高层房屋建筑深基坑工程的支护施工技术及其措施

2016-03-19陈科湖南园艺建筑有限公司湖南长沙410000

低碳世界 2016年22期

关键词：排桩土钉深基坑

陈科（湖南园艺建筑有限公司，湖南长沙410000）

陈科（湖南园艺建筑有限公司，湖南长沙410000）

当前社会深基坑支护技术在高层房屋建筑施工中得到较为广泛的应用，是建筑施工中不可缺少的一项施工技术，因而加强高层房屋建筑深基坑支护施工技术的研究符合当前社会建筑行业的实际需求，本文对深基坑支护施工的基本要点进行简要分析，以供相关人员参考。

高层房屋建筑；深基坑；支护；施工

1 引言

高层房屋建筑深基坑支护工程的施工，不但要保证支护结构在施工过程中的可靠性，还应当控制结构对周围地表造成的影响，保障周围地表结构的安全性。先进的深基坑支护技术可以有效地保障高层房屋建筑工程施工质量，因此对高层房屋建筑深基坑支护施工技术进行研究，具有一定的现实意义。

2 建筑工程深基坑支护施工技术的类型

2.1 从支护技术的角度划分

在对深基坑进行支护施工的过程中，可以采用的支护技术包括悬臂式支护技术、混合式支护技术以及重力式挡土结构技术。其中在利用悬臂式支护技术对深基坑进行支护施工的过程中，需要借助已经嵌入到深基坑底部岩石所具有的支撑力，通过深基坑底部岩石的支撑，来保障支护施工的顺利进行，而在具体施工时，要充分的考虑到土压力以及水压力等方面的因素，这样可以使得深基坑的整体支护结构的稳定性能够得到良好的保障，不会出现结构坍塌的危险。这样深基坑支护技术一般在土质较好或者是深度较浅的深基坑中，应用较为广泛。而在一些深基坑支护结构情况不明显以及稳定性较强的支护结构中，应用最为广泛的一种支护技术就是混合式支护技术，该支护技术主要是依据悬臂式支护技术的一些应用原理所发展得来的一种新型的支护技术，其除了具有支护结构外，还融入了一些支撑结构，在将这一支护技术应用到实际的深基坑施工中，不仅能够使得深基坑结构的安全性得到提升，而且还能够进一步的提升深基坑整体结构的稳定性。比如锚索和坑内混凝土或钢支撑这种。

2.2 从支护结构类型上进行划分

地下连续墙具有较强的连贯性，而且在整体性上也较为凸出，地下连续墙本身也具有较强的防渗水能力，能够起到良好的防渗作用，没有应用范围上的限制，适应各种深基坑施工，并且能够将深基坑支护的效果最大限度的发挥出来。而且在一些地下水位较深的地区，合理的应用支挡型支护形式，其所能够发挥出的支护作用将更加的明显，而且这种形式的支护结构并不会对周围的环境造成严重的影响，也不会使得建筑在建设的过程中，出现一些负面的影响因素，因此，其在高层房屋建筑深基坑支护中也较为适用。

3 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析

3.1 案例分析

某建筑工程为例，该建筑工程的总高度为105.5m，总建筑面积多达45156m2，地上30层，地下2层，地下室呈长方形，基坑最深位置的深度为12.15m，该建筑工程采用剪力墙框架结构。施工现场的地质条件表现为：该地块原为耕地与池塘，经过人工填土平整，施工现场相对开阔和平坦，该工程西边与南边与市政道路相邻，北边和东边有若干栋居民建筑。综合上述因素，该工程施工单位决定在深基坑支护工程施工中，采用排桩支护施工技术和地下连续墙支护施工技术，主要是因为上述两种施工技术不仅支护效果好，而且对周围环境和既有建筑的影响相对较小，经过实践获得良好的施工效果。

3.2 深基坑支护施工技术在建筑工程中的具体应用

3.2.1 土钉支护施工技术

所谓土钉支护施工，是利用土钉和土体之间的摩擦作用，以此提高土体的稳固性，在应用土钉支护施工技术时，应该注意以下几个方面：①根据施工现场的实际状况，严格的控制弯矩与拉力之间的相互作用，合理设置土钉的拉力与强度；②根据深基坑工程的实际要求，在施工之前进行土钉拉拔试验，以此保证土钉的拉拔力能够满足工程施工要求，同时还应该严格的控制注浆量以及注浆力度；通常对于那些深度不大于12m的基坑支护或边坡加固，应用期限不宜超过18个月；③土钉支护的孔深应该根据钻机的长度计算，并且明确标注所有土钉孔的深度，为以后的施工提供便利；④在进行实际施工时，应该根据深基坑支护的设计要求，合理的选择外加剂，并严格控制水胶比，在进行注浆施工时，应该尽可能的使水泥砂浆利用重力作用进行自由降落，制止将孔注满；⑤在浆液初凝之前，还应该根据实际状况进行补浆，通常为1～2次。

3.2.2 排桩支护施工技术

排桩支护施工技术由防渗帷幕、支护桩等部分组成，排桩支护施工技术具有对周围环境影响小、无噪音、施工简单等特点，被广泛的推广和应用在各种建筑工程深基坑支护施工中。

钢筋混凝土排桩有钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等，其支护形式包括：①柱列式排桩支护：当边坡土质较好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构。②连续排桩支护：在软土中常不能形成土拱，支护桩应连续密排，并在桩间做树根桩或注浆防水；也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。③组合式排桩支护：在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。对于开挖深度小于6m的基坑，在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下，可采用600mm密排钻孔桩，桩后用树根桩防护，也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩，板桩后注浆或加搅拌桩防渗，顶部设圈梁和支撑；对于开挖深度为6～10m的基坑，常采用800～1000mm的钻孔桩，后面加深层搅拌桩或注浆防水，并设置2～3道支撑；对于开挖深度大于10m的基坑，可采用地下连续墙加支撑的方法，也可采用800～1000mm大直径钻孔桩加深层搅拌桩防水，设置多道支撑。

3.2.3 地下连续墙支护施工技术

当在软土层中基坑开挖深度大于10m、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求较高时常采用地下连续墙作基坑的支护结构。地下连续墙具有如下优点：①墙体刚度大、整体性好，隔水性好，因而结构和地基变形较小，可用于超深的支护结构；②适用于各种地质条件。特别是遇到砂卵石地层或要求进入风化岩层时；③对周边环境的影响小，但是造价高、对废浆液难于处理。该施工技术利用专业机械设备，沿着深开挖工程周边轴线与泥浆护壁，开挖狭长的深槽，将相应规格的钢筋笼吊放至深槽中，然后灌注混凝土，形成连续的钢筋混凝土墙，以此实现对深基坑的支护。

3.2.4 钢板桩支护施工技术

该种支护施工技术通常适用于深部小于8m，变形要求相对较低的建筑工程，具有施工速度快、成本低、施工简单等众多优点。钢板桩支护施工技术的钢板由带锁口、钳口的热轧型轻钢加工制成，通过对钢板桩进行连接，形成钢板墙，以此实现挡土与挡水的作用。现阶段，钢板桩在我国建筑工程深基坑支护中的应用非常广泛，尤其是在软土地区，根据钢板桩截面形式，可以将钢板桩氛围直腹板型、U型以及Z型等。由于钢板桩具有一定的柔性，在实际应用的过程中应该采用锚拉杆进行适当的支撑，防止出现地表变形或者地基变形的问题。

3.2.5 深层搅拌桩支护施工技术

深层搅拌桩支护施工技术是采用搅拌机对深层进行搅拌，将水泥与软土充分的混合，在固化剂的作用下，使水泥和软土发生理化反应，形成一个具有一定强度、整体的桩体挡墙。深层搅拌桩支护施工技术能够有效的提高深基坑的防土、防水性能，被广泛的应用在沙土地层、淤泥质粘土地层中。同时，深基坑搅拌桩还具有振动幅度小、噪音小等优点，被广泛的应用在建筑工程深基坑施工中。

4 高层房屋建筑工程深基坑支护施工技术保障措施

4.1 加强工程勘察设计管理

加强对安全风险因素的实时监控及重视，做好设计管理工作，定期勘察深基坑工程的实施情况。其中，深基坑工程勘察是尤为关键的一环，防止出现低于成本价中标，保证保质量的工程勘察，加强勘察技术人员和设计人员之间的交流沟通，充分结合两者的优势，共同鉴别和掌控导致安全问题出现的风险因素。

4.2 加强培训，降低风险

加强对施工人员教育培训管理，确保工程人员的安全风险得到有效降低和减少。技术人员与管理人员是工程项目施工的主体，应构建一支专业水平高、技术过硬的施工队伍，引导施工人员强化风险意识，增强工作责任感，自觉遵守各项规章制度，保证按时、保质、安全地完成施工任务。

4.3 加强对工程的监测，做好异常现象处理工作

施工前要委托第三方要编制监测方案，以基坑边缘外1～3倍基坑深度开挖范围中需要保护的周边环境作为监控对象，如支护结构、地下水情况、基坑底部及周边土体、周边建筑、周边管线及设施、周边终于道路。监测点的设置一定要合理，尤其是基坑的中部、阳角及有代表性的位置，监测点的水平距离不宜大于20m.出现异常情况时，工程监测的相关工作人员立即报告，要先要求施工人员疏散尽力保证人员安全、并加强检测频率工作。如已发生人身伤亡事故，应立即组织抢救。

4.4 建立信息化平台实施掌控施工安全

在工程项目施工中，应引导所有人员提高安全意识，随时关注施工现场情况变化并采取应对措施；发挥信息化管理平台的作用，在施工现场安装实时监控视频，采取综合性监测手段，观察基坑变化情况；在基坑开挖时，由于支护结构内力发生变化，周围高层房屋建筑物受到地下水及基坑的影响产生破坏力，这种情况需根据监测结果及时变动参数，掌握合理的支撑时间，保证基坑施工的安全性；另外，还需视频监控是否出现超挖现象，保证支撑架尤其是斜撑架的质量完好，避免发生工程施工风险；实时分析工程安全风险水平及发展变化，提高预测事故及防控事故的能力，将隐患消灭在萌芽阶段，保证施工作业过程的安全性。