淺談高層建筑中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)

郭越

【摘要】本文針對(duì)高層建筑深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型、深基坑工程支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行了探討，并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，對(duì)建筑深基坑施工中應(yīng)注意的問(wèn)題提出了相關(guān)建議，以供更多同仁參考。

【關(guān)鍵詞】深基坑；施工技術(shù)；支護(hù)

前言

隨著改革開(kāi)放的發(fā)展，城市建設(shè)了大批的高層和超高層建筑。開(kāi)發(fā)商為提高建筑用地率，加之國(guó)家有關(guān)規(guī)范，對(duì)基礎(chǔ)埋置深度和人防工程的要求，多層建筑地下室的設(shè)計(jì)必不可少。于是，地下建筑開(kāi)挖時(shí)的深基坑支護(hù)成為一個(gè)必要的施工過(guò)程。為了保證基坑周?chē)慕ㄖ?，地下管線(xiàn)，道路等的安全，應(yīng)運(yùn)用科學(xué)的深基坑支護(hù)技術(shù)。

一、基坑支護(hù)的類(lèi)型

深基坑土方施工，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)不具備放坡條件，或通過(guò)放坡及加設(shè)臨時(shí)支撐不能保證施工安全滿(mǎn)足施工要求時(shí)，一般采用支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)支擋，以保證深基坑的土壁穩(wěn)定。

（一）排樁支護(hù)

排樁支護(hù)是以人工挖孔灌注樁、沖（鉆）一灌注樁、沉管灌注樁等為主要構(gòu)件的支護(hù)結(jié)構(gòu)，它可分為懸壁式、錨拉式或內(nèi)撐式。

（1）水泥攪拌樁擋墻支護(hù)。水泥攪拌樁主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、素填土等土層?；娱_(kāi)挖深度不宜大于8m。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是擋墻厚度大，整體性穩(wěn)定性、隔水性良好，施工速度快，工程造價(jià)一般低于沖、鉆孔灌注排樁，坑內(nèi)無(wú)支撐結(jié)構(gòu)，便于機(jī)械挖土和地下室工程施工；其缺點(diǎn)是擋墻占地面積大，且其強(qiáng)度受到土層含水量和有機(jī)質(zhì)含量的影響。

（2）懸臂式排樁支護(hù)。懸臂式排樁支護(hù)一般采用沖、鉆孔或人工挖孔灌注樁，個(gè)別采用預(yù)制樁，如預(yù)應(yīng)力管樁。這種支護(hù)型式的優(yōu)點(diǎn)是基坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械化挖土和地下室工程施工，其缺點(diǎn)是支護(hù)樁頂水平位移較大，當(dāng)坑深較大或地質(zhì)條件較差時(shí)，工程造價(jià)較高。

（二）土釘支護(hù)

土釘墻的水平位移宜根據(jù)數(shù)值計(jì)算的方法并結(jié)合可靠經(jīng)驗(yàn)確定。設(shè)計(jì)中可采用如下措施減少或控制墻體變形：①減少分層、分段作業(yè)的深度和長(zhǎng)度；②縮短開(kāi)挖與支護(hù)的施工間隔；③加大土釘?shù)拈L(zhǎng)度和密度；④減小土釘傾角；⑤開(kāi)挖前沿基坑邊緣設(shè)置豎向微型樁（用48～bl50mm的鋼管）等。

（三）鋼板樁支護(hù)

鋼板樁是一種施工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益高的建筑深基坑支護(hù)方法。這種方法在軟土地區(qū)運(yùn)用的較多，但因?yàn)殇摪鍢蹲陨砣嵝源笕缰?，錨拉系統(tǒng)設(shè)置難度大，極易變形，所以，鋼板樁支護(hù)只適用于7m以下軟土地層，若非要應(yīng)用于7m以上的軟土地層必須設(shè)置多層支撐或錨拉桿，但同時(shí)需考慮到拔除鋼板樁時(shí)會(huì)引起的周?chē)鼗偷乇淼淖冃巍?/p>

二、深基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

深基坑支護(hù)施工技術(shù)是關(guān)系項(xiàng)目效果的關(guān)鍵，深基坑支護(hù)重在過(guò)程控制，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，事后糾正和補(bǔ)救比較困難。因此，現(xiàn)場(chǎng)工程師必須嚴(yán)格把關(guān)，確?；邮┕べ|(zhì)量。

（一）護(hù)坡樁施工

施工護(hù)坡樁采用“鉆孔壓漿樁”技術(shù)無(wú)污染、無(wú)噪音、施工速度快，其為水泥漿護(hù)壁，直接投放碎石并多次布漿成樁的無(wú)砂混凝土樁，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鉆孔壓漿樁工程的施工及驗(yàn)收規(guī)程》、施工方案、國(guó)家有關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求、施工現(xiàn)場(chǎng)所提供的結(jié)構(gòu)軸線(xiàn)、位置控制點(diǎn)施放樁位點(diǎn)，并必須經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核鑒認(rèn)后方可進(jìn)行施工。

（二）土層錨桿施工

土層錨桿施工方法為用錨桿鉆機(jī)鉆至預(yù)定深度，開(kāi)始注水泥漿護(hù)壁，然后穿鋼絞線(xiàn)，多次補(bǔ)漿即完成。待達(dá)到要求強(qiáng)度后張拉鎖定。

鉆孔過(guò)程中若遇障礙物或異常情況應(yīng)及時(shí)停鉆，待情況查明并采取措施后再繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆至設(shè)計(jì)深度后空鉆出土，拔出鉆桿；下錨索前檢查錨索并做隱蔽工程檢查記錄；

錨桿傾角15°，鉆至設(shè)計(jì)深度后，及時(shí)下拉桿及密封孔口，并進(jìn)行2～3次壓力灌漿，壓力為1～3MPa，以保證漿液飽滿(mǎn)。

（三）土釘墻施工

（1）分層分段施工

為配合土方開(kāi)挖與噴錨施工同步進(jìn)行，在基坑西側(cè)大面積開(kāi)挖的同時(shí)，可根據(jù)東側(cè)土釘墻施工的需要，先開(kāi)挖東側(cè)6m的工作面，便于土釘墻西側(cè)土方同步施工。開(kāi)挖深度滿(mǎn)足土釘施工要求，不得超過(guò)相應(yīng)土釘層距0.3m，沿基坑水平向不超過(guò)15m為一施工段，不宜太長(zhǎng)，開(kāi)挖時(shí)，若邊壁局部有坍塌，必須進(jìn)行補(bǔ)救，靠近坑壁側(cè)要注意不得超挖，以保證邊坡安全和穩(wěn)定。

（2）土釘制作

為使土釘順利送入土中，在土釘上每隔2m處焊接對(duì)中支架，形成錐形滑撬。同時(shí)保證土釘在孔居中位置，防止出現(xiàn)偏心，以提高抗拔力。

（3）土釘成孔

土釘施工成孔采用洛陽(yáng)鏟成孔，孔徑保證大于100mm，成孔過(guò)程中注意控制傾角及孔徑。成孔后對(duì)孔深、孔徑、傾角進(jìn)行檢查驗(yàn)收，做好施工記錄及隱蔽工程檢查記錄。成孔孔位可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行局部調(diào)整，成孔角度，在遇到障礙物時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整。

（4）土釘送入

土釘施工應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安裝對(duì)中支架，土釘插入孔深不得低于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%，以保證鋼筋保護(hù)層厚度。對(duì)復(fù)檢合格的鋼筋按設(shè)計(jì)要求制作桿體，鋼筋焊接滿(mǎn)足雙面焊5d，單面焊10d，并按要求加焊定位支架。土釘送入孔中后，隨即進(jìn)行壓力注漿，注漿壓力達(dá)到0.5MPa時(shí)，注漿管插到距孔底250～500mm，持續(xù)5min，為保證注漿飽滿(mǎn)，在孔口設(shè)止?jié){塞，使水泥漿能夠有效滲入土體孔隙中。

三、深基坑支護(hù)的信息化管理

深基坑施工的質(zhì)量問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是基坑的整體剛度和穩(wěn)定性，即基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是否會(huì)發(fā)生變形、是否會(huì)產(chǎn)生沉降及水平方向的位移或傾斜、支護(hù)結(jié)構(gòu)是否有裂縫以及基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形，若發(fā)生這些問(wèn)題將導(dǎo)致基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的失敗。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)信息化管理的主要手段，是安排專(zhuān)業(yè)施工監(jiān)測(cè)人員對(duì)基坑現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)ㄖ镞M(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)基坑開(kāi)挖期間監(jiān)測(cè)到的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或巖土變位等情況，比照勘察、設(shè)計(jì)的預(yù)期性狀，動(dòng)態(tài)分析監(jiān)測(cè)資料，全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率，對(duì)照?qǐng)?bào)警標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)測(cè)下一階段工作的動(dòng)態(tài)， 及時(shí)對(duì)施工中可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)報(bào)，超過(guò)位移設(shè)定的預(yù)警值時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施，確保工程安全。

四、深基坑施工中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

4.1深基坑土方開(kāi)挖原則在深基坑土方施工前，要詳細(xì)確定挖土方案和施工組織，并遵循“開(kāi)槽支撐，先撐后挖，分層開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位及周?chē)h(huán)境進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。

4.2大面積深基坑開(kāi)挖時(shí)間較長(zhǎng)，容易引起邊坡失穩(wěn)許多邊坡在經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后突然滑動(dòng)，與土的抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間逐漸衰減的特性有關(guān)，加上場(chǎng)區(qū)排水不良，都對(duì)邊坡穩(wěn)定不利。此外，基坑邊緣堆料及棄土未及時(shí)清理，均會(huì)造成基坑失穩(wěn)事故。

4.3基坑面積過(guò)大時(shí)，對(duì)底板混凝土采取分段邊挖邊澆筑要堅(jiān)持采用分層、分塊、均衡、對(duì)稱(chēng)的方式進(jìn)行挖土。它不僅避免了基坑暴露期過(guò)長(zhǎng)、基土易被浸濕或曝曬等質(zhì)量問(wèn)題，還解決了厚大體積混凝土澆注技術(shù)上的困難，對(duì)穩(wěn)定基坑作用更大，它等于增加了一道橫撐，消除了土隆起的可能性。

4.4深基坑支護(hù)地下水處理深基坑工程的地下水處理，主要是兩種形式，即排水或止水。近年來(lái)在瀕海地帶深基坑支護(hù)施工中，開(kāi)始采用以沖孔樁、素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相間咬合搭接分布的混凝土灌注排樁并與鎖口梁、內(nèi)支撐、噴錨等組成聯(lián)合支護(hù)體系，從而在防止邊坡失隱和阻止地下水側(cè)向滲漏方面（止水帷幕），取得較好的效果。

五、結(jié)語(yǔ)

為了保證建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)都必須滿(mǎn)足地下埋深嵌固的要求。建筑物的高度越大，其埋置深度也就越深，對(duì)基坑工程的要求越來(lái)越高，隨之出現(xiàn)的安全問(wèn)題也越來(lái)越多，這給建筑施工、特別是城市中心區(qū)的建筑施工帶來(lái)了很大的困難。近年來(lái)，我國(guó)基坑工程的設(shè)計(jì)理論有了很大發(fā)展，建立了許多新的計(jì)算理論和方法。但在工程具體應(yīng)用中要堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則，結(jié)合工程實(shí)際選用合理的支護(hù)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]王承武.高層建筑施工中的深基坑問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011（11）.

[2]張晉.淺議深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2010（11）.