高层建筑工程深基坑支护施工技术分析

孙其林

高层建筑工程深基坑支护是保护基础作业安全的重要措施，能够提升深基坑边坡的稳定性，保证施工的安全性。高层建筑工程深基坑支护施工技术的选择，需要结合工程实际情况分析，不同工程的建设特点与地质条件不同，可选择的深基坑支护形式不同。为了保证深基坑支护施工技术应用合理，需要了解建筑工程深基坑支护的特点，并围绕工程实际建设要求，合理地应用施工方法，做好施工期间的质量管控，保证深基坑支护的可靠性。本文以某高层建筑工程深基坑支护施工为例，对土钉墙支护、高压旋喷桩支护施工技术进行简要探讨。

一、工程概况

本工程为地下室一层，位于萧县发展大道北侧，萧龙路东侧，龙腾大道西侧，拟建圣龙路南侧。工程基坑北侧采用分级土钉墙型式支护，基坑南侧及东西两侧软土区域采用高压旋喷桩+灌注桩型式的支护。基坑开挖深度4～8.2m，污水处理池开挖深度6.4m。本项目场地地下水类型主要为潜水。场地岩土层自上而下分别为素填土、粉质粘土、粉土与粉质粘土互层、粉质粘土、粉质粘土夹粉土。

二、土钉墙支护工程

1.施工准备

土钉墙支护施工前需要对边坡进行安全防护处理，准备施工材料设备，并完成放线定位，保证前期准备工作充分。工作人员应该提前清除边坡的松土、危土，对边坡进行安全防护处理，避免施工过程中发生坠落伤人情况。另外应注意结合深基坑工程的土钉墙支护施工段的具体情况，准备施工所需的材料、机具以及注浆设备。在处理施工现场的同时，还需要完成放线定位工作，施工人员应严格遵循土钉孔位平面布置图进行放线，确定孔位，做好标记与预检工作，确保点位准确，将误差控制在合理范围内。

2.成孔及安放土钉杆体

土钉墙支护成孔钻进方法的选择需要结合项目场地的地质条件与工程设计要求，工作人员应该根据施工经验进行钻孔方法的分析，确保成孔钻进施工的可靠性。本项目拟定的成孔钻进方法为干钻法回转钻进成孔工艺，工作人员按照施工要求安装钻机并调整钻进角度，在孔位标记处钻孔径100mm的孔洞，确保孔径偏差不大于10mm，钻孔深度倾角偏差不大于2°，最终成孔深度应比土钉长度多300mm。在成孔钻进施工时，需要经常检查钻头尺寸，保证成孔孔径合理，钻进时应加强钻孔的中心度检查，避免钻孔偏斜。当土钉孔成孔后，需要及时清理干净孔底虚土，并做好孔口的维护，确保孔内清洁干净。之后按照施工要求对土钉杆体进行加工，并将其安装至孔内。本项目所采用的土钉杆体为Φ48×3.0钢管，钢管采取打眼以形成花管，然后进行花管注浆，使其与土体形成整体（见图1）。在加工时，将杆体按照1.5～2.0m 间距焊接定位中心支架，确保杆体平行、锚杆在锚孔中心位置。在杆体制作质量与长度验收合格后，方可下孔完成安装。

图1 钢管倒刺式钢管土钉注浆孔布置

3.注浆

土钉杆体安装完成后采用注浆工艺进行施工，注浆施工前需要用水冲洗管路，注浆时工作人员应在钻孔口部设置止浆塞，避免压力注浆时浆液溢出，注满后需要保持压力3～5min，并在初凝前补浆1～2次。注浆过程中将导管匀速缓慢撤出，确保注浆管孔中气体能够全部溢出。孔内注入浆体的充盈系数应在1以上，并且注意预先计算所需的浆体体积，并按照超出孔体积的标准准备实际注浆量。若浆体工作度不能满足要求，则需要应用高效减水剂进行处理，确保浆体搅拌均匀后方可进行注浆。

4.挂网喷浆

施工人员应该按照坡面设计要求在边坡坡面上铺钢筋网，并喷射混凝土面层。本次工程所使用的钢筋网规格为φ6.5@250×250钢筋网，为保证混凝土面层的可靠性，钢筋网网格允许偏差应控制在10mm以内。喷射混凝土面层时应确保水泥浆与水泥砂浆的质量合格，可以选用坚硬耐久的中、粗砂配合早强型硅酸盐水泥进行施工，施工前注意检查钢筋网在坡面上固定是否牢固，避免在混凝土喷射过程中出现振动等情况，影响施工质量。喷射混凝土需要确保混凝土质量可靠，喷射混凝土强度不宜低于C20，在施工中应控制好喷射混凝土的配合比，并且按照自下而上顺序进行喷射，加强喷浆过程中的检查与监控，避免出现空隙。应注意混凝土喷射完成后，对混凝土面层进行养护，喷水养护或使用养护剂养护到位后，方可进行后续施工。

三、高压旋喷桩支护

1.施工准备

施工开始前需进行场地平整，并按照相关规定完成高压旋喷桩支护的技术交底工作，对施工人员进行技术的有效讲解。施工前准备阶段，需要提前试桩，确认现场情况、注浆压力、注浆流量、成桩强度等参数，确保后续施工的可靠性与稳定性。施工前，还应做好机器运转情况的检查，筹备好易损配件，以便后续施工中及时更换。根据施工现场平面图的要求提前挖好水泥浆池，并按照高压旋喷桩的施工设计方案对桩位进行编号，为后续施工奠定良好的基础。

2.测量放样

测量放线需要严格按照施工设计图纸的主轴线控制点位，确认主轴线尺寸后进行测量放线。本项目测量放线运用了导线控制法，放样时应用经纬仪与钢尺工具，将放样距离误差控制在5mm以内，角误差控制在10S内。应注意在不易被破坏的位置设置主轴线控制点，并采取必要的防护措施对控制点进行保护。工作人员应该加强轴线的复验，确保轴线位置的准确性，并且做好桩点位的测定，将桩点位误差控制在30mm内。测量放样完成后，应该注意资料复核签证，确保测量放样资料的完整性，为旋喷桩的施工定位等提供准确依据。

3.注浆工艺

在使用注浆工艺时，应注意考虑高压旋喷桩的施工要求，根据高层建筑工程深基坑支护建设要求进行工艺调整，确保其固结体质量满足支护要求。在进行高压旋喷注浆时，应保证自下而上的施工顺序，为保证固结体的整体性，若施工中发生停机故障，需要向下搭接500mm长度，保证其整体可靠性。高压旋喷桩施工时容易受到地质条件的影响，工作人员需要注意分析地基地质条件，尤其注意有多种土层的密实度、含水量、土粒组成以及地下水形态差异，结合地质条件变化做好技术管控，及时调整施工技术，避免出现直径大小不均匀的固结体，进而影响到支护的承载力。在实际注浆时，工作人员可以根据地质土层特征进行注浆调整，若施工土层较硬或深度较大，应该放缓提升速度注意提高旋喷压力，从而保证固结体均匀性，提高基坑支护的质量。复喷施工一般是在不改变旋喷技术参数的条件下进行的重复注浆，在这一过程中需要注意复喷浆液、复喷次数与固结体强度之间的关系，复喷次数越多其固结体直径加强效果也会越好，因此在条件允许情况下可以增加复喷次数与喷浆量，提升固结体的强度。

4.水泥用量控制

喷浆提升中需要严格控制水泥用量，工作人员应该注意分析喷浆压力、喷嘴直径、提升速度等与水泥用量的关系，科学地进行水泥用量控制，保证高压旋喷桩施工质量。在施工时，增加喷浆压力、加大喷嘴直径或者降低提升速度，能够增加水泥的消耗量，若水泥量有冗余，则可以通过工艺调整进行消耗；降低喷浆压力、减少喷嘴直径，能够减少水泥的使用量，若施工中水泥量较少，则可以在保证桩体强度的前提下进行工艺控制，确保水泥用量合理。以本次工程为例，为保证高压旋喷桩的质量，施工期间对每根桩分次进行搅拌，并精确量取施工用水量，确保水与水泥比例的合理性，保证水泥量满足设计需求。在施工中观察到水泥浆下沉情况后，采取复喷的方式增加桩体上部水泥强度，保证水泥桩的稳定性与可靠性。

5.冒浆处理

冒浆是旋喷过程中比较常见的情况，在施工时应妥善预防并有效处理冒浆现象。冒浆一般与喷射范围和注浆不相适应相关，因此在进行高压旋喷桩施工时，应注意观察注浆量与喷射范围情况，若注浆量超过旋喷固结所需浆量，则应该适当提高旋喷压力，缩小喷嘴直径或者加快提升速度。当旋喷中观察到有土颗粒随部分浆液沿注浆管管壁冒出，则证明出现了冒浆情况，此时工作人员需要判断旋喷的具体情况，及时查明冒浆原因并采取有效的处理措施。高压旋喷桩施工中冒浆的发生与局部泄漏、附近存在空洞等因素相关，在进行冒浆原因检查时，可以从几个方面进行排查。首先检查旋喷过程中流量与压力的变化，若流量未发生变化，压力突然下降，则应考虑旋喷中是否存在泄露问题，检查注浆管等部位密闭性是否良好。若检查注浆管附近存在空洞、暗道，则应该进行注浆控制，可以等待注浆管内浆液凝固，之后再进行注浆，保证固结体质量。

6.固结体控形

固结体控形有利于保证高压旋喷桩的施工质量，工作人员可以调整施工工艺，保证固结体形状的稳定，提高桩体质量。比如本次项目施工的高压旋喷桩形状设置为圆柱体，工作人员可以在喷注浆液时调节提升速度并旋转注浆，让固结体形状保持稳定，加大底部的喷射压力并进行重复旋喷，有利于保证底部有效成形。在实际施工时，针对不同土层通过压力调节、喷嘴提升速度调整等方式进行调节，确保固结体均匀，将桩径控制在合理范围内。

7.保证桩顶强度

在应用水泥浆液进行喷射施工时，需要考虑到浆液析水作用可能造成收缩，因此需要做好桩顶强度的保护。在实际施工时，应该科学分析单管旋喷凹穴深度，一般其深度为设计桩径的1～1.5 倍，因此在实际施工中需要通过调整，防止凹穴产生，工作人员可以通过超高旋喷、返浆回灌等措施进行预防，保证桩顶强度可靠。

8.质量检验

在高压旋喷桩施工完成后，需要对其施工质量进行检验，确保桩体施工满足深基坑支护的需求。工作人员需要完成高压旋喷桩施工允许偏差以及数量的检验，具体检验要求应该遵循行业规范及标准（见表1）。

表1 高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验

四、结束语

高层建筑工程深基坑支护施工技术具有复杂性强、难度高等特点，为了保证高层建筑的施工质量，在深基坑支护施工期间需要做好技术管控，保证支护的稳定与可靠。施工团队应该结合高层建筑工程的建设要求，系统分析深基坑支护的形式，加强对施工环节的控制，让支护系统的建设更加科学合理。在实际应用深基坑支护施工技术时，应该关注其技术要求与质量标准，做好施工技术管理，确保深基坑支护施工的质量。