探讨高层建筑的深基坑支护施工技术

2015-12-02耿松华河南四建股份有限公司南阳分公司河南南阳473000

江西建材 2015年14期

■刘熊，耿松华 ■河南四建股份有限公司南阳分公司，河南南阳 473000

当前，高层建筑已然成为了当前城市建筑建设的重要形式，作为一项复杂的系统工程，高层建筑工程的深基坑支护工程对于整个建筑的建造有着十分重要的影响，为保证基坑工程、地下管道等的安全，势必要足够重视高层建筑工程深基坑支护。

1 当前深基坑支护施工中存在的问题

1.1 设计中难以选择适宜土体的物理力参数

在高层建筑的深基坑支护工程设计环节，因为其支护结构受土体压力的影响较大，其好坏会影响到整个工程的安全性，基于地质情况的复杂性，对于适宜土体物理力参数的选择需要通过对实际土体压力的精确计算来进行，尤其是参数中的粘聚力、摩擦角及含水率，由于存在的技术方面的局限性，使得其在深基坑开挖后更是一个可变值，这一现状让支护结构实际受力的计算变得更为困难，还有就是土体物理学参数，基于其受到施工工艺及支护结构形式等的影响，使其较难选择。

1.2 对基坑土体取样的不完善

高层建筑施工中，对应的深基坑支护结构设计非常重要，设计前应对地基土层实施取样分析，但由于建设高层建筑的地方地质情况多变，对于土层的长期实况而言，随机抽样分析显然不能做到完善性，使得其支护设计不能完全符合实际基坑地质情况，对于后续施工有一定影响。

1.3 理论计算受力与实际受力不符

在确定安全系数及设计计算支护结构方面，一般是由设计人员按极限平衡理论来实施的，虽然其具有绝对安全性。却会在一定程度上加大支护结构的假设成本，使得工程的建设花费较大的代价，这显然是不符合建筑企业的利益的，一些工程虽然在支护结构的设计方面，选择规范中较小的安全系数，却在一定程度上暗合了实际工程的需要，所以讲求理论计算受力进而实际受力的相符极为重要。

2 高层建筑深基坑支护施工技术分析

2.1 工程概况

某高层建筑总面积5.64 万平方米，地上17 层，地下1 层，工程绝对标高高程88.4m，自然地面标高89.0m 工程采用独立桩承台和倒桩承台伐板张作为基础，基坑呈扇形布置，面积约6800 平方米，开挖深度7～9m，高差4～6m。工程土质主要为以粉土和粉土粘土，地下水水位较高。

2.2 施工技术

2.2.1 施工前的准备

由于本工程地下水位较高，在高层建筑深基坑开挖施工前，应首先完成降水排水工程，并在质检人员的质检达标后，才能开展深基坑开挖施工;同时合理位置布设水沟和积水井，对其中的积水进行及时的抽取，确保整个工程的实施免受积水影响，最后，为了施工的应急及安全，应当在深基坑周围地域采用防水措施，使得施工过程中，地表水渗入基坑的现象能得到有效遏制，促进深基坑开挖施工的安全性和高效性。

2.2.2 支护桩施工方面

在高层建筑的施工过程中，作为深基坑支护工程中承载外力的主要部分，工程中的支护桩的施工作用重大，一般情况下，可以将其分为两个部分，分别为人工挖孔桩和钢筋混凝土臂，具体的实施过程中，对于灌注桩而言，在灌注桩进行桩孔的挖掘施工方面需要用到吊桶的手法，并要在全过程中，注重对钢筋笼安装、混凝土灌注等工序实施完善的质量控制，确保其质量，保证整个过程的严格性，因为一旦从环节出现质量问题。势必会影响到整个基坑支护工程的实施质量，严重的情况下，会影响到整个建筑的主体，这是施工单位必须要加大质检的地方。最后，在桩间距的设置方面，传统的确定方法过于保守，本工程中采用土拱效应方法，其公式如下:

其中，B 为桩身宽度，m;Lmax则为桩间净距，m;q 则为岩土体均布推力，kN。为安全起见，在设计中应当将Lmax乘以安全系数k=0.85，这样，得出的施工桩间距则为L=Lmax·k+B，这种方法下，桩间的土拱效应得到了发挥，在此基础上还使得基坑的安全性得到了保障。

2.2.3 土方的开挖施工

在当前的高层建筑工程施工中，将建筑的基地开挖出来的过程，即称为土方的开挖工程，具体的施工中，首先要做的就是将挖掘机挖出的土方及时运离施工现场，在此基础上，确保在整个土方运输工作中穿插进清理工作，确保清理的完备性，进而使得施工过程中尽量减少对周围环境的影响。结合笔者的施工管理经验看来，开挖过程中，对挖到异物或是地下管线被挖断的异常情况时，应当及时通知所有施工的队伍，及时停止施工，并在评估分析的前提下，将施工场地交于相关的专业人员来处理，确保工地的安全性，等待其处理完善后，再进行继续施工，使得施工人员及相应机械等的安全性得到有效保障。

2.2.4 排桩加环撑方面的施工

建筑施工中的深基坑支护工程施工方面，以某种桩型用队列布置组成的基坑支护结构，即为施工中的排桩，具体的施工过程中，对于高层建筑的深基坑支护，可以配合环形支护来完成，在进行支撑时，第一步是用钢筋混凝土挖孔桩和钻孔灌注桩进行规则排布，当然，其中的挖孔桩也可以用H 型钢桩替换，在此前提下，组织施工人员来建造合理的地下层级，这样，就可以使整个支护结构于整个施工承诺场地的中间变为了一个圆形结构，借助这种施工方式，来使得整个支护的稳定性得到保证。

2.2.5 基坑支护监测

基于安全性等多方面的考虑，无必要在深基坑支护施工中实施严格的监测，对施工中的相关情况进行完整的掌握，这样也有助于施工单位对整个施工进度进行了解。具体的实施过程中，首要的便是对重点指标进行重点监测，一般情况下，施工中在基坑开挖后，就需要施工单位每隔二至三天进行一次施工现场的监测，此环节中，对于出现的问题，应当结合其具体实情，及时出具针对性的解决对策，并确保监测的频率应适当加快，工程施工复杂的情况下，可以将监测定为每天一次，唯有如此，方可使得基坑工程施工的准确性得到保障。

2.2.6 环撑的拆除及换撑方面

高层建筑的深基坑支护施工中，对于环撑的拆除，一般采用静爆的方式，而第三道环撑的施工则在地下第四层墙体施工完成后进行，而对应的第二道环撑的施工的基础，则为地下三层施工完成，以此类推，第一道环撑施工，则是在对应的地下二层施工完成后进行。对于后续的拆除施工，施工单位应当注意需要严格按照换撑的方案执行，质检人员应在确保其达到换撑设计强度后，方可开展相应的环撑拆除工作，在此环节中，应当注意一定要加强监测，将安全措施做到位，确保施工的安全性。