高层建筑深基坑支护施工技术探讨

【摘要】本文分析了深基坑支护施工技术的应用要点，并提出常见的问题及解决对策。分析结果表明，深基坑支护施工技术是高层建筑施工中的关键技术，其施工质量直接关系到高层建筑的总体稳定性和质量，高层建筑所在区域的地质条件不同，适用的深基坑支护施工技术也有较大差别，需要结合实际情况，选择有针对性的支护技术，以保证高层建筑建设质量，值得施工单位高度重视。

【关键词】高层建筑;深基坑;支护技术;水泥搅拌桩 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.039

深基坑规模大、施工条件复杂，施工难度比较大，且支护结构需要同时承受较大的重力和压力，在具体施工中任何一个方面出现差错，都会影响深基坑施工质量，如果情况严重甚至会导致深基坑发生不均匀下沉，使上部建筑物发生倾斜或者裂缝，影响总体施工质量。基于此，开展高层建筑深基坑支护施工技术的探讨就显得尤为必要。

1、工程概述

某高层建筑，地下2层，地上30层，基坑深度达到8.6m，属于典型的深基坑，通过全方位地质勘查和分析，为保证深基坑结构的稳定性，在基坑底部和地下室底层垫板上采取了双排预应力管桩喷锚混合支护的方法，其与位置则采取了水泥搅拌桩和锚加木桩相互联合的方法。管桩的型号为PHC500-125AB应力混凝土管桩，严格按照施工标准设计图纸的要求进行施工。水泥搅拌桩的直径为500mm，间距为400mm，搭接长度不小于100mm。

2、深基坑支护施工技术的应用要点

2.1土方开挖

土方开挖是深基坑支护施工的第一步，也是比较重要的环节，案例工程在土方开挖时，通过挖掘机将挖出的土方装载到运输车上，运输到指定位置进行集中堆放和处理，严禁堆放在基坑边缘，以免基坑承受较大的压力发生坍塌问题，同时也可以保证现场运输道路的通畅性，最大限度上降低对周围环境造成的不良影响。在具体开挖之前，需要做好准备工作，包括：地质水文勘查、地下管线埋藏的，以免在开挖中出现意外。但开挖到设计标高之后，要及时同时现场监理部门进行验收，并和施工单位进行商讨，及时完成垫层施工，避免深基坑的土层长时间暴露在空气中。

2.2测量放线，确认支护位置

无论是双排预应力管桩喷锚混合支护，还是水泥搅拌桩和锚加木桩相互联合支护，都需要结合设计方案，通过测量放线的方法，确定好支护的位置，并做好标记，为后期正式施工提供参考和指导，以提升施工效率和质量。本工程在测量放线中采用高精度经纬仪进行测量，有效保证了定位支护桩位的准确性。桩位放线是深基坑支护施工的前提条件，为保证测量放线的精度，应由专业的测量人员负责测量放线工作，控制原搅拌桩和管桩之间的间距在10cm左右，并用全站仪测量各桩位的中心点，做好标记。同时建立起复核制度，当完成放线测量工作之后，及时复核，做好记录。

2.3锚管的制作和安装

案例工程在深基坑支护中采取了φ48×3的焊接管作为锚管，按照设计图纸加工和制作锚管，在安装时安好测量放线确定的位置确定锚管的具体位置。常用的锚杆打入方式有两种，一种是冲机器振入法，另一种是滑锤击入法，各连接节段接头之间通过焊接的方法连接成一个整体，以保证支护效果。此外，还要科学合理的布设网筋和加强筋，保证所选钢筋的直径、强度、硬度都能满足深基坑支护的要求，最大限度上保证深基坑支护效果。

2.4喷射浆液

在双排预应力管桩喷锚混合支护施工中，需要结合混凝土表面的实际变化情况，科学合理的调整风压和喷射距离，以控制喷射时混凝土的回弹量。当边坡变得比较松散之后，及时开展初次喷射，喷射厚度超过40mm之后，及时跟进坡面封闭操作。当锚杆网筋施工完成之后，需要及时进行反复喷射浆液，知道达到设计的喷浆厚度。喷射浆液所用的混合料，要通过多次配比试验合理确定配合比，混合料要尽量做到现拌现用，保障混凝土拌和的均匀性。

2.5注浆

在开始注浆之前，需要用清水对锚管内部进行全面清洗，清洗结束的标志为，出水清澈没有杂质。注浆管和锚管端部之间的距离需要严格控制。本工程在注浆施工参数为：浆液水灰比为0.5，注浆压力为0.7MPa，三乙醇胺早强剂的加入比例为水泥的0.05%，注浆管的直径为130mm。注浆结束的标志是排气管不再排气，注浆压力达到施工要求后，持续稳压3min以上之后，再停止注浆。

2.6深基坑支护监测

高层建筑深基坑支护规模大，难度大，影响使用质量和安全的因素比较多，为保证施工质量和安全性，在具体施工中，需要对深基坑支护结构的管道变化、水位变化、轴力变化、地面沉降、水平位移量、弯矩等进行实时监督和测量。尤其深基坑支护结构的位移变化、方向变化等进行全面实时监测，一旦超过设计允许范围，要立即停止施工，及时达到发生问题的根本所在，全面处理之后，再继续施工。

2.7养护

在混凝土完成终凝之后2小时，及时开展养护工作，本工程用土工布覆盖混凝土表面，然后定期洒水，保证混凝土表面始终处于湿润状态，为混凝土的固化成型，营造一个良好的环境，以免形成裂缝，养护时间要控制在7～10d之间。

3、深基坑支护常见的问题和解决措施

3.1开挖面积过大及解决措施

问题成因：在案例工程深基坑支护施工中，为保证支护效果，促使深基坑支护施工到位，在设计基坑开挖面积上，对基坑的尺寸进行了一定的扩大，不但增加了开挖工作量，而且使得深基坑的总体尺寸和高層建筑设计图纸不相符，严重影响深基坑支护施工的质量，同时也为深基坑支护施工带来了一定的安全隐患，难以保证深基坑支护的质量。

解决措施：在深基坑支护施工中，必须严格按照设计好的图纸进行施工，研究发生超面积开挖问题，为保证深基坑的尺寸契合高层建筑深基坑支护的需求，并降低深基坑支护施工风险，在进行深基坑开挖时，要及时和设计图纸进行对比，保证深刻的开挖尺寸符合设计要求，既不能随意扩大，也不能所以缩小，以降低深基坑尺寸偏差所带来的影响，保证高层建筑深基坑支护质量。

3.2下沉现象以及解决措施

问题成因：在一些土质比较松软的地质条件下，进行深基坑施工，容易发生地基不均匀下沉问题。大量工程实例和研究表明，在深基坑支护施工中，一旦发生深基坑下沉问题，不仅仅会影响支护的质量和效果，而且不利于保证建筑物的安全性，也无法保证治理效果。所以，在深基坑支护施工中，必须正确全面的认识地基下沉问题，选择合适的支护技术，以加固基坑边壁，提升审计的承载力和强度，以消除深基坑下沉问题。

处理措施：在高层建筑深基坑施工中，需要综合考虑地下水对深基坑造成的不良影响。地下水是引起地基不均匀沉降的主要原因，如果地下水处理不当，就极易发生低级下沉问题。针对这一问题，在深基坑施工中，需要采取降水、排水相互结合的方法，将地下水位降低到深基坑之下，减轻地下水对深基坑造成的不良影响，保证深基坑支护质量。

3.3工期长的问题以及解决措施

问题原因：深基坑支护涉及到的内容比较多，施工时间长，经常发生影响高层建筑整体工期的问题，这是因为在深基坑支护中，不仅涉及到基坑开挖，还涉及到基坑支护。常用的支护方式有两种，一种是支护挡墙，另一种是直接支护。在具体施工中，无论选择了何种支护技术，都是两项工程的叠加，工期也就比较长。尤其是选择了支护挡墙的施工方法，还要考虑混凝土养护时间、混凝土凝固时间等，工期会更长。因此，在高层建筑深基坑支护施工中，需要对施工周期进行有效优化和缩减。

解决措施：为缩短深基坑支护工期，需要全面优化深基坑支护工程工序，严格按照相关规定和标准进行施工。但也不能一味的快速施工速度，而不考虑深基坑支护质量和安全性。比如：在深基坑开挖时，开挖速度过快，支护结构跟不上开挖的速度，就会产生较大的位移量，从而影响施工的安全性。因此，在深基坑支护施工中必须编制科学的施工工序，并认真履行施工工序的内容。一旦发生渗水情况，需要及时采取有效方法进行堵塞，做好渗水导流工作，降低渗水对深基坑支护造成的影响，加快施工精度。

4、施工效果分析

为验证案例工程深基坑支护施工技术的应用效果，管桩施工采取了静压法，施工工期明显只有了15天，基坑管桩施工到土方开挖完成，共用了2个月时间，比计划工期提前了10天，施工效率比较高。深基坑支护施工完成之后，有专业的质量检测单位度深基坑支护的变形量进行监测，监测结果表面，双排桩桩顶最大的沉降量为1.85mm，桩顶的最大水平位移量为6mm，满足了本工程深基坑支护的要求，施工效果比较好，而且克服了灌注桩支护需要等桩体混凝土强度必须达到设计强度才能进行下步工序的等待缺点，加快了基坑的开挖进度，缩短了工期，同时降低了工程造价，对于周边有建（构）筑物、变形要求高的基坑，支护桩桩径、桩长、桩内配筋均可根据基坑深度进行灵活的增加和调整，有很好的推广价值。值得类似工程施工中大力参考借鉴。

结语：

综上所述，本文采取工程实例结合理论实践的方法，探讨了高层建筑深基坑支护施工技术的应用要点，探讨结果表明，深基坑支护技术是高层建筑施工的关键技术。近年来，我国建筑事业飞速发展，深基坑的规模越来越大，在高层建筑中起到的作用也愈发重要。所以，施工单位必须结合深基坑的地质条件和规模，选择有针对性的施工技术，并加强对常见问题的把控力度，才能保证深基坑支护质量。

参考文献：

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作者简介：

杜树堂（1974.01—），男，汉族，山东成武人，工程师，大学本科，从事建筑工程监理工作。