深基坑設計施工在高層建筑工程中的應用

萬鵬

深基坑設計施工在高層建筑工程中的應用

萬鵬

做好深基坑的設計與施工管理，不僅是高層建筑工程建設過程中的重要環節和保障工程項目實施不可或缺的手段，而且也是工程圓滿完成的基礎。

深基坑的設計與施工措施有利于確保整個高層建筑工程項目的順利完成。下面結合工程實例對深基坑設計師在高層建筑工程中的應用進行了分析和探討。

深基坑設計高層建筑工程中的應用

基坑圍護結構設計（SMW工法）

1）在基坑施工過程中，選用的三軸水泥攪拌帷幕是否具備良好的止水效果，一定程度影響了項目的質量水平。為了保障工程質量，本次全部引進日本進口的水泥攪拌頭。

2）根據施工的實際情況，本次選擇全斷面套打法進行水泥攪拌樁施工，其中止水帷幕的選用型號為Φ850@600三軸水泥攪拌樁。

3）本次施工項目的水泥攪拌樁原料均為P42.5級硅酸鹽水泥，摻入20%的水泥，將水灰比嚴格控制為1.5～1.8范圍內，注意保持水泥的干燥性，避免產生結塊。另外在水泥中分別摻入0.15%的SN201-A型固化劑以及1.5%的生石膏。如果已經攪拌均勻的水泥漿液閑置超過2h未使用，則作為廢漿處理，不得再次用于施工。

4）按照本次施工的具體要求，應將水泥攪拌樁28d無側限抗壓強度控制在0.8MPa以上，同時在成樁施工時合理把握鉆具的下沉速度和提升速度，杜絕出現孔內負壓現象，影響成樁質量。在下沉與提升過程中保持均勻的速度，采取連續性施工作業方法，其中下沉速度控制為1m/min之內，提升速度控制為1.5m/min之內。另外，成樁施工過程還要控制相鄰樁的施工時間，一般兩根樁的施工間隔時間要在12h之內，特殊情況需及時采取補強措施。

5）攪拌樁的成樁過程要保持連續性，避免出現斷層或者頸縮等問題。尤其控制提升噴漿的質量，一旦發生斷漿問題必須重新返工。一般情況下，要求將水泥攪拌樁與內插型鋼的垂直偏差控制在1/200范圍內，為了確保順利插入，應在型鋼表面涂抹一層減摩劑，制作完成攪拌樁之后快速插入型鋼，控制型鋼的定位誤差，要求垂直度偏差小于1%，底部標高誤差小于20cm。

6）選用型號為Q235B的內插型剛，嚴格采取措施保證焊接，要求焊縫質量等級高于二級以上，保持接頭部位的焊縫工整與嚴密。

7）施工之前需進行漿液試塊強度試驗，驗證水泥攪拌樁的強度質量。要求每臺班至少抽檢水泥攪拌樁1根以上，每根攪拌樁要選取不少于2個取樣點并分別制作3個試塊。

內支撐體系設計

1）施工中的壓頂梁和支撐都采取現澆鋼筋混凝土結構，要求混凝土的強度等級設定為C30。在壓頂梁中穿插H型鋼，要求H型鋼的高度超過壓頂梁面0.5m。

2）選用厚度80的C15素混凝土原料，鋪設一層隔離油毛氈作為支撐梁的墊層，開始土方開挖作業之后，要將墊層清除干凈。

3）在豎向立柱的上方，設置“井”字型鋼結構柱子，下部采用鉆孔灌注樁等工程樁，其它部位則采用800型號的鉆孔灌注樁。其中焊條為E43，鋼構架角鋼為Q235，采用圍焊方式處理綴板和角鋼部位，要求焊縫的高度不少于8mm。分別在鋼架構的上部與下部插入500mm的支撐和2500mm的支撐。在豎向立柱施工過程中，先根據設計的標高要求鉆孔，將鋼筋籠及鋼構架放入其中，最后澆筑混凝土即可。

4）將鋼構柱穿過地下室的底板位置，要在此處放置止水片，一般放置的位置應在地下室底板厚度的1/2部位，同時焊接止水片和角鋼。

5）如果需要將鋼構柱的四根角鋼延長，可采取熔透焊的方式處理接頭，各個角鋼的接頭部位應錯開間距至少500mm以上。

6）如果現場的支撐鋼筋較多或者地梁鋪設復雜，這種情況不利于穿過鋼構柱，可考慮在角鋼上方開設小孔，一般角鋼開孔的面積不能超過其截面的30%。

深基坑施工高層建筑工程中的應用

1.：注意避免基坑邊發生超載現象，要求在基坑周圍的10m范圍內，將施工超載量控制在15kPa范圍內。在正式開挖土方作業之前，要將基坑周圍的場地處理干凈，保持符合規定的平整標高。在基坑周圍的圍墻基坑正式作業之前，全部調整為輕質圍墻，并了解周邊管線的埋設位置與埋設深度，施工車輛進場時要繞開基坑部位，嚴格按照制定路線行駛和停放。

2.：土方開挖宜采取分塊、分層作業模式，保持基坑的合理空間，同時也能避免基坑長時間暴露在外。在土方開挖時，土坡的高度應在2.0m之內，且坡度大于1:2.0，這樣能更好地避免坑內發生土體滑坡問題。

3.：基坑挖土作業過程要遵循“五邊”原則，即邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆、邊砌。同時要求坑底不能長期暴露在外，應盡快開始地下室底板的施工作業。

4.：施工現場的圍囹、支撐和壓頂梁等材料不能進行堆載運輸，挖土機械也不能直接在支撐上方作業；如果需要通過挖土機械，需在支撐的兩側將填土高度大于支撐頂面0.5m以上，同時放置一層路基箱。

5.：將基坑開挖到底板的標高位置后，再分別采取人工作業方式開挖承臺、地梁、電梯井等其他位置。

6.：為了確保各道工序有條不紊地進行，保證施工進度，要求施工單位根據具體的施工要求制定土方施工計劃，由專家組論證作業計劃可行性，通過后方可投入使用。

7.：在受力較強的部位應加強基坑圍護結構，如塔吊作業位置、混凝土泵車作業位置以及出土口等；尤其出土口部位要注意保護道路管線，應加鋪路基板。

8.：在土方進行挖土作業之前，要提前準備加強基坑降水，要求土方開挖面高于地下水位至少1.0m。

綜上所述，隨著我國在基礎設施建設方面投入的逐漸增加，對高層建筑工程深基坑的設計與施工管理提出了更高要求。在實施高層建筑工程建設時，深基坑設計與施工是其中的關鍵要素，有助廣泛普及整個高層建筑工程深基坑的設計與施工管理，決定了整個高層建筑工程項目品質是否能提高。

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