高層建筑深基坑支護施工技術(shù)探討

【摘 要】深基坑工程支護是建筑工程施工過程中經(jīng)常遇見的工程，常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁，工程難度大。另外，深基坑工程設(shè)計需以開挖施工時的諸多技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，但開挖施工過程中往往會引起支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移以及基坑內(nèi)外土體變形， 發(fā)生種種意外變化， 傳統(tǒng)的設(shè)計方法難以事先設(shè)定或事后處理。所以需要進一步研究或提高，以適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的需要。

【關(guān)鍵詞】高層建筑工程；深基坑支護；施工技術(shù)

1 深基坑工程的概念及支護類型

房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工時需開挖的地坑，即為基坑。一般認為深度在6m以上或者有支護結(jié)構(gòu)的基坑即為深基坑。為保證深基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全與周圍環(huán)境不受損害，都要進行基坑支護、降水和開挖，并進行相應(yīng)的勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測等工作，這項綜合性的工程就稱為深基坑工程。下面來介紹一下深基坑支護的類型，這些支護的類型如下：

1.1 鋼板樁支護

鋼板樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應(yīng)用于擋土和擋水。目前鋼板樁常用的截面形式有U形、Z形和直腹板形。打樁前應(yīng)對鋼板樁的質(zhì)量進行檢驗與校正。為了控制打樁的精度，導(dǎo)架、圍檁樁應(yīng)有規(guī)定的間距，雙面圍檁的間距通常比鋼板樁墻厚8-15m。打設(shè)時先用吊車將鋼板樁吊至插樁處進行插樁，插樁時鎖口要對準，每插入一塊套上樁帽輕輕加以錘擊，為保證鋼板樁的垂直度，用兩臺經(jīng)緯儀在兩個方向加以控制。

1.2 地下連續(xù)墻支護

地下連續(xù)墻是在泥漿護壁的條件下分槽段構(gòu)筑的鋼筋混凝土墻體，隨著技術(shù)的發(fā)展和施工方法及機械的改進，地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時的擋土圍護結(jié)構(gòu)，又是擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，如支撐得當，且配合正確的施工方法和措施，可較好地控制軟土地層的變形。

1.3 內(nèi)支撐和錨桿支護

錨桿支護是一種巖土主動加固的穩(wěn)定技術(shù)，作為其技術(shù)主體的錨桿，一端錨入穩(wěn)定的土（巖）體中，另一端與各種形式的支護結(jié)構(gòu)連接，并施加預(yù)應(yīng)力，通過桿體的受拉作用，調(diào)動深部地層的潛能，達到維護基坑穩(wěn)定的目的。錨桿支護適用性強，基本不受基坑深度的限制，但不宜用于有機質(zhì)土，液限大于50%的黏土層及相對密度小于0.3的砂土。

1.4 復(fù)合土釘綜合支護

復(fù)合土釘綜合支護技術(shù)綜合了土釘墻和深層攪拌水泥土樁或高壓旋噴樁技術(shù)優(yōu)點，是一種施工快速、經(jīng)濟實用的綜合技術(shù)。土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定的支護。適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土。常用在單層地下室、且淤泥層較薄、地下水較少的基坑。土釘墻施工工藝流程可以總結(jié)為：測量放樣——第一層邊坡開挖——人工修整——初噴射砼--鉆孔——打設(shè)土釘——高壓注漿——布鋼筋網(wǎng)——-復(fù)噴射砼——第二層邊坡開挖。

2 深基坑支護工程施工時應(yīng)注意的問題

基坑支護工程方案的實施內(nèi)容主要包括支護的設(shè)計和施工工藝，在進行深基坑支護的設(shè)計和施工時應(yīng)注意以下幾點。首先，在城市中，對環(huán)保要求較高，選擇支護體系時，要考慮到支護工程施工產(chǎn)生的振動，噪音、泥漿.化學漿液等對城市環(huán)境的影響。同時，注意周邊陳舊民居。施工場地周圍的老舊建筑物一般存在室內(nèi)墻面、平面及外立面的不同程度的開裂、滲漏等損壞現(xiàn)象，主要考慮深基坑施工對周圍環(huán)境溫度、材料收縮變形以及房屋沉降變性等的影響。其次，高層建筑一般位于城市中心，建筑場地周圍建筑物密集，地下管線較多，限制了基坑的施工，往往需要垂直開挖，而在開挖中應(yīng)考慮邊坡側(cè)移和地面沉降對周圍建筑物和地下設(shè)施安全構(gòu)成的潛在威脅。最后，一般情況下深基坑的施工場地比較狹小，有時工期有比較緊。所以深基坑施工時要注意綜合考慮施工場地的局限性合理安排施工流程，要注意施工過程的環(huán)保工程。

3 深基坑支護的施工技術(shù)

3.1 錨桿技術(shù)

巖土錨桿是一種埋入地層深處的受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物相連，另一端錨固在地層內(nèi)并通過對其施加預(yù)應(yīng)力，以承受由土壓力、水壓力等所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)拉力，以維持工程結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。巖土錨固能充分發(fā)揮巖土能量，調(diào)用和提高巖土的自身強度和自穩(wěn)能力，大大減輕結(jié)構(gòu)物自重，節(jié)約工程材料，并能保證工程施工的安全與工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。工程實踐中錨桿的結(jié)構(gòu)形式很多，如按是否預(yù)先施加預(yù)應(yīng)力分為預(yù)應(yīng)力錨桿和非預(yù)應(yīng)力錨桿；按錨固機理分為粘結(jié)型錨桿、摩擦型錨桿、端頭錨固型錨桿和混合型錨桿；按錨固體傳力方式分為壓力型錨桿、拉力型錨桿、剪力型錨桿；按錨固形態(tài)分為圓柱型錨桿、端部擴大型錨桿和連續(xù)球體型錨桿等。錨桿技術(shù)以其能為基坑開挖提供較廣闊的空間優(yōu)勢，在我國從北到南相繼獲得應(yīng)用。

3.2 逆作法施工技術(shù)

逆作法施工技術(shù)，以地面1層樓面結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開，分為“封閉式逆作法”和“開敞式逆作法”。前者可以從地面上、下同時進行施工；后者上部結(jié)構(gòu)不能與地下結(jié)構(gòu)同時進行施工，只是地下結(jié)構(gòu)自上而下逐層施工。深基坑逆作法是指在地下基礎(chǔ)施工的同時，還可以進行地上建筑物的施工，等上部建筑施工到若干層后，地下各層基礎(chǔ)工程也全部竣工。逆作法一般適宜在城市內(nèi)建筑高層時，周圍施工環(huán)境比較惡劣，場地四周鄰近建筑物、道路及地下管線，不能因任何施工原因而遭到破壞的場地條件下進行施工。基坑施工時，通過發(fā)揮地下結(jié)構(gòu)本身對坑壁產(chǎn)生支護作用的能力，即利用地下結(jié)構(gòu)自身的樁、柱、梁、板作為支撐，既穩(wěn)妥又經(jīng)濟。深基坑逆作法由于其地下各層樓蓋的強大水平剛度，對四周圍護墻或樁的作用可以視作水平方向為不動鉸支點，因此在所有的支護方法中其效果是最好的。

3.3 土釘墻支護的施工技術(shù)

釘墻是一種新型的基坑支護形式，國內(nèi)外已在許多基坑支護工程中得到了成功的應(yīng)用，并取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟效果。這種支護方式是在基坑開挖過程中將較密排列的細長桿件土釘置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層，通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同作用，形成復(fù)合體。土釘墻支護充分利用土層介質(zhì)的自承力，形成自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，承擔較小的變形壓力。土釘主要承受拉力，噴射混凝土面層調(diào)節(jié)應(yīng)力分布，體現(xiàn)整體作用。同時由于土釘排列較密，通過高壓灌注漿擴散后使土體性能提高。在實際施工中是邊開挖邊支護。

4 結(jié)語

總之，深基坑支護工程的施工，既要保證整個支護結(jié)構(gòu)在施工中的安全，又要控制結(jié)構(gòu)和其周圍土體的變形，以保證周圍環(huán)境的安全。所以杜絕盲目施工和野蠻施工的現(xiàn)象，加強對整個深基坑施工過程的控制，保證工程順利、安全地完成。

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[責任編輯：周娜]