高層建筑深基坑支護施工技術探討

陳兆偉

煙臺鑫廣置業有限公司（264000）

伴隨當前大規模基礎設施的建設，城市的可利用土地越來越緊張，需要向地下和高空爭取更多的建設空間，深基坑支護技術也就應運而生。深基坑支護技術不僅能夠讓高層建筑更穩定，還可以確保地下室建筑的安全性。

1 高層建筑深基坑支護施工技術概況

隨著我國新農村建設和城市化建設的推進，再加上合村并鎮概念的提出，人們對于住房的需求量越來越大。為了能夠對土地資源最大化的利用，高層建筑是現在建筑的主流，也是未來發展的方向。為了能夠使高層建筑更加安全穩定，需要對地基進行加固措施。深基坑支護技術正是基于此被應用起來，一方面能夠對地下空間合理地利用，另一方面能夠保證高層建筑的安全。近些年，人們生活水平不斷提高，對于建筑、功能和質量的要求也不斷提高，使得在高層建筑中使用深基坑支護技術進行施工的時候，需要考慮很多因素。因此，深基坑支護技術的施工難度也越來越大，不過隨著高層建筑的高度不斷上升，深基坑施工技術也會越來越完善。

2 高層建筑深基坑支護施工技術的特點

2.1 系統性

建筑工程中，最大的一個特點就是系統性。只有按照施工順序進行施工作業，才能保證施工的正常進行。如果在施工的過程中，一個環節沒有完成，那么下一個施工就無法進行施工作業。深基坑支護技術同樣擁有很強的系統性，是一個綜合性的防護技術。深基坑支護技術涉及到排樁支護、斜坡防護等各種基礎和邊坡的防護措施。如果支撐防護措施中有一項沒有完成，就會影響整個支護施工的進度，進而影響到工程的施工進度[1]。

2.2 區域性

一般來說，主要基坑開挖的深度超過5m，就算是深基坑，也需要應用深基坑支護技術。但是由于施工的土壤和地理環境不同，深基坑支護施工技術在實際施工中的應用也不一樣，需要根據施工環境進行更換。因此深基坑施工技術具有很強的區域性，如黃土地基和軟黏體地基的地質有著很大的差異性，在施工技術的選擇上，就需要因地制宜，選擇最為合適的施工技術進行支撐和防護。

3 高層建筑深基坑支護常見的技術方式

基坑支護的結構是由支撐體系和防護墻 （欄）組成，它的形式多種多樣，可以根據施工的材料和施工現場的情況進行選擇和布置，同時也要結合施工技術和施工特點，科學選擇深坑支護的方式。在對高層建筑深基坑支護設計的時候，應當遵循國家在建筑方面的法律法規，按照規定進行設計，要對深基坑支護需要承受的荷載力的極限值進行計算，保證支護設計的安全可靠。基坑支護形式的選擇也是其中的一個重點，不僅要保證高層建筑的安全，也需要保證周邊建筑的安全，還需要保證項目對成本和技術方面的要求[2]。

3.1 重力式水泥圍護墻

重力式水泥圍護墻應用的范圍主要是在基坑深度不超過6m的區間，且區域內的土壤承載力要達到0.15MPa，基坑周圍的邊坡安全程度要達到足夠的標準。重力式水泥圍護墻主要是通過混凝土的硬化來達到加固土體的效果，并且還能夠起到防水擋土的作用。重力式水泥圍護墻的優點是基坑的內部不需要建立支撐的結構或者是支撐的體系，這不僅有利于施工機械的工作，不會對建筑施工造成影響，而且成本非常低。缺點也非常明顯，由于此項技術對基坑深度的要求很高，造價上位移量比較大。在大多數的高層建筑中，很多情況下都不會采用此項技術。

3.2 土釘墻施工技術

土釘墻施工技術是在天然土壤結構的技術上，通過土釘墻和噴射混凝土面板兩種相結合的方式進行的支護加固措施，在以前又被稱為噴錨網擋墻。土釘墻施工技術是和基坑的施工同步進行的。在基坑挖掘的過程中，就使用土釘墻施工技術對基坑進行支撐防護。由于深基坑的施工都是分層分階段的，因此使用土釘墻施工技術的時候，要根據土壤的情況進行邊坡的修整，保證在接下來的噴射混凝土表面的完整。它的特點是能夠長期穩定地提升邊坡的穩定性和抗壓能力，而且結構簡單，不影響正常的施工作業。除此之外，土釘墻施工技術成本較低，對于場地的需求量也比較低。

3.3 排樁支護技術

排樁支護主要由三部分組成：①支護樁；②支撐；③防滲帷幕。排樁支護按照實際的施工技術大致可以分為懸臂式、拉錨式及錨桿式，還有常見的內支撐的支護方式。現階段使用最廣泛的技術內支撐式，通過鉆孔灌注樁的方法，將預制樁打入土中，內部加入鋼筋，然后澆筑混凝土，能夠極大地提升樁的整體性能，有效抵擋土的壓力。需要注意的是，在使用排樁支護技術的時候，對于樁之間的凈空進行精準的控制。為了更好地發揮排樁支護技術的性能，在施工的過程中，要避免地下水進入到施工的基坑中，一定要等施工區域內的水排出后再進行施工。

3.4 土層錨桿施工技術

土層錨桿施工技術是在土層中成孔，然后將錨桿插入進行灌漿加固。土層錨桿施工技術能夠有效保護今后的穩定性，也能夠有效控制建筑變形量，并且能夠節省大量的資源。土層錨桿施工技術是構成深基坑支護的一環，并不能承擔其所有的支護能力，因此需要和其他支護技術的配合。在土層錨桿的施工中，應當先測量施工的主體，然后對鉆孔的位置進行定位，再進行鉆孔和注漿。注漿方式常用的有兩種，一種是封閉式壓力注漿，另一種是二次壓力灌漿，在注漿的過程中要先將輸水管道和鉆孔用水濕潤。在灌漿體沒有完全硬化之前，不能將錨桿進行移動或者用外力的打擊，防止錨桿的主體性能下降。

4 高層建筑深基坑地下連續墻的支護方式

地下連續墻是在泥漿護壁條件下，槽形截面的混凝土墻施工技術。在高層建筑深基坑的支護中，地下連續墻有著很多的優點，如整體的剛度大，止水防滲的效果良好，能夠應用于多種復雜的施工環境。地下連續墻能夠作為良好的擋土維護結構，成為擬建主體結構的側墻，因此在很多的深基坑的支護中都采用了這項技術。地下連續墻施工技術在現階段有三種比較成熟的成墻工藝[3]。

4.1 TRD工法

TRD工法的全名叫等厚度水泥土地下連續墻工法。這種工法最早出現在日本，可以通過TRB的工法機進行施工作業。它的工作原理是將滿足設計深度的附有切割鏈條及刀頭的切割箱插入地下，在進行縱向切割橫向推進成槽的同時，向地基內部注入水泥漿已達到與原狀地基的充分混合并凝固，從而形成地下連續的墻體。這樣連筑而成的墻體具有垂直精度高、無接縫、等厚度、擋土和防滲等優點，如在澆筑時插入工字鋼芯材，還可將連續墻作為承重墻使用。

4.2 SMW工法

SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法，即在水泥土樁內插入H型鋼等（多數為H型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等），將承受荷載與防滲擋水結合起來，使之成為同時具有受力與抗滲兩種功能的支護結構的圍護墻。SMW工法連續墻在近年應用以來，普遍認為其性能良好，造價適宜。SMW工法常用的是三軸型鉆掘攪拌機，現在已朝著多軸方向發展。目前我國已能生產。

4.3 CSM工法

CSM工法源于德國寶峨公司雙輪切銑技術，它是結合現有液壓銑槽機和深層攪拌技術進行創新的巖土工程施工新技術。通過對施工現場原位土體與水泥漿進行攪拌，可以用于防滲墻、擋土墻、地基加固等工程。與其他深層攪拌工藝比較，CSM工法對地層的適應性更高，可以切削堅硬地層（卵礫石地層、巖層）。

5 結語

基坑工程是建筑工程的一個重要組成部分，深基坑工程施工的成敗往往事關工程全局。深基坑施工的質量直接關系著高層建筑的安全性、穩定性和長久性。深基坑的支護工程要從支護的設計和施工兩面著手，確保質量。