支護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合具體工程案例，在充分掌握樁錨支護(hù)作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)高層建筑基坑支護(hù)施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 高層建筑；深基坑；樁錨支護(hù)；工程概況

近年來，我國(guó)城市建設(shè)快速發(fā)展，高層建筑建設(shè)規(guī)模越來越大。為確保建筑物的安全性及穩(wěn)定性，必須做好基坑開挖工作。因深基坑工程所處環(huán)境極為復(fù)雜，施工場(chǎng)地有限，基坑開挖深度越來越深，必須進(jìn)一步提升基坑施工安全，重視基坑支護(hù)方式的合理選擇?；诮?jīng)濟(jì)性原則，相比其他支護(hù)方式，樁錨支護(hù)是一種綜合性較強(qiáng)的支護(hù)技術(shù)，其能夠有機(jī)結(jié)合鉆孔排樁和預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)，具有良好穩(wěn)定性，且施工便捷。為此，必須合理選用樁錨支護(hù)技術(shù)，提高施工技術(shù)水平，規(guī)范施工工藝，進(jìn)一步提高施工質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

一、工程概況

某高層建筑建設(shè)用地面積為4134.26㎡，總建筑面積為59988.89㎡，其中50308.26㎡為地上建筑面積，9680.63㎡為地下建筑面積，墊層底標(biāo)高為基礎(chǔ)埋深。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果顯示，該施工場(chǎng)地具有較為平坦的地形，當(dāng)前地面標(biāo)高為39.69m～39.89m，0.2m為地表相對(duì)高差。施工過程中，要求在20Kpa以內(nèi)控制基坑周圍允許最大施工堆載，并與開挖線相距2m左右。在充分考慮基礎(chǔ)埋深的前提下，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及開挖深度合理設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案。

按照當(dāng)前實(shí)際情況，將一、二級(jí)基坑設(shè)定為該基坑安全等級(jí)，進(jìn)行7個(gè)剖面劃分，選取復(fù)合土釘墻與樁錨支護(hù)形式進(jìn)行施工。作為一種剛性支護(hù)模式，樁錨支護(hù)體系在開挖基坑施工中，擋土是護(hù)坡樁的主要作用。在不斷加大基坑開挖深度的過程中，土的側(cè)壓力逐步增強(qiáng)，此時(shí)對(duì)擋土作用是否良好起到?jīng)Q定作用的因素包含樁的配筋、樁的高度及強(qiáng)度，隨后結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿同時(shí)施工，進(jìn)而提升護(hù)坡樁樁體強(qiáng)度及剛度。

二、樁錨支護(hù)作用機(jī)理

建筑物基坑施工過程中，基坑基礎(chǔ)開挖深度過大，極易產(chǎn)生坍塌問題。為提高基坑施工穩(wěn)定性，應(yīng)做好基坑支護(hù)石更。樁錨支護(hù)體系是通過錨桿代替基坑支護(hù)內(nèi)支撐，將錨拉力提供于支護(hù)排樁，盡可能降低支護(hù)排樁位移、內(nèi)力，且在允許范圍內(nèi)合理控制基坑變形。護(hù)坡樁、土層錨桿等為構(gòu)成樁錨支護(hù)體系的主要成分，在基坑具有較高地下水位的情況下，可將水泥土墻設(shè)置到支護(hù)樁后，兩者有機(jī)結(jié)合構(gòu)成一個(gè)整體。開挖施工前，順著基坑四周進(jìn)行豎直樁的設(shè)置，通過樁對(duì)土起到阻擋作用，為避免樁在開挖過程中出現(xiàn)坍塌問題，樁需通過水平向錨桿穩(wěn)定，通過樁與錨桿構(gòu)成良好支護(hù)體系。

三、高層建筑基坑支護(hù)施工工藝

近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市建設(shè)力度越來越大，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)建筑工程行業(yè)的發(fā)展。目前大量新技術(shù)、新材料及新工藝被廣泛用于基坑施工，樁錨支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，可提高基坑穩(wěn)定性，保證施工安全。

1、施工場(chǎng)地硬化

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，硬化處理基坑坡頂之外5m位置，防止坡內(nèi)有雨水等滲入，達(dá)到穩(wěn)定土體的作用。因該工程具有較低地下水位，對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)影響可不計(jì)算，如上層滯水問題產(chǎn)生，可進(jìn)行排水管增設(shè)，進(jìn)而穩(wěn)定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。施工前，還應(yīng)將防水擋墻設(shè)置到基坑坡頂位置，或?qū)⑴潘疁习苍O(shè)到基坑底部，防止基坑內(nèi)滲入地表水，沖刷基坑護(hù)坡面，嚴(yán)重影響基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2、護(hù)坡樁施工

（1）成孔。鉆孔機(jī)械可選用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)，向設(shè)計(jì)標(biāo)高位置鉆孔，隨后泵送混凝土，要求提鉆、灌注施工同時(shí)進(jìn)行，直至孔口位置。選取鉆機(jī)卷揚(yáng)機(jī)將鋼筋籠快速起吊，并與孔口對(duì)準(zhǔn)，通過多人用力下放，之后通過專用功率較大的振動(dòng)錘以振動(dòng)的方式運(yùn)送鋼筋籠，待其位置準(zhǔn)確無誤后，即可固定。

（2）制作及吊放鋼筋籠。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，綁扎鋼筋籠，相比帽梁中線，鋼筋籠豎向鋼筋應(yīng)向帽梁長(zhǎng)度伸入，檢測(cè)其質(zhì)量合格后，通過吊車向樁孔內(nèi)放置。此時(shí)需保證鋼筋籠和樁孔同心，要求配筋均勻。

（3）帽梁施工。完成一定量護(hù)坡樁后，即可實(shí)施帽梁作業(yè)。施工前期需清理干凈樁頂雜物。根據(jù)設(shè)計(jì)要求綁扎帽梁鋼筋，且在20mm以內(nèi)控制主鋼筋保護(hù)層，并將木模、土模分別支撐到梁內(nèi)外側(cè)。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)通過振搗棒進(jìn)行振密。

（4）樁間土支護(hù)施工。鋼筋網(wǎng)編制后，間隔1m在相鄰護(hù)坡樁進(jìn)行鉆孔，并將壓筋置入，向樁上固定。隨后將0.5m鋼筋設(shè)置于兩樁之間，并進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片固定，最后進(jìn)行C20混凝土面層噴射，厚度為50mm左右。

3、土釘墻施工

向土釘設(shè)計(jì)標(biāo)高下方0.5m位置開挖土方，坡面以人工方式進(jìn)行修整，要求在-20～+20mm之間合理控制坡面平整度。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定，進(jìn)行土釘桿體制作，焊接鋼筋應(yīng)與雙面焊5d、單面焊10d相符，且根據(jù)施工規(guī)定進(jìn)行定位支架焊接，且在25mm以內(nèi)合理控制鋼筋保護(hù)層厚度。

水泥漿攪拌時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循水灰比施工。注漿管需向孔底直接插入，完成一次注漿作業(yè)一定時(shí)間后，即可實(shí)施二次補(bǔ)漿，并封堵孔口。通過點(diǎn)焊的方式焊接鋼筋網(wǎng)片節(jié)點(diǎn)，并做好綁扎工作，一般在300mm以內(nèi)控制網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度。而加強(qiáng)鋼筋和土釘鋼筋之間的焊接長(zhǎng)度則可控制在200mm以上。根據(jù)計(jì)量配比，混凝土噴射過程中，需按照從下到上的順序進(jìn)行噴射，噴頭需垂直受噴面，噴射混凝土終凝2h后即可進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。

4、錨桿施工

平整錨桿施工場(chǎng)地后，錨桿鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其角度進(jìn)行調(diào)整，在與孔位中心對(duì)準(zhǔn)后即可進(jìn)行鉆進(jìn)施工，滿足設(shè)計(jì)深度后，可將鉆桿取出，向下一孔位施工。

選取鋼絞線作為桿體，把注漿管插入桿體內(nèi)，保證注漿管內(nèi)端與孔底之間的距離最多不得超過100mm，確?？椎追禎{無障礙。待塑料布包裹錨桿自由端后，需及時(shí)做好綁扎、固定作業(yè)，且間隔2m進(jìn)行固定支架設(shè)置。

注漿過程中，孔口應(yīng)選取膠泥進(jìn)行封堵，按照1：0.5水灰比進(jìn)行二次注漿，且在0.8mpa以上控制注漿壓力。完成一次注漿作業(yè)后，需拔出一段塑料管，待完成二次注漿后，可完全拔出塑料管，隨后清理塑料管，便于再次利用。當(dāng)滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%要求后，即可張拉錨桿，此時(shí)應(yīng)將鋼制角度板設(shè)置到錨具和鋼梁中間。

四、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)如今，在很多高層建筑的地下室施工中廣泛應(yīng)用到了深基坑施工技術(shù)。在施工過程中，通過基坑支護(hù)工程能夠有效的支護(hù)上層建筑結(jié)構(gòu)；同時(shí)通過深基坑支護(hù)工程能夠使地基得以加固。樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是高層建筑深基坑施工的重點(diǎn)，做好規(guī)范施工工藝，才能有效提升工程質(zhì)量。

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