高層建筑深基坑施工的技術(shù)分析

厲幸波

摘要：深基坑工程作為高層建筑的基礎(chǔ)工程，在保證高層建筑施工質(zhì)量，提高高層建筑穩(wěn)定性和牢固性方面具有重要意義。本文以某住宅建筑工程為例，重點(diǎn)從深基坑支護(hù)和深基坑開挖兩個方面對高層建筑深基坑工程施工進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；深基坑；支護(hù)；開挖

高層建筑深基坑施工技術(shù)是解決地基問題的一項(xiàng)重要技術(shù)，目前我國在深基坑施工技術(shù)方面取得了很大的成就。但由于在城市建筑之間的距離太小，兩基坑間距離可能僅有咫尺，完全打破了平常深基坑結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念和設(shè)計原則，面對如此困難的工程建筑施工，還得按時完成工期目標(biāo)，防止工程事故的發(fā)生；因此高層建筑深基坑施工安全就顯得尤為重要。

1、工程基本情況

某住宅建筑工程總占地面積9403 平方米，工程總施工面積60692平方米，地上23層，地下1層，深基坑開挖深度為8m，基坑邊線距離居民樓最遠(yuǎn)為14 m，最近為7m，基坑設(shè)計安全等級為一級標(biāo)準(zhǔn)?；游鱾?cè)為公路，北側(cè)為工地，施工場地比較小，為了保證施工安全，需要對基坑進(jìn)行支護(hù)。

2、施工方案的有效選取

在深基坑施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)因?yàn)槲茨芙Y(jié)合施工地點(diǎn)的氣候條件和地質(zhì)地貌等實(shí)際狀況進(jìn)行施工的情況。在開展深基坑支護(hù)施工前，設(shè)計人員會先對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)制作一個科學(xué)的施工。要結(jié)合以往案例以及實(shí)際施工條件來制定科學(xué)并合理的施工方案，建筑深基坑支護(hù)工程的施工需要提前做好勘察與檢查工作，以便根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的施工方案，結(jié)合建筑工程的不同施工要求與標(biāo)準(zhǔn)來選擇最佳的深基坑支護(hù)施工技術(shù)，以提高深基坑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性，提高建筑工程的整體施工質(zhì)量。

3、支護(hù)施工技術(shù)

3.1攪拌樁施工

攪拌樁施工技術(shù)操作簡易，具備一定連續(xù)性，可是易受到附近環(huán)境的作用，所以適用范圍較小。在攪拌樁施工中，為了提高施工效率及減少提高施工質(zhì)量常采用雙排攪拌樁，該技術(shù)是是深層攪拌樁、水泥攪拌樁結(jié)合組成的施工方式，該組合方式不僅降低了止水效應(yīng)的影響，還極大地提高了施工效率，在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由于這種施工技術(shù)有著施工快捷簡便和成樁率高的優(yōu)點(diǎn)，所以在建筑工程施工中被普遍使用。在在施工時基坑的深度要達(dá)到5米以上，鋼板的厚度及長寬要達(dá)到相應(yīng)的條件，界面是梯形，結(jié)構(gòu)呈U型。以深基坑支護(hù)的幾何結(jié)構(gòu)為前提，來對受力狀況進(jìn)行判斷，掌握深基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，能夠使高層建筑整體的安全性有所保障。攪拌樁施工時，施工者必須要依照工程設(shè)計的施工標(biāo)準(zhǔn)來操作，對工程的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確認(rèn)，施工人員在操作時一定要掌握好正確的施工方法，才能使成樁率有保障，使支護(hù)工程的安全性和穩(wěn)定性得到提高。

3.2超前鋼管施工

鋼管樁的主要作用是對土釘與錨桿還未施工前所進(jìn)行的超前支護(hù)，因此為了提高超前支護(hù)效果，應(yīng)選擇一定強(qiáng)度鋼管。通常情況下施工中應(yīng)確保鋼管完全穿過砂層并進(jìn)入砂質(zhì)粘性土150cm以上深度。采用普通硅酸鹽水泥進(jìn)行配漿，水灰比應(yīng)滿足相關(guān)比例。漿液配制完成后，施工人員應(yīng)將鋼管內(nèi)雜物進(jìn)行徹底清理，確保管內(nèi)整潔；其次采取自下而上的方式進(jìn)行注漿處理，注漿壓力應(yīng)控制在0.5 MPa—0.8 MPa。此外，施工人員還應(yīng)注意工作前應(yīng)放出攪拌樁中心線，這樣可避免鋼管樁偏離攪拌樁，影響施工效果。

3.3開挖土方及修整邊坡

土方開挖具有組織管理簡單、技術(shù)含量低等優(yōu)點(diǎn)，而擋土支護(hù)則對技術(shù)含量的要求很高，在管理和組織等方面表現(xiàn)的較為復(fù)雜，因此在實(shí)際的施工過程中往往是通過聘請專業(yè)的施工隊(duì)伍來進(jìn)行大型工程的施工。在實(shí)際的施工過程中，需要先進(jìn)行機(jī)械開挖或者是深基坑開挖，然后再采用人工的手段對基坑邊坡進(jìn)行修復(fù)，最后才是進(jìn)行擋土支護(hù)施工。制定嚴(yán)格的土方開挖方法和施工順序，盡可能的減少基坑開挖無支撐暴露時間，確保深基坑支護(hù)工程的施工質(zhì)量。

3.4土釘、錨索施工

在本工程施工中，土釘支護(hù)通過土體和土釘間產(chǎn)生的摩擦來提高深基坑支護(hù)土層的穩(wěn)定性和整體性。通過合理應(yīng)用土釘支護(hù)施工技術(shù)，設(shè)置好拉力和強(qiáng)力，能夠增強(qiáng)彎矩與拉力間互相作用的控制力。按照實(shí)際間距與標(biāo)高做好標(biāo)記以便后續(xù)施工?？咨顟?yīng)大于實(shí)際設(shè)計寬度，土釘傾角要滿足工程所需。在施工過程中土釘支護(hù)技術(shù)應(yīng)當(dāng)依照有關(guān)要求進(jìn)行土釘拉拔實(shí)驗(yàn)，來確認(rèn)土釘拉拔力度是否充足，依照鉆機(jī)總長度來計算土釘支護(hù)孔深時，需要標(biāo)注土釘支護(hù)的各孔深度，方便后緒施工的順利。在使用土釘鋼筋前，需要對土釘鋼筋進(jìn)行預(yù)處理，提高清楚表面雜物、鐵屑來確保施工質(zhì)量。土釘每隔2 m距離設(shè)置一個中支架，桿體插入孔的深度應(yīng)大于桿體長度的95%以上。當(dāng)土釘安裝完成后要做好清孔工作。同時，應(yīng)該嚴(yán)格控制水泥砂漿水灰比和外加劑的數(shù)量，在漿液初凝前要做好補(bǔ)漿施工作業(yè)。在基坑施工進(jìn)行到一定階段后，或土層的鉆孔作業(yè)進(jìn)行到一定階段后，要使基坑維持預(yù)先設(shè)計的形狀，把制作完成的鋼筋等材料放置在對應(yīng)的鉆孔中，并灌注水泥漿，讓它與對應(yīng)的土層結(jié)合成為有一定抗拉作用的錨桿。這種錨桿有著諸多優(yōu)勢，不僅能夠在一定程度上確保基坑土層的穩(wěn)固性，避免基坑產(chǎn)生變形現(xiàn)象，還有著相當(dāng)時高的抗拉能力。在作業(yè)過程中不需要過多的機(jī)械與設(shè)備，施工周期也不長，能夠降低施工的成本。

3.5掛網(wǎng)、噴射速凝混凝土面層

（1）外網(wǎng)與桿要進(jìn)行有效連接，鋼筋網(wǎng)之間要進(jìn)行綁扎處理，要注意接頭要錯開，鋼筋插入土工長度應(yīng)>300 mm。

（2）掛網(wǎng)工作結(jié)束后，將鋼筋加以固定，請專家進(jìn)行檢驗(yàn)，待達(dá)標(biāo)后可在表面噴射混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（3）施工前應(yīng)根據(jù)混凝土面層厚度明確配合比，將材料進(jìn)行充分混合，在其中摻加一定劑量的速凝劑，攪拌均勻。噴射槍噴頭部位應(yīng)與受噴面保持垂直狀態(tài)，這樣可避免回彈等不良現(xiàn)象發(fā)生。

6預(yù)應(yīng)力錨索的張拉與鎖定

（1）預(yù)應(yīng)力錨索張拉時應(yīng)分階段進(jìn)行，先從中間進(jìn)行張拉，依次向兩邊進(jìn)行張拉，這樣可避免結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象。

（2）錨索張拉應(yīng)分級別進(jìn)行，級別為設(shè)計值50% 、75%、100%，進(jìn)行每一級錨索張拉時需持續(xù)4 min左右，并對張拉位移變化進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。為了減小誤差可多次測量求其平均值。待壓力穩(wěn)定后進(jìn)行鎖定。

（3）錨索鎖定完成后應(yīng)及時對錨頭進(jìn)行防銹處理，防止空氣、水等對錨頭造成腐蝕。

4、施工監(jiān)測與應(yīng)急預(yù)案

建筑基礎(chǔ)工程的施工會受到外部條件的影響，因此在本工程施工前需要對水源供電、地質(zhì)條件及周圍環(huán)境等多項(xiàng)外部條件與因素進(jìn)行勘察與監(jiān)測，將所檢查到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，以便選擇最合適的深基坑支護(hù)施工技術(shù)與方式，確保建筑工程的施工質(zhì)量水平。深基坑施工技術(shù)的關(guān)鍵組成就是監(jiān)測技術(shù)，我們不僅要實(shí)時監(jiān)測深基坑坑壁的滲水情況，還需要對深基坑相關(guān)應(yīng)力指標(biāo)以及坑壁的位移進(jìn)行實(shí)時與系統(tǒng)的監(jiān)測。采用專業(yè)的傳感器以及監(jiān)測設(shè)備，結(jié)合傳感器以及監(jiān)測設(shè)備來監(jiān)測深基坑坑壁中的水分變化情況，而坑壁的應(yīng)力以及位移等可以采用壓力傳感器以及紅外線準(zhǔn)直傳感器等進(jìn)行監(jiān)測。在深基坑施工過程中，跟蹤監(jiān)測支護(hù)使用狀況，可以第一時間對支護(hù)變化情況有所了解和掌握，假如出現(xiàn)異常問題，可以馬上采取相應(yīng)措施進(jìn)行診斷和補(bǔ)救，從而保障整個工程的施工質(zhì)量。還要結(jié)合施工要求以及施工標(biāo)準(zhǔn)等來設(shè)置一定的監(jiān)測報警裝置，一旦超過警示標(biāo)準(zhǔn)就會立即報警處理。

5、結(jié)論

綜上所述，本工程采用上述方案支護(hù)完成后，沉降值和坑壁頂部邊緣實(shí)測位移值都保持在允許范圍值內(nèi)，水平位移設(shè)計報警值為35 mm，實(shí)際產(chǎn)生位移量為24 mm；沉降報警設(shè)計為40 mm，實(shí)際最大沉降值為8 mm；四周的道路、房屋等建筑物均未出現(xiàn)裂縫、變形和沉降，施工效果良好，具有一定的借鑒參考價值。