高層建筑工程住宅樓基坑支護施工技術要點

文／黃冠華 廣州建筑股份有限公司 廣東廣州 510030

引言：

在目前高層建筑地下工程深度不斷增加的背景下，高層建筑工程中的基坑支護技術難度也在不斷提升。由于基坑支護施工中會由于多種因素造成變形、強度降低、滲水等問題發生，需要不斷地對施工技術進行控制、完善。因此，為了能夠進一步提升基坑支護施工的技術水平，更好地應用支護施工技術，為工程基礎堅固性提供保障，要準確分析不同技術的具體內容和要點等，分析基坑支護施工技術的具體應用措施，為工程的高效開展提供保障。

工程概況：工程為雙塔式高層住宅樓，最大高度為78.6m，最大寬度為64.2m，層高30 層，包括地上28 層，地下2 層，地下為停車場、商店、設備倉庫區域。建筑物主要為商住兩用，主樓和基坑邊線距離為18m，東側為道路，道路與基坑邊線的距離為4m，南側為高架橋，與基坑邊線的距離為21m，北側有零星商鋪和樓宇，層高均低于該建筑，與基坑邊線的最近距離為11m。

1.基坑支護施工技術概述

根據設計方案，對基層進行挖掘處理，并在基坑內填充材料，就是基坑支護施工的主要內容，如圖1。在基坑支護施工技術的支持下，不僅可以加固基礎，還能提供優異的防水、防震等性能[1]。施工中，通過科學的配比，將混凝土填充到基坑中，以防止地下水滲透，確保高層建筑的地下結構安全。深基坑支護結構的類型繁多，其中混凝土材料和鋼筋的結合應用尤為突出，它們可以有效地抵抗基層的負荷，從而提高基坑的穩定性。同時，隨著技術的進步，30 層以上的高樓建筑的深基坑支護技術正在不斷發展[2]。最初，深基坑的支撐系統通常使用預埋樁，這種做法會嚴格限定施工區域的尺寸。然而，隨著施工技術的持續改善，目前已經可以使用灌注樁，這樣就可以避免使用預埋樁，并且會縮短工程周期。

圖1 基坑支護施工流程

2.基坑支護施工技術類型及要點

2.1 土釘與復合土釘墻支護技術

在高層建筑的基坑處，土釘墻支護技術被廣泛應用，它通過使用土釘和混凝土來增強基坑的強度和耐久性，確保基坑的完整和牢靠。該技術應用過程中，針對深地基的建造要求，對流程進行了規范，包括：通過開挖，將深基坑底部的地層推至適宜的高程；采取土釘墻支護方法，將墻體的表層和內部空間完美的固化；通過精準的放線測量，精準地調節土釘墻的密度；采取專業的設備，運用精準的鉆孔方法，精準地調節至所需的深度；通過精準的操縱，將深地基的建造完成。該技術應用后，可以大大降低建筑物的風險，提高建筑物的壽命，減少建筑物的損壞[3]。此外，在開展鉆孔工程前，必須認真記錄每個釘孔的編碼，并保障所有的土釘均已經經過嚴格的檢驗，才能使用它們；要確保所有的土釘均已經被充分固化，最后再開始灌漿。

2.2 排樁支護技術

為了保障施工工程質量，將按照相關要求，在基坑內安放長度在300mm 以上的樁，使用精密的測線系統，將其合理地布置在基坑中。實踐中需要注意以下幾點：按照設計要求，在高層建筑的軸線上安放樁；使用精密的測線系統，以保障施工工程質量；當進行基坑開挖工作時，必須確認地基平面位置是正確的；如果需要更換管道，必須精確地定位已有的管道，以防止它們在施工過程中受到破壞；基于對高層建筑工程深基坑支護施工的模擬分析，可以確定腰梁的定位點，并在此基礎上，根據周圍巖土體和巖土結構的總剛度數值以及支護結構的承載力數值，精準地安排腰梁定位槽，以保證深基坑支護施工的安全性[4]。當深基坑的最大承載能力達到25kN/m2時，應該把腰梁的定位點設置在連接板和連接樁的正上方；而當這個力不足35kN/m2時，應該把它的定位點設置在連接板和連接樁的正上方。

2.3 逆作拱墻支護技術

應用基坑支護技術時，必須采取有效的防護措施，如設置圍護墻，確保其穩固和高效地施工。因此，在施工時，必須按照從高處至低處、從上至下的方式進行，并采取有效的措施，采用鋼筋混凝土構筑的雙側夾板和雙側夾板，來確保其具有良好的垂直和水平傳動效果。除了要求施工人員精確掌握拱墻軸線的矢跨比，以確保結構的美感和和諧性之外，還要求地下水位線要求嚴格按照規定的標準。以確保水位線的位置處于較低的水平，一旦出現水位線高出規定標準的情況，就要立即采取相關的防護措施，以確保地下水位線的穩定性[5]。

2.4 土層錨桿支護技術

在大型建設項目的基礎設施施工階段，土壤錨桿支護技術被廣泛采用，具有很強的適用性，其原理如圖2。因此，必須采取有效的措施來保證這種技術的有效性。包括：必須仔細研究和了解建設區域的地質和水文條件，確保安全；根據具體的條件，編寫適宜的土壤錨固支護規；必須認真檢查并安排好樁與孔的位置，并確保所有部件都能夠正確安裝；必須注意控制兩個部件之間的高度差，孔洞的寬度也要維持在6.5cm 左右；在安裝土壤錨固設備時，必須遵循嚴格的技術標準，以便讓施工人員按照正確的流程來完成混凝土輸送、配比；需要加強原材料的運輸、倉庫管理，以便有效地保障施工所需的材料的品質[6]。

圖2 土層錨桿支護技術原理

3.高層建筑工程住宅樓基坑支護施工技術應用存在的問題

3.1 設計不夠合理

深基坑的穩固和可靠性受到地質條件的影響，尤其是在高樓的基坑施工過程中[7]。然而，由于現場的地形條件非常復雜，僅僅從基坑的表面數據獲取的信息無法充分了解基坑的內部狀態，因此，需要采用更加綜合的技術手段，提出更加合理的深基坑支護結構的設計方案。

3.2 施工要求提高

由于中國的城市化進程不斷推進，可供居住的土地面積日益減小，因此，合理開采、合理利用、合理管理等措施變得尤為必要。但是同時也造成基坑支護施工的難度不斷提高，不管是對基坑支護技術的選擇還是應用，均提出了全新的挑戰。

3.3 施工環境復雜

在當今的快速發展的時代，城市的發展也在推動著人類的生活的改變。其中，在城市的過程中，地底空間的研發與使用變得越來越重要[8]。然而，在這些發展項目之前，人們往往會根據當前的情況，例如為了節省成本，選擇在較遠的位置開展管線的鋪設。這樣的做法會限制到高層建筑的施工，并增加深基坑工程支護工程的復雜性。

4.高層建筑工程住宅樓基坑支護施工技術有效應用措施

4.1 完善施工準備工作

對于基坑支護施工來說，想要保證整體的施工質量和效率，就需要提前做好相關的準備工作。在完善的準備工作基礎上，基坑支護施工的整體質量和效率均能夠得到保障。其中重點在于深入推進工程勘察與設計的改進，以最大限度地減少工程項目的安全隱患。應該積極采取措施，包括建立完善的工程勘察體系，嚴格把握工程項目的進度，提高工程的整體質量。還應該加大對深基坑工程的勘察力度，以避免以不正當的方式獲取項目的資金，影響工程的順利進行[9]。同時，要求勘察技術與設計部門能夠密切配合，保證后續支護施工中，各個環節能夠有效地聯系在一起，以便更準確地發掘可能引發工程事故的危害。如本工程為大型工程，涉及兩棟30 層高的建筑，施工時間需要持續一年。在施工中，可能會由于多種因素影響，造成基坑施工無法順利進行。這就要求施工前需要提前按照基坑施工設計方案，對施工管理隊伍進行建立和完善。這不僅是強化不同環節之間有效聯系的基礎，也是保證基坑支護施工技術應用效果、效率的保障。此外，為了更好地防范和處置可能出現的危害，需要先建設一個先進的信息化系統，對后續的施工進行實時監督和管理，以便更好地預防各種可能的危害。通過這種方式可以更好地指導和培訓施工人員，讓他們更加重視自己的職責，更加謹慎，更加積極主動，從而更好地把握和防范各種可能出現的危害。并且為了確?；邮┕さ陌踩瑧摱ㄆ趯ο嚓P參數進行調整，以確定最佳的支護時機。如本工程在基坑支護施工之前，以計算機、深度探測儀、溫度計等，基于工程深度的控制要求，針對可疑的超挖行為，進行了實地檢查，確認支護架，特別是斜撐架的質量，以減少可能引起的工程風險[10]。并且提前對可能存在的危害進行了定期的評估，制定了每間隔三天評估一次的基本要求，為后續更有效地預測和處置可能的危害提供了參考，從而確保施工的順利進行。

4.2 強化施工過程控制

要不斷加強基坑支護施工過程的控制力度，對基坑支護施工中關于防水、開挖、維護等工作進行有效監督和管理，這對于保證基坑支護施工的整體質量保障，有著非常積極的作用。因此，基坑支護施工過程中，施工人員必須嚴格按照相關的規定、設計方案要求，對開挖、防水和維護等工程進行完善。并且最大化避免工程施工中出現各類事故。由于施工過程需要經歷較長的時間，受到環境因素的影響較大，因此無法保證整個過程是萬無一失的。這就要求施工單位要在施工中遵循“隨機應變”的基本原則，按照具體變化對工程進行完善，為基坑支護施工的順利開展提供支持。同時，施工人員的表現通常會影響整個項目的成敗[11]。所以，必須保證相關人員可以遵守項目的各項規章制度，在執行任務的同時，確保項目的順利完成。管理過程中，在遇到困難時，應該盡快成立專門的協調團隊，并采取必要的應急措施。此外，應該密切注視項目的每個細節，確保項目的順利完成。包括：為了確保深基坑支護工程的順利完成，必須確保工程師們遵循規范，不得擅自改變工程方案。必須密切關注工程所涉及的地質條件，以便能夠更好地應對可能出現的松軟膨脹的土質影響基坑施工質量。

4.3 落實施工安全管理

為了提升施工的安全性，必須對施工人員進行系統的培訓，以便他們能夠更好地掌握施工安全標準，并能夠更好地運用這些知識來處理實際的問題。并且，還需要組織一支具備較高的專業能力、熟練掌握相關的技能的團隊，以便他們能夠更好地承擔起施工的重要職能，并且能夠更好地執行相關的規定[12]。以本工程為例，其周圍不僅存在其他的建筑，還包括商戶、高架橋等，施工中為了確保深基坑支護工程的安全性和可靠性，必須嚴格控制周圍土體的防滲性能，以確保施工過程的順利進行，并且避免受到地下水的影響，威脅周圍的安全。因此，本工程制定了如圖3 的安全標準，并且將其傳遞給每個施工人員。同時，由于不同區域地下水分布情況存在一定的差異性，工程施工中必須按照具體情況對地基進行處理。本工程處于地下水位較高的區域，且由于是城市周邊區域，地下水來源較為多樣、復雜，如雨水、潛水、上層滯水等，這些均會對基坑施工造成較大影響。因此，施工中要合理地對地下水進行處理，在此基礎上結合逆作拱墻支護技術、排樁支護技術，對地基進行有效的處理[13]。此外，隨著季節的變換，不僅雨水、潛水以及上層滯水都可能導致地下水位的波動。本工程所處地區四季分明，夏季的地下水量更大，使得地下水位急劇升高；然而，秋季的水量則會減少，使得地下水位更為穩定，從而使得深基坑的防滲措施更為復雜。為此，建筑設計者應該全面考量降水、防滲以及排滲的措施，以確保深基坑的安全性。

圖3 基坑工程施工安全標準總則

結語：

隨著時代的發展，高樓林立，成為當今社會的一種新興景觀。它們既能夠減輕城市的土地壓力，又能夠更好地開發和使用地下資源。為了確保高層建筑的完美完成，施工人員應當提升專業素養，充分理解并熟悉相關技術規范，并且通過完善施工準備工作、強化施工過程控制、落實施工安全管理等措施，為基坑支護施工技術的有效應用提供保障。以確保其施工的質量與安全，真正滿足城市建設的基本要求，進一步促進區域經濟和社會的積極發展。