高層建筑工程深基坑支護施工技術(shù)標準分析

曾文譚

（福建明治建設(shè)工程有限公司，福建 福州 350001）

深基坑支護技術(shù)是施工中的重要技術(shù)，為了使其發(fā)揮應有的功能，必須綜合考慮各種因素。根據(jù)工程環(huán)境、形式和標準不同，深基坑的支撐技術(shù)內(nèi)容也會發(fā)生變化，不同的建筑類型對其采用的標準也不同。因此，文章著重探討了深基坑開挖技術(shù)在高層建筑中的應用。

1 高層建筑工程深基坑支護施工技術(shù)概述

深基坑支護屬于一種臨時搭建的設(shè)施，其主要應用于建筑工程施工的初期，屬于建筑工程建設(shè)過程中的重要基礎(chǔ)。深基坑支護與建筑工程的地下管線施工、道路施工、基坑施工有著密切的關(guān)系。

在應用深基坑支護施工技術(shù)時，需要嚴格按照相應的防護結(jié)構(gòu)標準進行設(shè)置。在搭建高層建筑深基坑支護時，要先做好地下結(jié)構(gòu)安全防護措施，檢查是否存在工程損壞問題，才能確保后續(xù)施工的順利開展。高層建筑的深基坑支護必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范與標準進行施工，需考慮建筑施工面積等多重影響因素。因此，在應用深基坑支護技術(shù)時，要重視高層建筑工程的勘查與設(shè)計工作，對現(xiàn)有的施工流程進行優(yōu)化。

在深基坑支護設(shè)計階段，需要根據(jù)所在地區(qū)地質(zhì)情況采取不同的優(yōu)化措施。要重視施工地區(qū)巖土性質(zhì)的調(diào)查，重點分析巖土性質(zhì)的復雜性與特殊性，如果不符合深基坑穩(wěn)定施工加工標準，應采取相應的加固措施。高層建筑工程的規(guī)模較大，在施工的過程中需要考慮諸多因素，例如雨水管道、通信管道、排水管道、給水管道、地下管線、新修舊改等，其中任何一個因素都有可能為深基坑支護施工埋下巨大的風險。因此施工單位在應用深基坑支護技術(shù)時，要重視加固技術(shù)的應用，做好當?shù)販囟?、地基震動、季?jié)變化的評估工作，在充足準備的情況下開展深基坑支護施工，才能確保高層建筑施工的質(zhì)量。

2 高層建筑工程深基坑支護施工技術(shù)問題

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計難度較大

安全性能是基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點。深基坑支護結(jié)構(gòu)的安全性能與土體壓力大小有著密切的關(guān)系。但大部分高層建筑工程的地質(zhì)條件比較復雜，在設(shè)計深基坑支護方案時需要考慮諸多參數(shù)，必須確保土地物理力參數(shù)符合相關(guān)要求后才能開展后續(xù)的設(shè)計與施工。其中，粘聚力、含水率、內(nèi)摩擦角是深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點參數(shù)，但這三個參數(shù)的具體數(shù)值也非常難以確認，加大了深基坑支護結(jié)構(gòu)受力計算的難度。

2.2 基坑土體難以確認

施工區(qū)域的地基土質(zhì)與深基坑支護的施工質(zhì)量有著密切的關(guān)系。大部分高層建筑工程的覆蓋面積相對較大，施工單位在調(diào)查施工區(qū)域土質(zhì)時，大多數(shù)情況下會選擇抽樣分析的形式進行調(diào)查。這意味著土層抽樣結(jié)果可能無法反應施工區(qū)域的真實地質(zhì)情況，可能會出現(xiàn)深基坑支護設(shè)計不符合施工區(qū)域地質(zhì)條件的問題。

2.3 開挖空間效應嚴重

施工單位在施工的過程中，經(jīng)常會碰到基坑四周向內(nèi)側(cè)水平位移的問題，這一問題會引發(fā)基坑中間大于兩側(cè)的現(xiàn)象，使基坑邊坡的穩(wěn)定性降低，對深基坑支護的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，反映了深基坑開發(fā)后存在嚴重的空間效應問題。

2.4 受力計算存在差異

大部分設(shè)計人員在深基坑支護設(shè)計時，會選用極限平衡理論確定安全系數(shù)，計算支護結(jié)構(gòu)。這種計算方法雖然能夠有效保障深基坑支護結(jié)構(gòu)的安全性能，但經(jīng)濟性相對較差，會增加高層建筑工程深基坑支護結(jié)構(gòu)的建設(shè)成本，不符合高層建筑工程深基坑支護施工技術(shù)的相關(guān)應用需求。

3 高層建筑工程深基坑支護施工技術(shù)要點

3.1 土釘支護操作技術(shù)要點

在應用土釘支護操作技術(shù)時，要重點對施工現(xiàn)場的土地、土釘標準進行效應水平分析，評測施工區(qū)域的土體基礎(chǔ)是否具備邊坡固定作用，穩(wěn)定性是否符合施工的標準。要嚴格按照基礎(chǔ)加固操作措施中規(guī)定的相關(guān)要求，檢測與評估土釘?shù)膹姸扰c抗拉力，分析土體的變形情況。在土釘支護加工施工前，要進行抗拉力試驗，嚴格按照相關(guān)規(guī)范與標準，進行拉拔試驗。在鉆孔深基坑加工時，也要按照相關(guān)規(guī)范與標準，計算相應的參數(shù)，避免在后續(xù)施工的過程中出現(xiàn)施工誤差。除此之外，土釘支護操作技術(shù)應用時需重視的要點還有很多，例如材料的水灰比、外灌漿加工施工工藝等。在土釘支護加工施工時，要嚴格按照相關(guān)步驟，及時進行補漿，確保土釘支護的防護工作落到實處。

3.2 地下連續(xù)支護墻技術(shù)要點

在進行地下連續(xù)支護工程時，應沿基坑邊緣進行機械開挖，并將相應的鋼筋籠與混凝土一起放置。測量墻體的厚度，并做好相應的防滲工作。在地下連續(xù)支撐墻工程中，應按高層建筑的要求進行施工。按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標準，對建筑噪聲進行有效的控制。在采用連續(xù)支護技術(shù)的同時，也要考慮到地質(zhì)環(huán)境的變化，并對其進行持續(xù)支撐。在施工過程中，應優(yōu)先考慮開挖導向墻的位置，并對其外形進行分析。在深基坑開挖過程中，采用泥漿進行護墻加固，采用水泥砂漿進行防護，保證基坑的安全。

3.3 土層錨桿基礎(chǔ)支護技術(shù)重點

在采用巖心巖土地基的支護技術(shù)時，必須采用錨桿孔鉆具，并嚴格遵守巖溶工程的工藝規(guī)范。首先要定位好鉆具的定位，并根據(jù)所需的井眼定位，將井眼注滿。加強對穿孔部位的防護，并做好相關(guān)注漿工作。在進行工程時，要對其進行適當?shù)逆i緊，并嚴格執(zhí)行有關(guān)的技術(shù)規(guī)范，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。要著重對基準的定位進行詳細的剖析，并制訂測量計劃。在測量方案中，必須清楚地標明標高標準和標高范圍。根據(jù)有關(guān)的操作要求，施工方應對吊頂高度進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，控制施工過程。若有障礙，應及時停運，清除障礙，然后繼續(xù)進行。在進行鉆孔灌漿時，要注意對原料的控制，并結(jié)合工程的具體條件，選擇適當?shù)臄噭庸酀{方法。在進行攪拌時，應注意對灌漿均勻和流速的影響，以保證灌漿的品質(zhì)。

3.4 鋼板樁基礎(chǔ)支護技術(shù)要點

熱鋼鎖口技術(shù)是鋼板樁基礎(chǔ)支護施工中比較常用的一種技術(shù)。在應用這項技術(shù)時，要確保鋼板之間的有效連接，直到成型。在確定鋼板樁位置時，要結(jié)合深基坑支護的標準、深基坑板的位置進行設(shè)置。通常選用Z型、U型。為提升鋼板樁的阻隔效果，要提前為鋼板樁預留足夠的空間，避免鋼板樁質(zhì)量問題對后續(xù)施工造成的影響。在鋼板樁基礎(chǔ)支護施工的過程中，也要注意污染的控制工作，避免噪音對周邊環(huán)境造成的污染。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，選擇最優(yōu)的鋼板樁基礎(chǔ)支護施工方案。

3.5 深基坑攪拌支護技術(shù)要點

材料是深基坑攪拌支護技術(shù)應用的要點。施工單位要重點對水泥材料進行管控，確保水泥材料符合相應的標準與規(guī)范。在水泥材料入場前，要對其質(zhì)量合格證書進行查驗，并進行抽檢，確保水泥材料不存在質(zhì)量問題后，才能入場。在水泥材料入場后，要在其中加入固化劑，并利用攪拌機械對水泥材料進行加工，確保水泥材料在加工的過程中能夠充分發(fā)生物理反應與化學反應。要嚴格按照現(xiàn)場的施工要求，對深基坑加工支護材料進行管控。確保深基坑攪拌支護施工的有效落實，推動深基坑攪拌支護水平的提升。

3.6 深基坑排樁支護技術(shù)要點

深基坑排樁支護技術(shù)由兩種類別構(gòu)成，一種是懸臂結(jié)構(gòu)形式、另一種是支錨結(jié)構(gòu)形式。支錨結(jié)構(gòu)形式適用于一級基坑與二級基坑，懸臂結(jié)構(gòu)形式適用于三級基坑。在深基坑排樁支護施工的過程中，要重點強化挖孔工作，確保鉆孔灌注施工的有效落實。在擋土施工時，要確認柱樁的基礎(chǔ)面積水平，盡可能提升支護操作的穩(wěn)定性。并對帽梁加工澆筑流程進行優(yōu)化，確保支護排樁的穩(wěn)定性。

4 高層建筑工程深基坑支護施工技術(shù)相關(guān)實例研究

4.1 相關(guān)工程概述

A高層建筑工程地處我國的西北地區(qū)，工程概況見表1。

表1 A高層建筑工程概況

4.2 施工工程方案

在A高層建筑工程建設(shè)前期，設(shè)計單位嚴格按照相關(guān)規(guī)范與標準進行設(shè)計，并對設(shè)計方案進行了會審。在設(shè)計時，設(shè)計人員前往施工現(xiàn)場進行了實際勘察，對施工環(huán)境、施工工藝進行了分析。在此基礎(chǔ)上確認了深基坑支護的施工方案。該工程在施工的過程中，采用了復合技術(shù)進行基坑支護。在進行深基坑開挖之前，先進行圍面墻和放坡工程，采取高噴射樁圍護和鉆孔灌注兩種方法進行開挖。采用鉆孔注漿和高壓旋流技術(shù)對其進行局部治理，從而確定了噴注角度和范圍。針對深基坑施工中的電梯井、雙排高壓旋流式的施工，進行了相應的修正。加強了基坑的灌漿作業(yè)，并與鋼架形成了一個完整的維修系統(tǒng)。

4.2.1 排樁支護施工

常見的排樁支護施工技術(shù)有兩種，一種是鉆孔灌注樁，另一種是鋼筋混凝土板樁。甲高層建筑工程中采用了鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行施工。鉆孔灌注樁施工技術(shù)在應用時，要優(yōu)先考慮外排樁和內(nèi)支撐的穩(wěn)定性。排樁支護根據(jù)支撐形式的不同，可以被分為兩種，一種是柱列排樁支護，另一種是連續(xù)排樁支護。兩種排樁支護技術(shù)各有特點。柱式排樁的主要技術(shù)是在邊坡上進行的。斜坡保證了支撐的穩(wěn)定性。在這些因素中，采用土拱可以提高井眼灌注結(jié)構(gòu)的合理性，提高了基坑的穩(wěn)定性和效率。連續(xù)排樁基礎(chǔ)支護在軟弱地基上的運用更為廣泛。由于連續(xù)排樁支護的土拱效應比較薄弱，需要提高支護樁的數(shù)目，提高支護樁的承載能力、密度。在實際的高層建筑施工中，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取鋼板樁組合樁的方法。甲級以上建設(shè)項目具有松軟的土壤和低水位的特征。在深基坑支護工程中，采取了兩種方法結(jié)合的施工方法。甲高層建筑工程有著土質(zhì)松軟、地下水位低的特點。因此在深基坑支護施工的過程中，采用了兩種方式組合施工的特點進行了施工。這樣既保證了地下水位的有效支護，又確保了軟土區(qū)域的有效支護。在板澆筑時，要重視混凝土板樁的滲透力，控制混凝土攪拌的速度與溫度，確保其各項指標都與施工灌注要求相符。在深基坑開挖的過程中，設(shè)置了200 mm的間斷，并進行聯(lián)排支護。在此基礎(chǔ)上制定了相應的鉆孔樁加固方案，并嚴格按照工程基坑支護要求進行施工，確保了深基坑支護施工技術(shù)的有效落實。

4.2.2 混凝土鋼筋澆筑內(nèi)支撐施工

在混凝土鋼筋澆筑內(nèi)支撐施工中，要重視施工環(huán)境帶來的影響，對施工環(huán)境進行改善。但在實際施工的過程中，根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，可能會出現(xiàn)兩種、三種施工工藝并用的情況。正向支撐結(jié)構(gòu)是最簡單，也是最方便使用的支撐技術(shù)。正向支撐結(jié)構(gòu)的施工環(huán)境面窄，對施工環(huán)境的要求相對較低。但是正向支撐結(jié)構(gòu)在應用的過程中，有著作業(yè)施工慢、支撐密集度高的特點，容易受到出土空間因素的影響。圓環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)有著非常強的抗變性，其施工結(jié)構(gòu)強度相對較大。其可以承受較大的壓力，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻壓力施工，大幅提升支撐的面積，推動后續(xù)土方施工挖運工程的進一步開展。H圓環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)有著諸多優(yōu)點，其經(jīng)濟效益高、分布均勻、施工速度快、施工成本低，在高層建筑工程中有著廣泛的應用。邊桁架施工結(jié)構(gòu)更適用于施工面積較大的工程當中，在應用時需要考慮到長邊、短邊的要求，對支撐支架的受力點進行確認，才能保障工程整體的出土率。A高層建筑工程在建設(shè)的過程中采用了圓環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)、邊桁架支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合的方式進行施工。在擴大了澆筑面積的同時，縮短了施工工期，大幅提升了支護的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語

文章首先分析了高層建筑工程深基坑支護施工技術(shù)的具體內(nèi)容，其次就現(xiàn)階段我國高層建筑工程深基坑施工技術(shù)中存在的問題進行了分析，在此基礎(chǔ)上討論了深基坑支護施工技術(shù)的應用要點，最后就實際案例進行了研究。隨著我國城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，我國的土地資源變得越來越緊張，高層建筑工程的數(shù)量也變得越來越多。深基坑支護結(jié)構(gòu)是高層建筑工程建設(shè)過程中的重要組成部分，其與高層建筑工程的質(zhì)量有著密切的關(guān)系。廣大施工單位要重視深基坑支護施工技術(shù)的要求，主動攻克深基坑支護施工技術(shù)種類多、難度大的問題。在應用深基坑支護施工技術(shù)的過程中，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行優(yōu)化，選用多支護技術(shù)結(jié)合的方式進行施工，才能提升高層建筑工程的施工質(zhì)量，確保建筑工程行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。