高层建筑深基坑支护施工中关键技术探究

阮桂添

基坑支护工程由土石方工程和结构工程组成，目前来说，基坑支护技术在建筑工程中得到了广泛的应用。在深基坑支护施工过程中，为了确保施工过程中周边环境与地下结构的安全,需要对深基坑的侧壁进行加固。本文结合某建筑深基坑支护施工实践，探讨了深基坑支护施工中相关技术要点。

一、工程概况

某高层商业住宅楼，由主体建筑与裙楼两个部分组成，地下27层，地下2层，裙楼高度4．5m。地下室呈五边形，东西最大尺寸80m，南北最大尺寸50m，。本工程基坑深13．45～15．95m，现场地内地面绝对标高约为3．61m～4．45m。基坑地面超载标准值取20kPa，出土口超载标准值取40kPa。基坑开挖范围内淤泥层、砂层深厚，为主要不利土层。本基坑周边环境相对复杂，周边管线较为密集，这对基础施工影响较大。因此，需要加强基坑支护施工质量控制，消除所有施工对周边环境的不利影响。

二、地质条件

本场地原为珠江三角洲冲-洪积平原。场地内上覆土层分为耕土和杂填土两种，冲洪积成因的粉质粘土、淤泥（淤泥质土）、粉细砂、中粗砂层及残积成因的粉质粘土或砂质粘性土等；下伏基岩为白垩系上统三水组下段的沉积岩和燕山一期的岩浆岩。场地内地下水位埋深为0．40～2．10m。

2 施工方案的选择

住宅楼北面为护林路，地下室边线距离人行道边线的最近距离为8m，距离地下室边线最近12m处有一条高压电缆线。东边为规划道路，南面为场地内范围，西面为乌涌，地下室边线距离乌冲约为41m，距离旁边道路的最近距离为9m。基坑东面和南面场地较开阔，采用上部1∶2放坡+下部喷锚的支护形式。北面采用垂直支护形式。由于场地内砂层分布广泛，且大部分砂层底为全、强风化层，普通搅拌桩无法穿过，因此采用大直径搅拌桩进行止水。

三、施工工艺流程

本工程深基坑支护施工工艺流程：放线定位→水泥搅拌桩支护施工→挖土施工→放堆土→压顶梁、腰梁施工→锚杆支护施工→边坡修整→平整坑底。

四、深基坑支护技术

1． 水泥搅拌桩施工

本工程东南西面采用大直径搅拌桩，选用与设计桩径相匹配的具备较大扭矩的大直径搅拌桩施工桩机。

（1）场地平整。在水泥搅拌桩施工前，首先要平整场地，清除桩位处障碍物。再按照施工图纸进行测量放线，并做好桩位的标注。

（2）桩机位置的确定。当搅拌机到达现场以后，我们要根据图纸要求，将它放置在指定桩位，并将搅拌机对中，保持机身在水平位置。

（3）预搅下沉。在预搅下沉施工时，应接通搅拌机和储料灌浆泵。接着启动电机，使搅拌机进行搅拌下沉作业，在作业中要采用电机的电流监测表来控制下沉速度，确保工作电流小于额定值。另外，在预搅下沉时，要按设计配合比配制水泥浆，压浆前应在储料坑中倒入水泥浆。

（4）喷浆搅拌、提升。当搅拌桩机下沉以后，应开启灰浆泵，等浆液到达喷浆口后，再按设计要求来提升速度，在提升速度的同时，由水泥浆与土体搅拌，直到提升至设计桩顶高程，一次搅拌过程完成。

（5）重复搅拌下沉。考虑到本工程采用4搅4喷工艺，故在一次搅拌作业完成以后，再将搅拌机下沉至设计深度。

（6）下一根桩移位。先将搅拌机移至下一根桩，再将搅拌机移至下一根桩，再重复移动桩位，直到完成下一根桩作业。

2．土方开挖施工

（1）土方开挖。在本工程土方开挖时，应采用机械开挖与人工开挖相结合的开挖方式。在土方开挖中要做好与锚杆施工的配合，并采用分段、分层流水作业方式，确保每段开挖长度小于25m。

（2）在土方开挖过程中，要对坑底标高进行测量，并采用人工处理方法进行坑底处理，以防止坑底出现超挖现象。如果在坑底施工中出现异常，应及时与建设单位、监理单位协商，及时采取有效的地基处理措施。此外，禁止将土方开挖的土堆放在基坑旁边，确保堆土区与基坑底边线保持6m距离, 并将土堆运至指定地点。

3．锚杆施工

（1）锚杆钻孔。在锚杆钻孔作业中，要确保钻孔深度大于设计长度的0．8m。在注浆前，首先要采用清水或用压缩空气进行清孔。在成孔时，如果土层出现坍塌，应及时采取有效处理措施，如下钢套管钻进，以防止孔壁坍塌问题的发生。

（2）锚杆张拉。在锚杆施工之前，应对锚杆进行合理选择，确保锚杆数量达到要求，接着钻孔、注浆、张拉作业。同时，要做好锚杆检验工作，试验锚杆的数量应大于3根。且要确保锚杆尺寸与工程锚杆相同。

（3）锚杆杆体制作及安装。①在锚杆下料时，其结合锚杆的成孔深度、腰梁、台座尺寸等来确定锚杆长度。②选用钢绞线作为锚索杆体材料，在杆体制作时应禁止使用焊枪断料。③对于杆体自由段，应在杆体上涂润滑油，并采用塑料管套住扎牢。④按照1～2米的间距沿杆体轴线方向设置定位支架，杆体的保护层应大于25mm。⑤将注浆管与杆体同时放入孔中，且要将二次注浆管的出浆孔密封住，以防止在注射作业时，其浆液不会流入注浆管内。⑥在放置杆体时，不能将注浆管拔出，如果拔出长度大于0．5m，需要拔出杆体，并进行修正，再重新安放。

在预应力锚杆施工过程中，应注意以下几点：

（1）在注浆时，应采用32．5R复合硅纯水泥浆，确保砂的粒径小于2mm，砂的含泥量要小于3%。在水泥浆搅制时，要确保水中不含有有害物质，且不能使用污水。在浆液搅拌中，应确保均匀，且要应在初凝前使用完。

（2）锚杆注浆压力。在锚杆注浆中，注浆泵的工作压力要满足作业要求，在输浆过程中，要避免管路损失影响到注浆压力。在锚杆注浆过程中，如果注浆管发生爆破，应重新清孔与下放杆体，然后再重新注浆。当浆液从孔口溢浆以后，方可停止注浆作业。在预应力锚索二次注浆时，注浆压力宜为1．5～2．5MPa，待一次注浆初凝以后，才能进行二次注浆。

4．喷锚支护施工

（1）施工流程：在喷锚支护施工前，应及时修整开挖边坡，并埋设控制喷射混凝土厚度的标志；接着进行第一层混凝土喷射；在锚杆安装时，应采用钻机成孔；再接着进行钢筋网绑扎、固定，并针加强钢筋设置好；最后，对第二层混凝土进行喷射，直到满足设计厚度；并做好坡顶、坡面和坡脚的排水处理。

（2）钢筋网铺设。在喷射混凝土时，要确保钢筋网与锚杆连接牢固，避免钢筋网出现晃动；钢筋网的搭接长度为300mm。

（3）混凝土喷射。在混凝土喷射时，应采用分段施工方式，自下而上进行喷射。同时，在施工中要确保喷头与受喷面相互垂直，喷头与受喷面的间距为0．6～1．2m；在锚杆部位喷射时，应加强水灰比控制，确保混凝土表面平整、湿润光泽。

五、结语

基坑支护工程作为建筑工程基础建设中重要组成部分，其施工技术水平高低直接关系到整个工程施工质量和进度。因此，我们需要加强深基坑支护施工过程中各个关键工序的质量控制，以确保建筑施工中周边环境与地下结构的安全。综上所述，由于本工程基坑东面和南面场地较开阔，因此采用上部1：2放坡+下部喷锚的支护形式。北面采用垂直支护形式，通过实践证明，本工程基坑支护施工取得了良好的应用效果。