建筑工程施工中深基坑支护的施工管理措施

王孝森

合肥市包河区重点工程建设管理中心

一、引言

随着我国经济水平进一步提升，城市化进程不断加速，建筑规模得到了进一步扩张，高层建筑数量也在不断增加，深基坑支护施工技术是在近十几年兴起的一门新的实践工程学，现阶段有了极大的发展，在高层建筑物中大量的应用，因此对高层建筑深基坑支护施工管理进行研究具有现实意义。本文结合实例对深基坑支护施工技术及管理措施进行分析。以供参考和借鉴。

二、施工准备阶段的管理要点

1.设计管理

深基坑支护在高层建筑工程中应用最关键的就是设计，深基坑支护的设计合理与否会影响整个高程建筑工程的质量和施工效率。当前深基坑支护技术在我国的应用时间相对较长、应用实践相对较多，相应的设计技术也逐渐成熟，但是因为深基坑支护技术自身的复杂性，其在具体的应用实践中还存在着较多的问题。通过原因分析可知，盲目的设计、错误的地下水处理、不恰当的方案选择等，都是造成基坑支护事故的重要原因。作为一种综合性的施工技术，深基坑支护技术在建筑实践当中有着广泛的运用，但同时也对施工相关人员提出了更高的要求，因为该项技术融合了边坡支护、地基与基础等多项专业知识，专业的综合性要求更强。所以设计人员的专业素养与深基坑支护施工技术有着很大的关系，想要提升深基坑支护施工技术的整体质量，必须提高设计人员的素质要求，为了更好的满足施工需求，需要具备地质、防水、建筑等多项领域的专业知识，因此打造专业化的设计团队，科学合理的将不同专业人员安排到相应的环节当中，进一步提高深基坑支护设计的科学性和合理性，是保证该项工作质量和效率的前提条件。

2.施工主体的选择与分包管理

在保证质量的前提之下压缩成本，是建筑工程当中必然要思考的一项问题，这关系到了资源的利用效率以及企业的盈利，因此，分包建设已经成为了高层建筑当中的重要选择。深基坑支护的最终质量同样也会受到这一问题的影响，所以如何对分包单位进行选择和管理，也是需要高度重视的一项问题，首先分包单位应该具备相应的施工能力以及施工资质，考虑到升级康支护施工技术性要求较高，所以选择具有施工经验的团队也极为重要，当然在施工过程当中还是要注意转包、分包主体管理等多项问题，尤其是在施工当中，如果存在层层转包等情况，必然会影响生基坑支护的最终质量。

3.施工方案管理

施工方案是项目施工的前提条件，统筹了所有施工工序的有效进行，对于高层建筑深基坑支护施工来说也是如此，首先需高度重视施工方案的管理问题，避免照搬照抄，而是需要对项目进行全面观察，了解其中的重点难点问题，从而制定具有针对性的施工方案，提高施工的针对性。从施工流程的角度来看，高层建筑深基坑施工差异并不大，这也让很多施工单位放松了警惕，甚至会照搬照抄其他的施工方案，不可否认，即使是照搬照抄的施工方案，同样也是完善的，所以能够经得起相关部门的审核，但是任何方案都是量身制定的，照搬照抄就意味着在执行的过程当中会存在很多的问题，方案并不具备较强的实践指导价值，反而会影响施工进度和施工质量。因此一旦采用照搬照抄的方法，深基坑支护施工方案在运用的过程当中，不仅会造成很多成本材料的浪费，还会存在施工安全隐患问题，因此如何针对高层建筑深基坑支护施工进行监管也是方案审查当中的一项重点。

三、施工阶段的管理要点

1.深基坑工程的施工管理

高层建筑深基坑支护施工。受到多重因素的影响，地质条件水文条件等因素的变化必然会影响施工的推进，这也就决定了在施工过程当中所面临的各项问题也会存在很大的差异，对于施工主体而言，不仅需要严格规范施工流程，而且还需要对照施工设计以及施工进度，比较其中的差异所在，保证施工安全和效率。为加强高层建筑深基坑支护施工过程控制，必须制定详细的施工方案，同时结合施工当中可能存在的各项问题制定应急预案，一旦发现问题就需对其进行积极解决，将损失降到最小。例如，土方开挖之前，首先需要针对建筑的相关信息进行全面勘察，地质信息、周边的建筑物等，通过信息统计来避免影响支护施工的各项因素，如果目标区域存在特殊土体，则需要进一步改变施工方案，如果目标区域存在大量膨胀土，开挖时间则需要避开雨季，避免遇水产生土壤膨胀问题，影响土体的整体结构，导致土体滑坡等问题。除此之外，主体的结构特点对于施工来说也至关重要，直接影响开挖深度和速度，一旦处理不当，极有可能造成坍塌等问题。

2.深基坑施工中的防水问题

地下水是影响高层建筑深基坑支护施工的重要因素，其原因在于高层建筑楼层多高度高，而且针对地下部分进行了深度开发，这也就决定了生机跟施工，同样也会面临着较大的深度要求，随着深度的加深就会产生积水问题。受到基坑面积大，基坑深度深问题的影响，在施工过程当中难以针对基坑当中的积水来源进行分辨，这也进一步加大了施工的难度。通过对施工实践的进一步分析，高层建筑深基坑施工基坑水问题的解决，主要分为三项措施分别是防水，降水，排水，每一项措施都对应着不同的情况，而最为下策的积水解决问题就是排水，其原因在于盲目的进行地下水抽排，容易造成水体土体流失，而且周围中空容易造成坍塌问题，在高层建筑物整体重量较大，会进一步加剧沉降的现象。

3.深基坑支护管理的信息化

建筑结构强度和稳定性是高层建筑深基坑支护施工当中最为常见的问题，极大的影响了施工的整体质量，所以如何针对基根结构强度以及稳定性问题进行把控，也是工程管理当中的重要内容。随着现代化技术的不断进步，越来越多的先进仪器被运用到了基坑施工的监测当中，其目的便在于了解道路的沉降、邻近建筑物等相关情况，监测点每隔8～10m 需要设置一处，每天分别监测三次，如果监测结果显示基坑出现了位移情况，为了进一步确定实际状况，可以适当的提高指定位置的监测数量以及监测频率，确定现场的具体情况。获取监测信息频率、曲线等相关信息之后，则需进行深度的原因分析，同时针对基坑形变问题采取相对应的应对措施，避免问题再次扩大。在较深的基坑施工中还应该布置监测设备对基坑壁的应力值进行监测，当大深度的基坑应力值达到设计应力值的90%的时候，施工主体就应该采取措施对基坑进行加固。对整个基坑支护系统的变化进行系统、科学的监测和管理，信息化的监测是深基坑支护管理信息化的重要体现形式，可以为保护基坑的施工安全作出重要的贡献。

四、实例分析

1.工程概况

某项目工程包含地上和地下两个部分，建筑总面积279977.59m2。该项目为住宅楼项目，同时配备了商业楼以及配套服务用房等，地下1 层及地下局部2 层设置为车库，根据项目的整体勘查，住宅楼与地库、商业楼分别采用剪力墙结构和现浇框架结构，根据不同的建筑需求，采用了不同的基坑支护形式，施工工艺方面也存在一定的差异性。

2.基坑支护阶段总平面布置

（1）负 2 层地库段，即 A1B1C1D1E1F1G1H1 段，采用钻孔灌注桩+1 道混凝土支撑支护，辅之以三轴深搅止水帷幕；（2）负 1 层地库中，A2B2C2 段、L2M2 段采用支护桩 +1 道混凝土支撑支护，辅之以双轴搅拌止水帷幕；（3）负1 层地库D1A2段、D2E2 段、F2G2H2 段采用双排桩支护，C2D2 段、E2F2 段、H2L2 段、M2A1 段、采用单排支护桩+坑内土体加固支护；（4）坑中坑深度大于200m，可采用深搅桩加固方法，其他则采用1∶150 放坡开挖；（5）电梯井及集水井采用双轴深搅桩支护；（6）地下水排水方面采用“降水管井”结合“集水明排”的方式。

3.基坑支护结构施工顺序

（1）对现场进行清障，确保土地平整，同时核查场地标高，确保符合设计需求；（2）测量放线，施工搅拌桩、支护桩、立柱桩；（3）施工冠梁、围檩及支撑梁；（4）针对一区负 2 层进行土方开挖，直至坑底；（5）施工一区负2 层顶板结构及中板换撑结构，中板换撑结构强度达80%可拆除一区支撑梁；（6）同时开挖2 区土方，直至坑底，中板换撑结构强度达80%可拆除支撑梁；（7）一区至善良拆除后，开挖三区土方，直至坑底，开凿D1E1F1G1H1A1 段负一层底板以上支护桩；（8）施工三区地库结构；（9）完成地库结构施工后开始回填肥肥槽。

五、基坑支护工程施工要求

根据此次基坑支护工程施工需求可持其中涉及到的工艺较为复杂，例如钻孔灌注桩施工、支撑施工等，为了更好的开展施工工作，首先需要对支护系统标高进行精准把控，同时根据不同环节的施工要求，组织相应的施工流程具体工艺如下。

1.钻孔灌注围护桩施工要求

（1）钻孔灌注桩的施工及验收应严格遵守JGJ120—2012《建筑基坑支护技术规范》、GB50007—2011《建筑地基基础设计规范》和JGJ94－2008《建筑桩基技术规范》要求。（2）施工前首先需要进行试成孔。分析施工现场的地质条件，在此基础之上确定试成孔数量，不少于两个。施工前期需对各项数据进行测量，其中包括孔径、垂直度等，其目的在于根据施工数据对各项仪器设备进行核对检查，确保工艺技术符合现场施工要求。（3）检查桩根是钻孔桩施工前的必然条件，其目的在于了解地下是否存在障碍物以及市政管线。经过检查之后发现其中存在障碍物，需要对其进行回填处理，回填材料为素土，按照分层原则进行夯实，然后再组织围护桩施工工作。（4）如果多台机器共同施工，成孔施工应该选在相邻混凝土刚关注完毕的邻桩。（5）严格控制误差，桩顶标高与桩底标高误差分别不超过±100mm 和300mm（即桩长不小于设计桩长）。（6）严格控制围护桩桩孔垂直度，不能超过1/300，控制灌注桩成桩中心与设计桩位中心偏差，不得大于10mm，扩颈引起的桩身局部凸出不得大于100mm。（7）钻孔灌注桩桩底沉渣尽量控制在100mm 内。（8）施工单位应制定钻孔灌注桩施工方案，同时参考试成孔试验数据，并将数据提交给各方，探讨获得认可后再组织施工工作。（9）为提高装的充盈系数，满足支护桩成孔质量要求，支护装施工应坚持“间隔跳打”施工原则。（10）施工过程中需避开一定的结构部位，例如剪力墙、工程桩等。

2.钢筋混凝土支撑施工要求

（1）内支撑结构的施工和拆除顺序应符合设计工况，必须遵循先支撑后开挖原则。（2）混凝土支撑的施工应符合GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规》的规定。（3）施工过程当中，需保持钢筋混凝土支撑与圈梁同时浇筑。在进行施工之前，首先需要清理排桩等挡土结构连接面，避免影响施工进程，同时关注混凝土腰梁和挡土构件之间的经济情况，确保两者之间无间隙。（4）早强剂的添加能够有效缩短混凝土养护期，主要被运用在混凝土支撑、围檩等部位，掺入量0.02%～0.05%；为了避免混凝土支撑出现变形情况，可以适当添加膨胀剂，插入量为水泥用量的1.5%～2%。（5）支撑安装过程当中会出现一定的偏差，允许偏差情形如下：1）严格控制钢筋混凝土支撑截面尺寸偏差，一般在-5～+8mm 范围内；2）控制支撑中心标高与同层支撑顶面的标高，两者之差在±30mm 范围内；3）控制支撑两端的标高差，两者之差需在20mm 内，支撑长度不超过1/600；4）控制支撑挠曲度偏差，在支撑长度的1/1600 内；5）控制立柱垂直度偏差，在基坑开挖深度的1/300 内；6）控制支撑与立柱的轴线偏差，低于50mm；7）控制支撑水平轴线偏差，低于30mm。

6.立柱和立柱桩施工要求

（1）作为立柱桩时，钻孔灌注桩主筋保护层厚度为50mm，桩底沉渣不宜超过50mm。（2）施工采用型钢立柱，插入钻孔罐装时，需要严格控制插入深度以及误差，不少于30m，误差不大于50mm；格构立柱垂直误差≤基坑开挖深度的1/300，定位误差≤20mm，同时整体调放与灌注桩主筋焊接。（3）立柱下段为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩桩顶标高应为该立柱位置处结构垫层底标高，灌注桩实际灌注高度应比设计桩顶标高高出桩长的5%，且不小于2m，以保证设计桩顶标高以下的混凝土强度等级符合设计要求。（4）立柱桩应避开柱、地梁、地下室墙体和小型承台等。如有矛盾，立柱桩位置只能沿支撑轴线移动。（5）立柱施工完成后，格构立柱周围的缝隙应用碎石回填压实，并采取灌浆措施。（6）立柱需在底板范围内设置止水片。

4.三轴深搅桩施工要求

（1）第一批桩施工时需要在监理人员监管下进行，水泥的实际投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间、搅拌下沉与提升时间、桩长和垂直度控制方法需要确定好，从而使三轴深搅桩的正常施工控制标准得以确定。（2）三轴深层搅拌机叶片直径为650mm，将其作为止水帷幕时，采用套打一孔的搭接方式。使用42.5 级普通硅酸水泥，初步设计水泥掺入量为20%，1.2～1.5 的水灰比，5%～8%的膨润土掺量，要求28d 的无侧限抗压强度大于0.8MPa。（3）深搅桩桩位偏差控制在50mm 以内，垂直度偏差控制在0.5%以内。（4）科学控制三轴搅拌机下沉与搅拌提升速度，分别不超过0.6m/min 和0.8m/min，为避免地基沉降问题在下沉和提升过程当中需保持匀速状态。（5）如果搅拌制浆搁置超过两小时，需直接进行废浆处理，不得再继续使用。（6）严禁断浆问题，工序与工序之间应该紧密配合，提高整体的配合高度，如果出现停浆，可交搅拌机下沉0.5m，然后再进行注浆搅拌。（7）严格控制桩与桩之间的搭接时间，如果搭接时间超过24 小时，需减缓搅拌速度提高搭接质量。如果在搭建过程当中，因超过24 小时逐渐搭接不良或无法搭接问题，此时应该记录为冷缝，同时上报监理以及设计单位，经确认后采取补做搅拌桩或旋喷桩等措施，保证施工工序的连续性，提高施工质量。（8）进行适配实验是三轴深搅桩施工的前提条件，其目的是为了科学确定水泥掺入比。

六、结论

综上所述，伴随我国经济水平的不断攀升，现阶段我国城市化进程进一步加快，我国高层建筑的数量和规模加快了扩张，建筑高度也在不断增长，在这种形势下高层建筑深基坑支护施工成为建筑施工中的重要内容，对建筑施工质量产生重要的影响，应当采取科学的技术和措施切实提升深基坑支护施工质量。本文从施工准备阶段的管理要点、施工阶段的管理要点两个方面对这一问题进行了简要的分析，以期为高层建筑深基坑支护施工管理水平的提高提供支持和借鉴。