深基坑支护技术在高层建筑施工中的应用研究

张小露 吴文喆

摘 要：随着城市化建设的迅猛发展，国内外投资的深基坑工程项目越来越多，国家逐步重视地下空间的开发和利用。深基坑工程项目实践经验不断积累使得深基坑工程项目的设计原理和施工技术日益成熟。因基坑工程项目的地理位置、地质水文条件等特性，基坑工程项目设计和施工过程中不可避免地碰到不同的施工难题，通过解决这些施工难题，可以进一步总结和探索出更有应用价值的施工工艺和方法。

关键词：深基坑支护;高层建筑;特点

1 深基坑工程特点

深基坑施工方案的制定、深基坑支护技术的应用、深基坑土方的开挖这三个方面组成了深基坑工程。其中深基坑支护技术的应用在深基坑的顺利开挖中占有重要的作用，所以后期相应的深基坑支护设施就会被拆除，也就是说深基坑支护技术具有着一定的临时性。建筑工程深基坑工程具有以下特点：（1）规模较大。随着现代社会房屋建筑逐渐向着高层的方向发展，为了满足高层建筑的施工需要，深基坑工程逐渐大规模的扩大，规模也是比较大的;（2）影响较广。深基坑的开挖是在地下进行，而地下的环境比较复杂存在着地下水等问题，特别是在城市中，对地下管道，市政建设工程等，由此可见深基坑工程在进行施工的过程中，对周围的影响较广;（3）支护种类多元化。深基坑工程的施工离不开支护技术的支持，深基坑支护技术在深基坑工程的施工中占有非常重要的地位。通过调查我们发现目前我国可以用来进行深基坑支护的技术类型就有十余种，具有着多元化的特性，可以满足任何环境中深基坑工程施工的需要。

2 高层建筑施工中深基坑支护技术要点

（1）基坑开挖前工作。基坑西侧边坡放坡较小，钢管桩应在开挖前施工，防止在开挖中基坑西边化粪池、下水管及临建等设施挤压土体，造成边坡塌方。钢管桩实行垂直成孔，孔径150mm，中间为Ф48mm钢管一根，在钢管上沿长度方向每间隔0.5m 布设一直径8mm 的小孔，周圈梅花桩布设3 排。在钢管外浇注C20 混凝土，混凝土浇注后再向管中压注水泥浆，以保证钢管桩桩体密实。

（2）开挖工作面。土方开挖前要做好分层开挖的施工方案工作。因基坑过深，不能一次挖到底，考虑基坑安全，应分层多次开挖，每次开挖深度应在2.0-3.0m 左右。

（3）喷射第一层混凝土在机械开挖出支护坡面后，要求人工及时修整边坡，尽可能缩短边坡暴露时间，并进行第一层喷射混凝土的施工工作。混凝土强度等级C20，配合比为水泥：砂：石=1：2：2.5;采用32.5 级普通硅酸盐水泥;水灰比0.45;石子粒径5-15mm。第一层混凝土厚度控制在30-40mm，喷射混凝土终凝后及时喷水养护3 天左右。

（4）安设土钉，包括钻孔、安装钢筋、注浆等工序。钻孔。钻孔前先进行土钉放线，确定钻孔的位置。布孔距允许偏差为+50mm。成孔采用冲击钻、洛阳铲等机械。成孔中应按操作规程钻进。钻孔偏斜度≤30%，孔深允许偏差为+50mm。终孔后，应及时安设土钉，以防塌方。安装钢筋。钢筋应严格按施工图纸制作，使用前应调直并除锈去污。土钉长6.0-9.0m，原则采用通长筋不接驳，如需接长时，采用绑条焊接长，每条焊缝不小于5d。土钉定位器按图施工，使土钉钢筋距孔体中间，以保证保护层厚度。土钉安装前进行隐蔽检查验收。安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉一起放入孔内，注浆管应插至距孔底250-500mm，为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管。注浆。用M15 的水泥砂浆，配合比为水泥：砂：水=1：1.9：0.46，水泥为32.5 普通硅酸盐水泥，将钢筋钢管压浆锚杆控制在1.5Pa 以内，由设计单位根据试验锚杆确定注浆技术质量要求。

（5）绑扎钢筋网。钢筋网为双向ф6@200×200，与土钉连接牢固，保证在喷射混凝土时钢筋不晃动。搭接长度为35d，采用梅花形绑扎。在钢筋网安装合格后，将加强筋2Ф14 与锚杆、土钉焊牢。

（6）喷射第二层混凝土。喷射第二层混凝土操作基本上与喷射第一层混凝土一致。第二层混凝土厚度控制在50-60mm，同时应将所有钢筋网盖住，并保证钢筋保护层厚度。

（7）南坡在第二层混凝土喷射后，在混凝土还没有终凝前，应及时安装E16 槽钢，槽钢与锚杆应安装结实，使槽钢与喷射混凝土后的坡面密实接触，槽钢与坡面间如有空隙，应添塞混凝土，保证槽钢与坡面全面接触，使槽钢均匀受力。

（8）养护。第二层混凝土喷射完毕终凝后，应及时喷水养护，日喷水≥3 次，养护时间≥3 天。

3 高层建筑深基坑支护质量控制

随着我国建筑工程事业发展速度的不断提升，为确保建筑工程深基坑施工的质量，施工企业必须重视其施工工艺，规范施工流程，只有这样才能提高工程的整体质量，实现其经济效益。

（1）土方开挖严格按设计要求控制坡度，人工修坡与机械开挖交替进行，及时修坡，修坡时要求通过挂线和经纬仪配合，确保土坡的面层平整，并在土體表面插上控制标高的短钢筋头，保证坡面平整度，坡面不平整度不大于±20mm;土钉成孔深度允许偏差±30mm;土钉成孔孔距允许偏差±100mm;土钉成孔倾角允许偏差±1°。

（2）土方开挖必须与土钉墙施工密切配合，土钉墙施工时必须分段分层进行土方开挖，每段长度20～30m，每层挖土深度与土钉垂直间距相匹配，保证每层土方开挖的超挖量小于0.5mm，一则便于土钉施工，二则避免超挖造成边坡塌方。开挖时砂层部位可能存有上层滞水的残留水头，要及时插放塑料滤水花管，导出滞水，以减小土体含水对土钉墙的侧压力。塑料滤水花管长约1m左右。

（3）修坡结束后确定土钉孔位，孔位误差不大于100mm，如遇特殊情况需要移孔位，由现场技术负责人审定。同时在土钉成孔过程中，若遇坚硬的障碍物，不得强行施工，须探明情况，以防破坏地下管线或构筑物。成孔后检查孔深、孔径、拉杆长度，合格后及时安放拉杆和注浆管进行注浆。

4 结束语

综上所述，自改革开放以来，我国经济社会发展迅速，地面建筑越来越高，楼高基深，为确保地下施工与基坑周围建筑物的安全，特别是在开挖受限的条件下，如何保证基坑安全显得尤为重要。深基坑支护是确保基坑施工安全的主要措施，在大量基坑支护方式中，土钉墙支护因其施工便捷、造价低，且具有广泛适应性得到了人们的普遍关注。该项技术的应用，可有效提升工程质量，保证基坑稳定性。

参考文献：

[1]杨敏，孙宽，古海东，刘斌.疏排桩-土钉墙组合支护结构离心模型试验研究——稳定性与破坏模式[J].结构工程师，2012（01）.