浅谈高层建筑深基坑支护施工技术的应用

房秀

摘 要：现代社会，高层建筑发展迅猛，深基坑施工呈常态化。而城市建筑密集度增加，施工场地受到限制，使城市工程环境尤为复杂，旧城改造困难严峻，工程技术人员面临着更大的挑战。本文通过高层建筑深基坑的案例，介绍桩锚支护在深基坑支护中的应用。

关键词：深基坑；桩锚支护；施工技术

中图分类号：TU753 文献标识码：A

一、高层建筑深基坑支护施工技术的定义和特点

一般深基坑是指开挖深度超过5m（含5m）或地下室3层以上（含3层），或者深度虽未超过5m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。基坑支护体系是临时结构，通常在地下工程施工完成以后就不再需要。按支护结构划分有排桩、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩、桩锚支护结构或采用上述型式的组合等施工技术。

深基坑的支护施工特点：①施工的难度较大。开挖基坑后，基坑边缘和原有建筑物、交通道路之间的距离过近，在土方开挖和基础施工过程中基坑可能会出现边坡塌方的现象，致使基坑周边原有的建筑物和道路开裂或沉降，情况严重时，甚至会引发重大的安全事故。②施工工期长、成本费用高。由于受作业时间和作业空间的限制，施工效率难以保证，深基坑施工的进度很难达到合同工期的要求。③施工方法受限。④施工质量难以保证。由于深基坑的施工过程过于复杂，施工技术要求较高，施工环境多变，导致施工的质量难以掌控，不易保证。

二、高层建筑深基坑支护施工技术的应用案例

（一）工程概述

杭州萧山新农都物流中心项目，2009年底至2011年年底完成，建设总投资3.6亿，二层地下室，工程±0.00相当于绝对标高7.70m，基坑周围自然地面平均标高6.500m，即地下室周边自然地面平均相对标高为-1.200m，坑底板底标高为-10.60m，地梁及承台底标高为-11.40～-11.60m，基坑中部电梯井底标高为-12.60m。经综合分析设计基坑开挖深度为9.80m。

本场地地下水埋深较浅，性属潜水，埋深在地表下0.9～1.3m，其主要受大气降水及地表水渗入补给，地下水对混凝土无侵蚀性。

（二）基坑支护方案选择

基坑支护所面临的主要问题是：①基坑开挖边坡稳定对邻近建筑物的安全影响与防护；②基坑开挖和降水导致周边地基位移变形对邻近建筑物的安全影响与防护（如果有地下降水的话）；③基坑支护施工对挖孔桩基础安全的影响与防护；④基坑支护设计的可靠性与工程费用控制。这些因素对基坑支护设计方案的选择带来较大难度。由于基坑开挖深度大，采用传统的地下连续墙支护稳定性好，但费用太高。经过对地下室和基础挖孔桩资料的调查分析，发现基础挖孔桩间距较大，可采用桩锚支护体系方案。通过与其它方案的比选，桩锚支护体系方案在工程施工难易程度可靠性、质量控制、造价等方面具有明显优势，因此设计推荐基坑采用桩锚支护体系方案。桩锚支护体系是采用人工挖孔桩作为基坑主要支护结构。

（三）支护桩施工工艺

施工工艺流程：测量放线→挖泥浆坑→护壁施工→人工挖孔→ 成孔进至设计桩底→桩孔验收→吊装钢筋笼→（如沉渣超标二次清孔）

1. 钻孔及护壁

挖孔前用水平尺检查操作平台的水平度，挖孔过程中用线锤时刻检测孔的垂直度，调整合格并经总包及监理复核无误后方可开挖。各桩成孔深度严格按照设计桩底标高控制，保证桩长不小于设计桩长。

2. 成孔检验

挖孔清孔完毕后，在安装钢筋笼之前，先由质量检查人员检查成孔质量，泥浆指标测试，孔底沉渣厚度等。作好钻孔施工记录成孔深度及沉渣厚度验收合格后由质量人员报请总包单位及监理工程师验收。

3. 钢筋笼的吊装

⑴钢筋笼吊装采用25t汽车吊起。钢筋笼起吊时，钢筋笼采用6-8点起吊（吊点数量可根据施工情况相应调整），吊点沿钢筋笼长度均匀分布。

⑵对吊点部位加劲箍采用加强焊接措施，同时应设置A8拉筋与主筋焊接，确保吊装稳固。吊放时，先吊直、扶稳，保证不弯曲、扭转。对准孔位后，下放过程中应及时绑扎混凝土保护层垫块避免碰撞孔壁。

⑶用水平仪测量护筒顶高程，根据钢筋笼顶与护筒高差设置吊筋，确保钢筋笼顶端到达设计标高。

4. 混凝土浇筑

基础桩混凝土强度等级均为C30，每立方米水泥用量根据配合比确定，其用量必须满足现行规范要求；水灰比不大于0.65，粗骨料（碎石）最大粒径25mm，坍落度180～220mm，最大氯粒子含量0.3%，最大碱含量3Kg/m3。采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。混凝土浇注方法：结合本工程实际情况及场地条件，原则上均采用罐车到场直接灌注，对于地面条件较差的，行进路线采用垫石子或铺钢板的方法进行铺设，确保罐车行进畅通。对于混凝土车无法到达的部位需采用混凝土泵车进行混凝土灌注。

（四）锚杆施工工艺

锚杆施工流程：钻机就位→校正孔位调整角度→钻孔至设计孔深→安放锚索→灌浆→二次注浆→养护→安装腰梁、锚头→张拉锁定

1. 杆体制作

按照设计要求制作锚杆体，保证杆体长度；注浆管与锚杆体绑扎牢固；锚索要顺直，自由段要套以聚乙烯防护套。锚索的表面应设置定位器，定位器的间距，在锚固段为2.0m，在自由段为4.0m。

2. 灌浆

灌浆水泥采用P.S.A32.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.4～0.5。采用二次灌浆法，注浆管端距孔底150mm，灌注时，管口要始终埋在浆中，待浆液灌满后，封堵孔口，以0.2MPa压力补浆，稳压数分钟。

3. 锚杆张拉

加工异型支撑板，调整角度，使腰梁承压面在同一平面上，且承压面应平整并与锚杆轴线方向垂直。锚杆灌浆7天后待锚固体强度达到设计强度的80%时，即可进行预应力张拉试验，锚杆张拉试验荷载为锚杆设计最大轴向拉力的110%，锚杆张拉试验逐级加载进行，只有当本级荷载达到稳定后，方可进行下一级加载试验，张拉加荷分级及加荷速率按规范进行。锚杆张拉锁定，锚杆张拉试验合格后即可进行锚杆张拉锁定，锚杆张拉预应力值一般为设计锚固力的75～80%，分级加载，当锚索预应力没有明显衰减时，可锁定锚杆。锁定后如有明显应力损失时，应进行补偿张拉。

（五）排水系统、降水井

降水井直径600mm，井深预计15m。井管采用钢筋筒。井管与井壁之间填5～15mm的碎石，填料量大于计算用量的85%，孔口回填厚度1m的粘土。降水前需清洗水井，洗去护壁的泥皮。抽水设备采用直径不大于98mm的深井泵，流量10m3/d，扬程30m。

结语

高层建筑深基坑支护是一项对技术要求较高的工作，因此在施工开始之前，应结合深基坑的各个参数选择出一套最适宜的施工方案和支护技术，并根据施工方案进行严格施工，施工期间应以人为本，杜绝各种安全隐患，并将对周围环境的影响降到最低，使深基坑的工作做到完善、尽好。

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