高層建筑深基坑支護施工技術探討

摘 要：隨著建筑業科技水平的快速提升，高層建筑深基坑支護施工技術也得到了快速發展，而且漸漸成為現代高層建筑施工的最主要手段之一，得到了廣泛應用。經過在實踐應用當中的不斷改進，深基坑支護施工技術已經漸漸形成了完整的技術體系。文章通過對高層建筑深基坑支護施工技術的發展趨勢描述，對其施工當中的注意事項和施工技術進行了探討。

關鍵詞：高層建筑；深基坑支護；施工技術

引言

深基坑支護施工技術是最近十幾年之內興起的一門新的實踐工程學，在當前社會，城市建筑越來越高，建筑空間越來越狹小，深基坑支護施工技術就得到了更廣泛的應用空間。具體深基坑支護施工技術是怎樣發展的，它的特點是什么呢？

1 高層建筑深基坑支護施工的發展趨勢

隨著城市化的高速發展，城市人口過于飽和，空閑土地資源極其寶貴，更不用說綠化用地，這樣的情況導致我國城市的高層建筑越來越多。高層建筑由于其承載人數比較多，對于儲藏室、車庫、空調設備、供水供電設備的空間要求比較大，所以一般都有較深層的地下室，再加上為了滿足高層建筑的穩定性，本身就要求建筑要有一定的埋置深度，從而使得基坑的深度增加。隨著建筑越來越高，基坑越來越深，深基坑支護就有了用武之地。

高層建筑深基坑支護的典型案例在在深圳市中心區的某大廈，它的基坑周長約為340.5米，面積約為7673平方米，地下4層，深19米，周圍環境和地質條件均比較復雜，基坑安全等級為一級。對于它的基坑支護就是采用旋挖（沖孔）支護樁與三道鋼筋混凝土支撐的深基坑支護形式。這一工程設計得非常明確，計劃和分工非常詳細，對每一個人所負責的事務都有明確地說明，雖然看起來計劃書非常的冗長，但是在經過仔細閱讀后發現，其中的每一部分都有自己的作用。工程工期歷時360天，最終取得了良好的效果，其深基坑平面設計圖如圖1。

深基坑支護主要包括兩個功能，一個是擋土，一個是擋水。以前一般的施工方式是采用板樁支撐或者板樁錨拉，這兩種方法的好處就是使用的材料可以回收，能節省成本，但是它卻有一些關鍵性的不足，例如人們一般都是在基坑開挖后再對其施加支撐，當將板樁取出時就會引起一些必然的土體變形。當前所采用的支護結構形式主要可以分為樁（墻）式支護體系和重力式支護體系兩類，而根據不同的施工類型又可以衍生出許多支護結構形式，根據功能可以分為透水擋土結構、止水擋土結構以及支撐拉結部分。

隨著建筑高度不斷增加，基坑的深度也相應增加，特別是進入90年代之后，出現了許多超高層建筑，日后建筑還會往更高更密集的方向發展，這對深基坑支護技術又提出了更高的要求。通過對大量的工程實例的研究，可以概括以下幾點深基坑技術的發展趨勢：濕式噴射混凝土取代干式噴射混凝土；內支撐或新型錨桿逐步普及應用；防滲墻引入深基坑支護技術；井點回灌技術引入深基坑支護技術；深層攪拌或注漿技術引入深基坑支護技術；主動研發有效的防基坑壁側向變形技術。以上就是目前需要解決的深基坑支護技術的發展趨勢。

2 高層建筑深基坑支護施工的注意事項

由于目前還存在著許多技術上的不足之處，在進行高層建筑深基坑支護施工時，需要對以下幾點進行重點考慮。

2.1 轉變傳統設計觀念

現階段，我國還沒有對深基坑支護設計的一種準確的計算方法，對于高層建筑的設計規模也沒有進行規格上的統一，所以，作為工程設計人員就必須意識到在當前的建筑工程設計當中傳統的設計觀念已經不再適用于現在的高層建筑了，所以工程設計師應該放棄舊有的設計理論，根據情況建立一套新型的、實用的、動態的、科學的基坑支護設計理論，以此作為工程施工的設計理論依據，來更好的適應當前新型的高層建筑深基坑支護施工建設。

2.2 重視支護結構的實驗研究過程

為了保證工程設計人員設計的施工方案的準確和實用，必須要在設計施工方案之前進行大量的實驗研究，但是，從現在看來，我國對于深基坑支護技術的工程設計研究性試驗還沒有形成一套完整的科學實驗體系。在進行一些對高層建筑的深基坑支護施工的時候，工程設計人員一定要到施工現場進行一些數據收集，探查一下施工現場的地質構造、土壤緊密程度、地下水位等等，但是由于這些探查當中的數據沒有進行足夠的收集，導致在實際實驗的時候很難對于僅有的幾條數據進行科學的分析，所以，實驗的結果就很難對深基坑技術的研究工作做出良好的數據支持。

2.3 創新設計方法控制變形

在進行深基坑支護施工的過程中，首先要選取一套合理的施工方法，根據當地實際情況準確地研究出如何確定施工現場及附近地面的超載現象，仔細觀察平面效應和空間效應之間的變化關系，對于這種關系可能對深基坑支護結構造成潛在影響要重點的考慮，從而保證在深基坑支護工作當中的安全性和施工效果。

3 高層建筑深基坑支護施工技術

對于高層建筑而言，地基是否扎實關系著日后建筑建成后建筑主體是否穩定，所以，這對基坑的施工提出了很高的要求。對于保證高層建筑地基質量而言，深基坑支護技術就是其中必不可少的一段工序。下面就著重介紹一下深基坑支護技術的細節。

3.1 支護樁施工

支護樁是深基坑支護工程當中主要承載外力的部分，所以對支護樁的施工尤為重要。支護樁一般情況下分為人工挖孔樁和鋼筋混凝土護臂兩個部分。舉例來說，對于灌注樁而言，需要使用吊桶的手法對灌注樁進行樁孔的挖掘施工，在全部的施工過程當中一定要對安裝鋼筋籠、灌注混凝土以及成孔等必備工序進行嚴格的質量控制，這一部分如果出現質量問題則會直接導致整個基坑支護工程失去原本的意義，甚至影響建筑主體的建設。

3.2 土方開挖

土方開挖指的是將建筑的基坑開挖出來的過程。在進行土方開挖工作的過程當中，要及時將挖掘機挖出的土方運離施工現場，并且要將清理工作穿插在整個土方運輸的工作當中，使施工盡量減小對周圍環境的影響。在整個開挖過程當中，一旦發現異常現象，例如挖到異物或者不慎挖斷地下管線或電纜線路，要馬上停工并及時交由相關專業人員進行處理，帶處理完成后再繼續進行施工。

3.3 排樁加環撐

排樁是以某種樁型按隊列式布置組成的基坑支護結構。在實際運用時，可以配合環形支護來完成對高層建筑的深基坑支護（如圖2）。

在進行支撐時，可以先用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁和挖孔樁以及工字鋼樁或H型鋼樁進行規則排布，再以此為基礎來建造合理的地下層級，整個支護結構在中間形成一個圓形結構，確保支護結構的穩定性。

3.4 基坑支護監測

在整個深基坑支護的過程當中，一定要對其進行嚴格的監測，這種監測能使施工方對于施工情況有完成的了解，方便以后施工工作的進展。在監測當中，一定要對幾個重點指標例如結構的完整性、強度、變形及位移情況等進行重點監測，一般情況下，在開始進行基坑開挖工作之后，每兩三天就要對整個施工現場進行一次監測，如果在監測當中發現問題，那么在解決問題的同時，監測的頻率也要適當地加快，甚至每一天都要進行一次監測，這樣才能確保基坑工程的準確無誤。

在本項目中，環撐沉降、水平位移監測點6個；支護樁樁身測斜管160米，支護樁頂沉降、水平位移監測點17個；道路沉降點17個；地下水位監測點8個，支撐應力228個；支撐立柱沉降監測點7個；地下管線沉降監測點18個。

3.5 環撐的拆除及換撐

本工程采取的是靜爆的方式拆除，在地下四層墻體施工完后進行第三道環撐的施工（拆前完成換撐施工），在地下三層施工完后進行第二道環撐的施工（拆前完成換撐施工），在地下二層施工完后進行第一到環撐的施工（拆前完成換撐施工）。在拆除的過程中，尤其要注意嚴格按照換撐的方案執行，當換撐達到設計強度后，方能開展相應環撐的拆除工作，在環撐拆除的過程及換撐的施工過程中，要加強監測，并做好拆除過程中的安全措施的落實工作。

4 結束語

對于高層建筑的深基坑支護施工而言，其科學性和合理性是它的重點內容，它質量的好壞與整個建筑主體的質量存在必然的聯系，保證工程質量、效率、安全是深基坑支護施工的重點問題。所以，在實際的施工當中，一定要綜合所有的實際情況，確保基坑支護工作的萬無一失。

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