淺談高層建筑中深基坑支護的施工技術

郭越

【摘要】本文針對高層建筑深基坑支護結構選型、深基坑工程支護設計計算進行了探討，并對存在的問題進行了分析，對建筑深基坑施工中應注意的問題提出了相關建議，以供更多同仁參考。

【關鍵詞】深基坑；施工技術；支護

前言

隨著改革開放的發展，城市建設了大批的高層和超高層建筑。開發商為提高建筑用地率，加之國家有關規范，對基礎埋置深度和人防工程的要求，多層建筑地下室的設計必不可少。于是，地下建筑開挖時的深基坑支護成為一個必要的施工過程。為了保證基坑周圍的建筑物，地下管線，道路等的安全，應運用科學的深基坑支護技術。

一、基坑支護的類型

深基坑土方施工，當施工現場不具備放坡條件，或通過放坡及加設臨時支撐不能保證施工安全滿足施工要求時，一般采用支護結構進行臨時支擋，以保證深基坑的土壁穩定。

（一）排樁支護

排樁支護是以人工挖孔灌注樁、沖（鉆）一灌注樁、沉管灌注樁等為主要構件的支護結構，它可分為懸壁式、錨拉式或內撐式。

（1）水泥攪拌樁擋墻支護。水泥攪拌樁主要適用于淤泥、淤泥質土、粘土、粉質粘土、粉土、素填土等土層。基坑開挖深度不宜大于8m。這種支護結構的優點是擋墻厚度大，整體性穩定性、隔水性良好，施工速度快，工程造價一般低于沖、鉆孔灌注排樁，坑內無支撐結構，便于機械挖土和地下室工程施工；其缺點是擋墻占地面積大，且其強度受到土層含水量和有機質含量的影響。

（2）懸臂式排樁支護。懸臂式排樁支護一般采用沖、鉆孔或人工挖孔灌注樁，個別采用預制樁，如預應力管樁。這種支護型式的優點是基坑內無支撐，便于機械化挖土和地下室工程施工，其缺點是支護樁頂水平位移較大，當坑深較大或地質條件較差時，工程造價較高。

（二）土釘支護

土釘墻的水平位移宜根據數值計算的方法并結合可靠經驗確定。設計中可采用如下措施減少或控制墻體變形：①減少分層、分段作業的深度和長度；②縮短開挖與支護的施工間隔；③加大土釘的長度和密度；④減小土釘傾角；⑤開挖前沿基坑邊緣設置豎向微型樁（用48～bl50mm的鋼管）等。

（三）鋼板樁支護

鋼板樁是一種施工簡單、經濟效益高的建筑深基坑支護方法。這種方法在軟土地區運用的較多，但因為鋼板樁自身柔性大如支撐，錨拉系統設置難度大，極易變形，所以，鋼板樁支護只適用于7m以下軟土地層，若非要應用于7m以上的軟土地層必須設置多層支撐或錨拉桿，但同時需考慮到拔除鋼板樁時會引起的周圍地基和地表的變形。

二、深基坑支護施工技術要點

深基坑支護施工技術是關系項目效果的關鍵，深基坑支護重在過程控制，一旦出現質量問題，事后糾正和補救比較困難。因此，現場工程師必須嚴格把關，確保基坑施工質量。

（一）護坡樁施工

施工護坡樁采用“鉆孔壓漿樁”技術無污染、無噪音、施工速度快，其為水泥漿護壁，直接投放碎石并多次布漿成樁的無砂混凝土樁，施工時應嚴格按照行業標準《鉆孔壓漿樁工程的施工及驗收規程》、施工方案、國家有關規范及設計要求、施工現場所提供的結構軸線、位置控制點施放樁位點，并必須經監理工程師復核鑒認后方可進行施工。

（二）土層錨桿施工

土層錨桿施工方法為用錨桿鉆機鉆至預定深度，開始注水泥漿護壁，然后穿鋼絞線，多次補漿即完成。待達到要求強度后張拉鎖定。

鉆孔過程中若遇障礙物或異常情況應及時停鉆，待情況查明并采取措施后再繼續鉆進。鉆至設計深度后空鉆出土，拔出鉆桿；下錨索前檢查錨索并做隱蔽工程檢查記錄；

錨桿傾角15°，鉆至設計深度后，及時下拉桿及密封孔口，并進行2～3次壓力灌漿，壓力為1～3MPa，以保證漿液飽滿。

（三）土釘墻施工

（1）分層分段施工

為配合土方開挖與噴錨施工同步進行，在基坑西側大面積開挖的同時，可根據東側土釘墻施工的需要，先開挖東側6m的工作面，便于土釘墻西側土方同步施工。開挖深度滿足土釘施工要求，不得超過相應土釘層距0.3m，沿基坑水平向不超過15m為一施工段，不宜太長，開挖時，若邊壁局部有坍塌，必須進行補救，靠近坑壁側要注意不得超挖，以保證邊坡安全和穩定。

（2）土釘制作

為使土釘順利送入土中，在土釘上每隔2m處焊接對中支架，形成錐形滑撬。同時保證土釘在孔居中位置，防止出現偏心，以提高抗拔力。

（3）土釘成孔

土釘施工成孔采用洛陽鏟成孔，孔徑保證大于100mm，成孔過程中注意控制傾角及孔徑。成孔后對孔深、孔徑、傾角進行檢查驗收，做好施工記錄及隱蔽工程檢查記錄。成孔孔位可根據實際情況進行局部調整，成孔角度，在遇到障礙物時，可適當調整。

（4）土釘送入

土釘施工應按設計要求安裝對中支架，土釘插入孔深不得低于設計長度的95%，以保證鋼筋保護層厚度。對復檢合格的鋼筋按設計要求制作桿體，鋼筋焊接滿足雙面焊5d，單面焊10d，并按要求加焊定位支架。土釘送入孔中后，隨即進行壓力注漿，注漿壓力達到0.5MPa時，注漿管插到距孔底250～500mm，持續5min，為保證注漿飽滿，在孔口設止漿塞，使水泥漿能夠有效滲入土體孔隙中。

三、深基坑支護的信息化管理

深基坑施工的質量問題實質上是基坑的整體剛度和穩定性，即基坑支護結構是否會發生變形、是否會產生沉降及水平方向的位移或傾斜、支護結構是否有裂縫以及基坑底是否產生隆起和變形，若發生這些問題將導致基坑支護結構的失敗。

基坑支護結構信息化管理的主要手段，是安排專業施工監測人員對基坑現場及周圍建筑物進行監測，根據基坑開挖期間監測到的基坑支護結構或巖土變位等情況，比照勘察、設計的預期性狀，動態分析監測資料，全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率，對照報警標準，預測下一階段工作的動態， 及時對施工中可能出現的險情進行預報，超過位移設定的預警值時，應及時采取有效的應對措施，確保工程安全。

四、深基坑施工中應注意的幾個問題

4.1深基坑土方開挖原則在深基坑土方施工前，要詳細確定挖土方案和施工組織，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。要對支護結構、地下水位及周圍環境進行必要的監測和保護。

4.2大面積深基坑開挖時間較長，容易引起邊坡失穩許多邊坡在經過相當長的時間后突然滑動，與土的抗剪強度隨時間逐漸衰減的特性有關，加上場區排水不良，都對邊坡穩定不利。此外，基坑邊緣堆料及棄土未及時清理，均會造成基坑失穩事故。

4.3基坑面積過大時，對底板混凝土采取分段邊挖邊澆筑要堅持采用分層、分塊、均衡、對稱的方式進行挖土。它不僅避免了基坑暴露期過長、基土易被浸濕或曝曬等質量問題，還解決了厚大體積混凝土澆注技術上的困難，對穩定基坑作用更大，它等于增加了一道橫撐，消除了土隆起的可能性。

4.4深基坑支護地下水處理深基坑工程的地下水處理，主要是兩種形式，即排水或止水。近年來在瀕海地帶深基坑支護施工中，開始采用以沖孔樁、素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相間咬合搭接分布的混凝土灌注排樁并與鎖口梁、內支撐、噴錨等組成聯合支護體系，從而在防止邊坡失隱和阻止地下水側向滲漏方面（止水帷幕），取得較好的效果。

五、結語

為了保證建筑物的穩定性，建筑基礎都必須滿足地下埋深嵌固的要求。建筑物的高度越大，其埋置深度也就越深，對基坑工程的要求越來越高，隨之出現的安全問題也越來越多，這給建筑施工、特別是城市中心區的建筑施工帶來了很大的困難。近年來，我國基坑工程的設計理論有了很大發展，建立了許多新的計算理論和方法。但在工程具體應用中要堅持理論與實踐相結合的原則，結合工程實際選用合理的支護方法。

參考文獻：

[1]王承武.高層建筑施工中的深基坑問題及對策[J].中國城市經濟，2011（11）.

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