探討高層建筑工程深基坑支護施工技術

甘保興

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引言

深基坑支護技術企業是近年來不斷發展壯大起來的，與高層建筑工程有著密切關系。深基坑支護工程本身比較復雜，其施工質量優劣關系著基坑開挖與降水等，因此對其技術要求較高。在大型建筑深埋層基坑支護施工中，需要根據建筑工程實際應用情況與建筑支護基坑施工相關技術特點，科學合理安排支護施工各關鍵環節，確保工程可以在有限施工時間、條件和空間下完成施工，保證高層建筑自身與周邊建筑穩定性。

1 深基坑支護技術概述

所謂深度開挖管道基坑主體基礎結構支護，是為了有效的保證地下管道主體結構安全以及保護基坑周圍環境的穩定性而采取的一系列地坑支護加固措施。高層建筑的出現與發展催生了深基坑技術，深基坑技術的價值可以體現在多個方面，比如基坑邊坡中應用支護技術能夠將發生坍塌等問題的概率降低，有助于提升邊坡土體的整體性和工程質量，避免對施工進度安全等產生影響。在深基坑施工時為了保證作業安全還要充分做好排水、截水措施，避免水體影響基坑穩定[1]。

2 高層建筑深基坑支護施工技術中的難點

2.1 極具復雜性

為了確保安全，在深基坑支護工程開始施工之前，通常都必須要進行地質勘察，并且得出相應的地質勘察數據。但是，在具體操作的過程中，由于勘察結果可能會受到人為因素、儀器因素等方面的影響，所以得出來的數據也始終都比較保守，并不能切實地反映出土壤的性質。因此，在這個時候，若是不加分析就直接根據勘察數據來進行部署和施工，那么就很有可能帶來安全隱患。因此，從這個角度來看，深基坑支護工程的施工其實是極具復雜性的。

2.2 基坑深度大

近幾年，中國隨著城市經濟發展建設速度越來越快，建筑物的使用樓層面積也變得越來越少，因此，高層建筑設計開始越來越多地受到人們重視。但是，高層建筑的前期施工工程難度比較大，需要非常堅固的建筑基坑進行工程，所以如果住宅高層建筑的施工樓層高度越高，基坑的工程深度就要擴大越深[2]。

3 高層建筑工程深基坑支護施工技術應用

3.1 支護技術的設計

為了保證建設施工質量，在設計之前需先進行地質勘察，必須具有良好的穩定性和易變形性。應根據實際情況確定深基坑的支護形式。隨著現代科學工程技術的不斷發展，現代開基坑支護技術已經衍生發展出了多種形式，在選擇各種支護施工形式時，一定要結合施工現場周圍環境，保證支護結構整體性不會受到底層結構、地下水位等影響，要注意觀測對施工過程所產生震動的承受力等。除此之外，深基坑支護施工技術的實際設計應用過程中還應特別注意：一是正常支護使用處于極限限制狀態，基坑支護施工過程造成的其支護主體結構受到破壞、邊坡堆積土體過大或者變形而不再有利于正常使用，但其支護結構仍處于具有良好的運動穩定性的支護狀態；二是支護承載能力處于極限限制狀態，支護主體結構發生傾覆、位移、損壞或者因周圍環境條件惡化而可能產生的受力失穩。

3.2 錨桿施工技術

在高層建筑基坑支護層的施工中，應用碳鋼錨桿支護技術可以有效預防深埋層基坑墻體變形，確保支護層的結構穩定，提升高層建筑物在整體工程基礎設施工程中的支撐能力。將地基錨桿的一端直接聯結在鋼結構物或者建筑擋土墻，另外一端錨固在墻體地基基礎巖石，通過基礎巖石與地基錨桿間的錨結合可以有效承受外向物體傾覆的應力。深基坑錨桿支護安裝施工中，開挖的深基坑在達到基層錨桿強度標高之后，施工時基層面的錨桿強度需先進行鉆孔、穿錨索、注漿，之后再繼續穿外鋼桁架臺座等支護安裝，并張拉錨固，依據建筑工程建設技術標準要求進行基層錨桿強度試驗用以確認其是否達標。因此，錨桿施工技術對于我國高層建筑的施工進度有著重要的影響和意義。

3.3 土釘支護施工

土釘支護施工技術主要用來對深基坑的邊坡結構進行加固，對于提升施工的安全性有著重要的作用。這一技術主要就是利用土釘和土壤產生的摩擦力，在增加了摩擦力以后就會有更高的載荷力，這樣深基坑支護的強度以及穩定性就能夠得到提升。土釘支護施工由以下流程組成，首先做好施工前的準備工作，然后進行測量放線，接下來進行土方開挖的挖槽施工，之后進行基坑土釘支護施工，再者就是基坑土方開挖，最后竣工驗收。在正式進行施工前需要分析施工圖紙以及方案并進行審查；之后就是勘測現場周邊的管線和障礙物，對其進行定位；然后是確定基坑開挖的位置以及深度；再按照要求將障礙物清理干凈、平整場地、鋪設臨時道路和供電管線；檢查施工材料、施工設備的質量、數量是否符合要求。在進行施工的時候應該先開挖邊坡，使用的是反鏟挖土機，不過要預留出20cm～30cm厚的土層由人工進行挖掘，進行修坡；開挖深度應該在土釘孔位下面的50cm，寬度則要超過10cm，為土釘成孔機械鉆機提供足夠的空間。利用人工來進行邊坡修整，如果邊坡土層含水量比較大的話，應在支護的背面插入水平排水管包濾網，長度 400～600mm，直徑在440mm以上，間距為2m。在進行定位放線的時候，必須嚴格按照設計圖紙進行放置，鋼筋的長度為30cm。在進行成孔施工的時候，利用機械螺旋鉆機來鉆孔，鉆好后要及時清理，然后設置土釘鋼筋。在注漿的時候要緩慢、勻速地將導管拔出來，出漿口不能漏出孔內漿液的表面，確保孔中不會留下氣體。在完成澆筑以后還需要有專門的人員對其進行養護，一般養護時間為7d[3]。

3.4 合理選擇支護方式

不同的深基坑支護方式在適用范圍上有明顯差別，實際運用效果也存在差異性，應結合實際情況、工程要求以及施工條件考慮，選擇科學合理的支護方式。例如，鋼板樁支護在基坑施工中具有流程簡單、成本較低等優勢，多用于軟土地區的工程建設，但鋼板樁支護也存在容易擠壓變形、柔性大等缺點，因此在深基坑施工區并不適合使用。地下連續墻剛度較大，并具有很好的防滲性，適用于地下軟黏土層以及水位以下等潮濕復雜的施工環境，應用范圍較為廣泛，但地下連續墻容易對地面交通以及周圍環境產生影響。

3.5 鉆孔灌注樁支護施工技術

這一技術是利用設備或是采取人工處理的方法進行鉆孔，即在深基坑中進行打孔，再利用設備放入鋼筋籠，使用混凝土對其澆灌。此種方法雖然顯得較為簡單，但是在實際操作中還會遇到較多困難。在施工過程中要對現場具體情況加以了解，特別是要對現場的地質情況進行有效分析，明確周圍的實際環境，如此才能明確設備打孔的具體位置。此外，由于支護樁之間的距離較密，在施工過程中需要嚴格按照要求進行施工，并且按照設計方案對其水泥砂漿的比例進行控制，確保孔壁穩定，不會影響工程的正常施工。與此同時，由于不同地區的實際地質情況各不相同，如果在施工過程中發現地下水位較高，而且存在多層承壓水層的情況，就應該使用水泥攪拌設備連續進行施工，樁與樁之間要確保能夠咬合，間隔時間不能夠超過6h，并確保在水泥硬化前完成，從而達到理想的止水效果。

3.6 旋噴樁擋墻支護技術

在土木工程施工中，旋噴樁擋墻支護技術也應用比較廣泛，其技術原理是在支護樁的底部設置旋噴樁，然后進行漿液的調配，再利用支護樁底部的旋噴樁，將調配好的漿液噴出。在漿液噴出的過程中，充分利用鉆桿進行漿液噴口的旋轉，這樣在旋轉過程中能夠充分進行漿液的拌和，從而形成堅固的支護樁結構，有效提高地基的穩定性。需要注意的是，旋噴樁的制樁質量直接影響在這一技術的有效應用，因此在采用這一項技術進行深基坑支護施工時，相關的施工技術人員應當嚴格控制漿液噴射的量及旋噴樁的旋轉速度，確保旋噴樁擋墻支護技術的應用效果得以充分發揮，從而有效保證地基結構的穩定性。此外，旋噴樁擋墻技術也有著施工工期長、施工難度大、施工成本大的特點，因此在深基坑支護施工時，應當充分考慮該項技術應用的可行性[4]。

3.7 護坡樁施工技術

在深基坑支護相關作業實施中，護坡樁施工技術的運用較為普遍，主要對鉆孔壓漿相關技術手段的運用，完成對深基坑作業的支護。護坡樁施工技術具有操作簡便的特征，可在地質復雜的施工段進行施工，護坡樁技術對周邊環境影響較小，可在城市區域進行施工。與土釘墻作業實施技術手段相比較，護坡樁施工技術主要采用鉆孔壓，經過水泥漿的實際澆筑，可高效完成對基坑壁的防護。進行水泥澆筑后，應在其中加入砂石與混凝土，可保障護坡樁基礎的質量。在作業實施中需要運用鉆孔機進行鉆孔，達到規定深度，在孔底處進行漿液的灌注，使護坡樁施工技術在壓力作用下持續前行，滿足預設的施工要求，再將鉆桿撤走，并加入骨料與鋼筋籠，進行高壓補漿作業，將水泥護樁固定成型。在施工過程中，應加強對工程質量的監管，避免產生灌注孔坍塌的現象。

3.8 維護結構的支撐系統技術

對于建筑工程深基坑面積較大的項目，在支護樁上應增加支撐，確保支護樁施工后不會因為受到周圍結構的影響而出現變形。選擇合適的支撐結構才能減少成本投入，避免影響工期 。一般情況下，可以將其分為對撐和圓撐，如果條件允許，可以將這兩種形式相結合。圓撐的作用具有較大的支撐力，不同的結構還能分開施工，提高工程施工進度。對于圓撐無法實現的地方，可以采取對撐的方法加以解決。為了更好地保證支撐的安全性，還應設計應力計，在支撐結構上增加沉降位移觀測點，讓其形成完整的監測體系。在土方開挖和結構施工過程中，都能夠對支護結構的具體情況進行監測，有效地保證深基坑的穩定。

3.9 地下連續墻支護技術

地下連續墻支護技術在特定施工環境中，將不同的槽段穿入鋼筋混凝土的墻體，達到對地下工程開展維護的目標。地下連續墻支護技術具有剛度強、防滲透性強等特征，適用于各種地質的施工。目前，地下連續墻支護技術廣泛應用于砂土層地質的施工場地、地下水位軟黏施工，可保證施工質量與安全性[5]。

4 結束語

作為我國高層建筑工程中重要支護工作，深基坑支護施工技術各個環節與其具有緊密聯系，任何環節操作不當都會影響到工程整體質量。因此在深基坑建筑支護層的施工中，需根據工程實際情況，選擇合適的支護技術，施工中嚴格按照規范操作，并加強支護施工監測，確保工程質量和安全。