高層建筑深基坑工程支護施工技術

武 平

（湖北荊門城建集團有限公司，湖北 荊門 448000）

1 高層建筑深基坑工程支護施工技術類型

1.1 鋼板樁支護

鋼板樁支護是使用具備鉗口或鎖口的熱軋型鋼制作樁體，將若干數量鋼板樁依次在深基坑現場指定位置中打入，再按特定順序對鋼板樁體進行連接處理，設置配套的支撐件或拉錨件，從而形成連續性基坑支護結構。其結構造型與U形鋼較為相似，但樁體寬度、埋深值較大。在房建工程深基坑施工期間，鋼板樁支護結構將分擔基坑所承受的水土壓力，改善地層結構穩定性。在深基坑施工結束后，將打入的鋼板樁按順序拔除，清理表面浮土，將樁體進行多次使用。

在應用鋼板樁支護技術時，應根據工程情況與工期要求，選擇搭建臨時性支護結構或是永久性支護結構，合理選擇懸臂板樁、多錨板樁、單錨板樁等結構形式；要求樁體平面結構保持平齊狀態，盡量減小不規則轉角數量；在深基坑施工期間，禁止施工技術人員在支撐結構上開展切割、電焊等操作；在打樁前后，檢查鋼板樁規格尺寸、樁身外觀質量、樁身垂直度與打樁位置。

1.2 土釘墻支護

土釘墻支護是在天然土體結構上打入若干數量的土釘、鋪設鋼筋網，在表面均勻噴射混凝土，形成適當厚度的混凝土面板。在混凝土凝結硬化后，土釘、鋼筋網與混凝土面板將組成類似重力擋墻的土釘墻體支護結構，持續對墻后側土壓力進行抵抗，確保深基坑開挖面結構穩定。這項技術被用于加固基坑斜坡面，適用于黏性土地基或是含水豐富的粉細砂地基。在后續深基坑施工中，土釘墻中各處土釘體將會共同對土層產生作用，有效提高土體強度，形成土層穩定性主動制約機制。同時，土釘墻在承受較大荷載時，并不會出現突發性塌滑等工程事故，可延遲邊坡塑形變形速度、抑制變形程度。土釘墻支護如圖1所示。

圖1 土釘墻支護示意

1.3 深層攪拌支護

深層攪拌支護是將混凝土、水泥等材料作為固化劑，施工人員操縱攪拌機對地基進行強制加固，加入固化劑、噴漿，重復開展噴漿提升與攪拌下沉作業。土體顆粒與固化劑接觸后將產生一系列物化反應，最終凝結固化為具有較高強度的整體性結構。這項技術主要適用于處理飽和性土地基問題，如黏土地基、淤泥質土地基等。但是，由于最終所固結地基的抗拉強度提升幅度較小，并不適用于加固開挖深度超過7m的基坑。該技術優點如下。

1）支護結構簡單，無需設置支撐結構，深基坑施工條件良好；直接向原土中加入固化劑強制攪拌即可，能最大程度利用原土。

2）基坑支護期間不會產生明顯的振動、噪聲，適用于城市區域的高層建筑工程。但是，需根據工程情況科學制定技術方案。例如，在采取深層水泥攪拌樁技術、處理地基承載性能較差的黏性土地基或粉性土地基時，需將水泥摻入量控制在16%～17%，提前開展水泥土配比試驗，準確計算外摻劑與水泥摻入量的最佳值。

1.4 柱列式灌注樁排樁支護

在深基坑施工現場中挖設若干數量與規格的樁孔，在孔內澆筑混凝土漿體，凝結硬化成混凝土灌注樁。同時，根據現場情況合理設定灌注樁布置形式，保持相鄰樁體等同的間隔距離，形成柱列式密排結構。隨后，在樁體頂部澆筑適當截面積的鋼筋混凝土帽梁，對帽梁進行連接處理，對樁間、樁背區域開展高壓注漿作業，或設置旋噴樁、構筑防水帷幕。可將單獨的混凝土灌注樁體形成整體性排樁支護結構，且支護結構具有良好的擋水性能。常見的排樁支護形式如圖2所示。

圖2 樁排列示意

1.5 土層錨桿支護

施工人員直接在未開挖的基坑土壁中鉆設孔洞，在洞內依次放入鋼筋、鋼絲束、鋼絞線等材料，再灌注適量漿體。在漿體凝結硬化后，將形成具有良好抗拔性能與抗拉性能的錨桿體。將錨桿端部在基坑土層中進行錨固處理，錨桿體另一端與周邊建筑物、構筑物進行連接，對錨桿施加預應力。在深基坑施工過程中，構筑物將通過錨桿體與基坑結構共同承受水土壓力、風荷載。在應用這項技術時，需嚴格遵循相關施工規范，明確設定各項施工參數。例如，需將錨桿上下排間距控制在3m及以上，將傾斜錨桿傾角大小控制在10°～45°，將錨桿上覆土厚度控制在4m以上，將錨固長度控制在5m以上。土層錨桿構造如圖3所示。

圖3 土層錨桿構造示意

2 高層建筑深基坑支護施工技術應用建議

2.1 搭建支護結構內支撐

為保證深基坑支護結構穩定及使用安全，避免支護結構在受到外力碰撞、承受較大荷載時出現傾斜滑塌問題，技術人員可選擇搭建配套的內支撐體系，將內支撐體與支護結構進行連接。在搭建支護結構內支撐時，應根據工程情況選擇搭建內支撐體系。例如，在采取墻式、樁式圍護結構時，必須搭建配套的內支撐體系，盡量搭設超靜定內支撐結構體系，確保體系具有較大剛度，同時滿足承載力與變形要求。選用內支撐體系應遵循從實際出發、經濟適宜、安全性原則。為保證施工安全，需要遵循“先撐后挖”原則，在內支撐體系搭建完畢后，再開展深基坑開挖作業。

2.2 應用基坑支護監測技術

在深基坑工程施工階段，由于現場環境復雜、外部施工環境處于動態變化狀態，因此將會持續產生新的變量因素，從而引發支護結構變形、基坑塌滑等工程事故，破壞施工成果，造成嚴重損失。因此，為保障深基坑施工安全，有效處理各項施工問題，必須應用基坑支護監測技術，持續對深基坑工程施工情況、支護結構使用情況進行監測，具體監測項目包括水平位移監測、土壓力與孔隙水壓力監測、錨桿拉力監測、裂縫監測、傾斜監測等。監測到異常施工現象，要及時采取處理措施，在必要情況下組織人員和設備退場。

2.3 應用組合支護技術

根據深基坑工程實際施工情況，各項基坑支護技術均存在應用局限性，單項支護技術很難滿足較為嚴格的深基坑工程支護要求與施工需求，存在極大的安全隱患。因此，根據工程特征與現場情況，技術人員可選擇采取組合支護技術，充分發揮各項支護技術的優勢，以此突破技術應用的局限性。例如，在某高層房建工程中，建筑層數為23層，總高度為84.50m，地下結構為2層，將基坑開挖深度設定為10.50m。考慮到地基下方分布著由卵石、粉質黏土等組成的沖洪積層，可選擇采取雙排深層攪拌支護、護坡樁支護、土釘墻支護等組合技術，構建復合地基結構。其中，采取雙排深層攪拌支護技術對建筑結構與相鄰建筑體相鄰部位開展隔水作業，在基坑上部位置搭建土釘墻支護結構，在基坑下部位置搭建鋼筋混凝土灌注懸臂支護樁，將樁體嵌入深度控制在6.80m，樁長設定為3.00m，樁徑為0.50m，相鄰樁體間隔距離為0.35m。

2.4 深基坑防水止水處理

在深基坑工程施工中，基坑結構受到地表水、地下水的滲透影響，導致基坑結構強度下降、土體松脹，增加了基坑滑塌、邊坡滑石等工程事故的發生幾率，不利于基坑開挖等施工作業的開展。因此，需要做好深基坑防水止水處理工作，最大程度地降低滲透水與坑內積水對深基坑支護效果造成的影響，預防發生邊坡滑落等施工問題。例如，施工人員定期使用水泵抽除坑內積水、在施工現場設置盲水溝和截水溝等排水設施。出現坑底突涌水問題時，要快速抽除基坑內積水，對滲水部位進行封堵處理。待基坑恢復干燥狀態后，再開展后續施工作業。同時，在施工條件允許前提下，盡可能選擇在枯水季節開展深基坑支護作業。

2.5 合理選擇支護技術類型

不同類型基坑支護技術的適用范圍存在差異，技術人員必須結合工程特征與現場情況，合理選擇支護技術類型。例如，板樁支護技術適用于開挖深度15m以內、地下水位較高、淤泥質土地基的工程項目中；土釘墻支護技術適用于開挖深度15m以內、現場不具備放坡條件的工程項目；懸臂式組合排樁技術適用于開挖深度在10m以內、不具備放坡條件且樁間土不穩定的工程項目。

3 結語

深基坑工程是高層建筑工程的基礎，對于工程整體質量具有決定性影響。深基坑具有一定的施工風險，為保證施工安全，必須根據工程情況靈活運用深基坑支護技術，科學制定技術方案，避免深基坑周邊的土質結構發生偏移，保證高層建筑工程的整體施工質量和安全性。