深基坑設(shè)計施工在高層建筑工程中的應(yīng)用

萬鵬

深基坑設(shè)計施工在高層建筑工程中的應(yīng)用

萬鵬

做好深基坑的設(shè)計與施工管理，不僅是高層建筑工程建設(shè)過程中的重要環(huán)節(jié)和保障工程項目實施不可或缺的手段，而且也是工程圓滿完成的基礎(chǔ)。

深基坑的設(shè)計與施工措施有利于確保整個高層建筑工程項目的順利完成。下面結(jié)合工程實例對深基坑設(shè)計師在高層建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

深基坑設(shè)計高層建筑工程中的應(yīng)用

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計（SMW工法）

1）在基坑施工過程中，選用的三軸水泥攪拌帷幕是否具備良好的止水效果，一定程度影響了項目的質(zhì)量水平。為了保障工程質(zhì)量，本次全部引進(jìn)日本進(jìn)口的水泥攪拌頭。

2）根據(jù)施工的實際情況，本次選擇全斷面套打法進(jìn)行水泥攪拌樁施工，其中止水帷幕的選用型號為Φ850@600三軸水泥攪拌樁。

3）本次施工項目的水泥攪拌樁原料均為P42.5級硅酸鹽水泥，摻入20%的水泥，將水灰比嚴(yán)格控制為1.5～1.8范圍內(nèi)，注意保持水泥的干燥性，避免產(chǎn)生結(jié)塊。另外在水泥中分別摻入0.15%的SN201-A型固化劑以及1.5%的生石膏。如果已經(jīng)攪拌均勻的水泥漿液閑置超過2h未使用，則作為廢漿處理，不得再次用于施工。

4）按照本次施工的具體要求，應(yīng)將水泥攪拌樁28d無側(cè)限抗壓強度控制在0.8MPa以上，同時在成樁施工時合理把握鉆具的下沉速度和提升速度，杜絕出現(xiàn)孔內(nèi)負(fù)壓現(xiàn)象，影響成樁質(zhì)量。在下沉與提升過程中保持均勻的速度，采取連續(xù)性施工作業(yè)方法，其中下沉速度控制為1m/min之內(nèi)，提升速度控制為1.5m/min之內(nèi)。另外，成樁施工過程還要控制相鄰樁的施工時間，一般兩根樁的施工間隔時間要在12h之內(nèi)，特殊情況需及時采取補強措施。

5）攪拌樁的成樁過程要保持連續(xù)性，避免出現(xiàn)斷層或者頸縮等問題。尤其控制提升噴漿的質(zhì)量，一旦發(fā)生斷漿問題必須重新返工。一般情況下，要求將水泥攪拌樁與內(nèi)插型鋼的垂直偏差控制在1/200范圍內(nèi)，為了確保順利插入，應(yīng)在型鋼表面涂抹一層減摩劑，制作完成攪拌樁之后快速插入型鋼，控制型鋼的定位誤差，要求垂直度偏差小于1%，底部標(biāo)高誤差小于20cm。

6）選用型號為Q235B的內(nèi)插型剛，嚴(yán)格采取措施保證焊接，要求焊縫質(zhì)量等級高于二級以上，保持接頭部位的焊縫工整與嚴(yán)密。

7）施工之前需進(jìn)行漿液試塊強度試驗，驗證水泥攪拌樁的強度質(zhì)量。要求每臺班至少抽檢水泥攪拌樁1根以上，每根攪拌樁要選取不少于2個取樣點并分別制作3個試塊。

內(nèi)支撐體系設(shè)計

1）施工中的壓頂梁和支撐都采取現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，要求混凝土的強度等級設(shè)定為C30。在壓頂梁中穿插H型鋼，要求H型鋼的高度超過壓頂梁面0.5m。

2）選用厚度80的C15素混凝土原料，鋪設(shè)一層隔離油毛氈作為支撐梁的墊層，開始土方開挖作業(yè)之后，要將墊層清除干凈。

3）在豎向立柱的上方，設(shè)置“井”字型鋼結(jié)構(gòu)柱子，下部采用鉆孔灌注樁等工程樁，其它部位則采用800型號的鉆孔灌注樁。其中焊條為E43，鋼構(gòu)架角鋼為Q235，采用圍焊方式處理綴板和角鋼部位，要求焊縫的高度不少于8mm。分別在鋼架構(gòu)的上部與下部插入500mm的支撐和2500mm的支撐。在豎向立柱施工過程中，先根據(jù)設(shè)計的標(biāo)高要求鉆孔，將鋼筋籠及鋼構(gòu)架放入其中，最后澆筑混凝土即可。

4）將鋼構(gòu)柱穿過地下室的底板位置，要在此處放置止水片，一般放置的位置應(yīng)在地下室底板厚度的1/2部位，同時焊接止水片和角鋼。

5）如果需要將鋼構(gòu)柱的四根角鋼延長，可采取熔透焊的方式處理接頭，各個角鋼的接頭部位應(yīng)錯開間距至少500mm以上。

6）如果現(xiàn)場的支撐鋼筋較多或者地梁鋪設(shè)復(fù)雜，這種情況不利于穿過鋼構(gòu)柱，可考慮在角鋼上方開設(shè)小孔，一般角鋼開孔的面積不能超過其截面的30%。

深基坑施工高層建筑工程中的應(yīng)用

1.：注意避免基坑邊發(fā)生超載現(xiàn)象，要求在基坑周圍的10m范圍內(nèi)，將施工超載量控制在15kPa范圍內(nèi)。在正式開挖土方作業(yè)之前，要將基坑周圍的場地處理干凈，保持符合規(guī)定的平整標(biāo)高。在基坑周圍的圍墻基坑正式作業(yè)之前，全部調(diào)整為輕質(zhì)圍墻，并了解周邊管線的埋設(shè)位置與埋設(shè)深度，施工車輛進(jìn)場時要繞開基坑部位，嚴(yán)格按照制定路線行駛和停放。

2.：土方開挖宜采取分塊、分層作業(yè)模式，保持基坑的合理空間，同時也能避免基坑長時間暴露在外。在土方開挖時，土坡的高度應(yīng)在2.0m之內(nèi)，且坡度大于1:2.0，這樣能更好地避免坑內(nèi)發(fā)生土體滑坡問題。

3.：基坑挖土作業(yè)過程要遵循“五邊”原則，即邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆、邊砌。同時要求坑底不能長期暴露在外，應(yīng)盡快開始地下室底板的施工作業(yè)。

4.：施工現(xiàn)場的圍囹、支撐和壓頂梁等材料不能進(jìn)行堆載運輸，挖土機械也不能直接在支撐上方作業(yè)；如果需要通過挖土機械，需在支撐的兩側(cè)將填土高度大于支撐頂面0.5m以上，同時放置一層路基箱。

5.：將基坑開挖到底板的標(biāo)高位置后，再分別采取人工作業(yè)方式開挖承臺、地梁、電梯井等其他位置。

6.：為了確保各道工序有條不紊地進(jìn)行，保證施工進(jìn)度，要求施工單位根據(jù)具體的施工要求制定土方施工計劃，由專家組論證作業(yè)計劃可行性，通過后方可投入使用。

7.：在受力較強的部位應(yīng)加強基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如塔吊作業(yè)位置、混凝土泵車作業(yè)位置以及出土口等；尤其出土口部位要注意保護(hù)道路管線，應(yīng)加鋪路基板。

8.：在土方進(jìn)行挖土作業(yè)之前，要提前準(zhǔn)備加強基坑降水，要求土方開挖面高于地下水位至少1.0m。

綜上所述，隨著我國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面投入的逐漸增加，對高層建筑工程深基坑的設(shè)計與施工管理提出了更高要求。在實施高層建筑工程建設(shè)時，深基坑設(shè)計與施工是其中的關(guān)鍵要素，有助廣泛普及整個高層建筑工程深基坑的設(shè)計與施工管理，決定了整個高層建筑工程項目品質(zhì)是否能提高。

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