浅谈高层建筑中深基坑支护的施工技术

郭越

【摘要】本文针对高层建筑深基坑支护结构选型、深基坑工程支护设计计算进行了探讨，并对存在的问题进行了分析，对建筑深基坑施工中应注意的问题提出了相关建议，以供更多同仁参考。

【关键词】深基坑；施工技术；支护

前言

随着改革开放的发展，城市建设了大批的高层和超高层建筑。开发商为提高建筑用地率，加之国家有关规范，对基础埋置深度和人防工程的要求，多层建筑地下室的设计必不可少。于是，地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。为了保证基坑周围的建筑物，地下管线，道路等的安全，应运用科学的深基坑支护技术。

一、基坑支护的类型

深基坑土方施工，当施工现场不具备放坡条件，或通过放坡及加设临时支撑不能保证施工安全满足施工要求时，一般采用支护结构进行临时支挡，以保证深基坑的土壁稳定。

（一）排桩支护

排桩支护是以人工挖孔灌注桩、冲（钻）一灌注桩、沉管灌注桩等为主要构件的支护结构，它可分为悬壁式、锚拉式或内撑式。

（1）水泥搅拌桩挡墙支护。水泥搅拌桩主要适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层。基坑开挖深度不宜大于8m。这种支护结构的优点是挡墙厚度大，整体性稳定性、隔水性良好，施工速度快，工程造价一般低于冲、钻孔灌注排桩，坑内无支撑结构，便于机械挖土和地下室工程施工；其缺点是挡墙占地面积大，且其强度受到土层含水量和有机质含量的影响。

（2）悬臂式排桩支护。悬臂式排桩支护一般采用冲、钻孔或人工挖孔灌注桩，个别采用预制桩，如预应力管桩。这种支护型式的优点是基坑内无支撑，便于机械化挖土和地下室工程施工，其缺点是支护桩顶水平位移较大，当坑深较大或地质条件较差时，工程造价较高。

（二）土钉支护

土钉墙的水平位移宜根据数值计算的方法并结合可靠经验确定。设计中可采用如下措施减少或控制墙体变形：①减少分层、分段作业的深度和长度；②缩短开挖与支护的施工间隔；③加大土钉的长度和密度；④减小土钉倾角；⑤开挖前沿基坑边缘设置竖向微型桩（用48～bl50mm的钢管）等。

（三）钢板桩支护

钢板桩是一种施工简单、经济效益高的建筑深基坑支护方法。这种方法在软土地區运用的较多，但因为钢板桩自身柔性大如支撑，锚拉系统设置难度大，极易变形，所以，钢板桩支护只适用于7m以下软土地层，若非要应用于7m以上的软土地层必须设置多层支撑或锚拉杆，但同时需考虑到拔除钢板桩时会引起的周围地基和地表的变形。

二、深基坑支护施工技术要点

深基坑支护施工技术是关系项目效果的关键，深基坑支护重在过程控制，一旦出现质量问题，事后纠正和补救比较困难。因此，现场工程师必须严格把关，确保基坑施工质量。

（一）护坡桩施工

施工护坡桩采用“钻孔压浆桩”技术无污染、无噪音、施工速度快，其为水泥浆护壁，直接投放碎石并多次布浆成桩的无砂混凝土桩，施工时应严格按照行业标准《钻孔压浆桩工程的施工及验收规程》、施工方案、国家有关规范及设计要求、施工现场所提供的结构轴线、位置控制点施放桩位点，并必须经监理工程师复核鉴认后方可进行施工。

（二）土层锚杆施工

土层锚杆施工方法为用锚杆钻机钻至预定深度，开始注水泥浆护壁，然后穿钢绞线，多次补浆即完成。待达到要求强度后张拉锁定。

钻孔过程中若遇障碍物或异常情况应及时停钻，待情况查明并采取措施后再继续钻进。钻至设计深度后空钻出土，拔出钻杆；下锚索前检查锚索并做隐蔽工程检查记录；

锚杆倾角15°，钻至设计深度后，及时下拉杆及密封孔口，并进行2～3次压力灌浆，压力为1～3MPa，以保证浆液饱满。

（三）土钉墙施工

（1）分层分段施工

为配合土方开挖与喷锚施工同步进行，在基坑西侧大面积开挖的同时，可根据东侧土钉墙施工的需要，先开挖东侧6m的工作面，便于土钉墙西侧土方同步施工。开挖深度满足土钉施工要求，不得超过相应土钉层距0.3m，沿基坑水平向不超过15m为一施工段，不宜太长，开挖时，若边壁局部有坍塌，必须进行补救，靠近坑壁侧要注意不得超挖，以保证边坡安全和稳定。

（2）土钉制作

为使土钉顺利送入土中，在土钉上每隔2m处焊接对中支架，形成锥形滑撬。同时保证土钉在孔居中位置，防止出现偏心，以提高抗拔力。

（3）土钉成孔

土钉施工成孔采用洛阳铲成孔，孔径保证大于100mm，成孔过程中注意控制倾角及孔径。成孔后对孔深、孔径、倾角进行检查验收，做好施工记录及隐蔽工程检查记录。成孔孔位可根据实际情况进行局部调整，成孔角度，在遇到障碍物时，可适当调整。

（4）土钉送入

土钉施工应按设计要求安装对中支架，土钉插入孔深不得低于设计长度的95%，以保证钢筋保护层厚度。对复检合格的钢筋按设计要求制作杆体，钢筋焊接满足双面焊5d，单面焊10d，并按要求加焊定位支架。土钉送入孔中后，随即进行压力注浆，注浆压力达到0.5MPa时，注浆管插到距孔底250～500mm，持续5min，为保证注浆饱满，在孔口设止浆塞，使水泥浆能够有效渗入土体孔隙中。

三、深基坑支护的信息化管理

深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性，即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形，若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。

基坑支护结构信息化管理的主要手段，是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测，根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况，比照勘察、设计的预期性状，动态分析监测资料，全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率，对照报警标准，预测下一阶段工作的动态， 及时对施工中可能出现的险情进行预报，超过位移设定的预警值时，应及时采取有效的应对措施，确保工程安全。

四、深基坑施工中应注意的几个问题

4.1深基坑土方开挖原则在深基坑土方施工前，要详细确定挖土方案和施工组织，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。

4.2大面积深基坑开挖时间较长，容易引起边坡失稳许多边坡在经过相当长的时间后突然滑动，与土的抗剪强度随时间逐渐衰减的特性有关，加上场区排水不良，都对边坡稳定不利。此外，基坑边缘堆料及弃土未及时清理，均会造成基坑失稳事故。

4.3基坑面积过大时，对底板混凝土采取分段边挖边浇筑要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。它不仅避免了基坑暴露期过长、基土易被浸湿或曝晒等质量问题，还解决了厚大体积混凝土浇注技术上的困难，对稳定基坑作用更大，它等于增加了一道横撑，消除了土隆起的可能性。

4.4深基坑支护地下水处理深基坑工程的地下水处理，主要是两种形式，即排水或止水。近年来在濒海地带深基坑支护施工中，开始采用以冲孔桩、素混凝土桩与钢筋混凝土桩相间咬合搭接分布的混凝土灌注排桩并与锁口梁、内支撑、喷锚等组成联合支护体系，从而在防止边坡失隐和阻止地下水侧向渗漏方面（止水帷幕），取得较好的效果。

五、结语

为了保证建筑物的稳定性，建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。建筑物的高度越大，其埋置深度也就越深，对基坑工程的要求越来越高，随之出现的安全问题也越来越多，这给建筑施工、特别是城市中心区的建筑施工带来了很大的困难。近年来，我国基坑工程的设计理论有了很大发展，建立了许多新的计算理论和方法。但在工程具体应用中要坚持理论与实践相结合的原则，结合工程实际选用合理的支护方法。

参考文献：

[1]王承武.高层建筑施工中的深基坑问题及对策[J].中国城市经济，2011（11）.

[2]张晋.浅议深基坑支护施工技术的应用[J].技术与市场，2010（11）.