探討高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)

甘保興

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引言

深基坑支護(hù)技術(shù)企業(yè)是近年來(lái)不斷發(fā)展壯大起來(lái)的，與高層建筑工程有著密切關(guān)系。深基坑支護(hù)工程本身比較復(fù)雜，其施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣關(guān)系著基坑開(kāi)挖與降水等，因此對(duì)其技術(shù)要求較高。在大型建筑深埋層基坑支護(hù)施工中，需要根據(jù)建筑工程實(shí)際應(yīng)用情況與建筑支護(hù)基坑施工相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)，科學(xué)合理安排支護(hù)施工各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保工程可以在有限施工時(shí)間、條件和空間下完成施工，保證高層建筑自身與周邊建筑穩(wěn)定性。

1 深基坑支護(hù)技術(shù)概述

所謂深度開(kāi)挖管道基坑主體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)支護(hù)，是為了有效的保證地下管道主體結(jié)構(gòu)安全以及保護(hù)基坑周圍環(huán)境的穩(wěn)定性而采取的一系列地坑支護(hù)加固措施。高層建筑的出現(xiàn)與發(fā)展催生了深基坑技術(shù)，深基坑技術(shù)的價(jià)值可以體現(xiàn)在多個(gè)方面，比如基坑邊坡中應(yīng)用支護(hù)技術(shù)能夠?qū)l(fā)生坍塌等問(wèn)題的概率降低，有助于提升邊坡土體的整體性和工程質(zhì)量，避免對(duì)施工進(jìn)度安全等產(chǎn)生影響。在深基坑施工時(shí)為了保證作業(yè)安全還要充分做好排水、截水措施，避免水體影響基坑穩(wěn)定[1]。

2 高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)中的難點(diǎn)

2.1 極具復(fù)雜性

為了確保安全，在深基坑支護(hù)工程開(kāi)始施工之前，通常都必須要進(jìn)行地質(zhì)勘察，并且得出相應(yīng)的地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)。但是，在具體操作的過(guò)程中，由于勘察結(jié)果可能會(huì)受到人為因素、儀器因素等方面的影響，所以得出來(lái)的數(shù)據(jù)也始終都比較保守，并不能切實(shí)地反映出土壤的性質(zhì)。因此，在這個(gè)時(shí)候，若是不加分析就直接根據(jù)勘察數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行部署和施工，那么就很有可能帶來(lái)安全隱患。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，深基坑支護(hù)工程的施工其實(shí)是極具復(fù)雜性的。

2.2 基坑深度大

近幾年，中國(guó)隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)速度越來(lái)越快，建筑物的使用樓層面積也變得越來(lái)越少，因此，高層建筑設(shè)計(jì)開(kāi)始越來(lái)越多地受到人們重視。但是，高層建筑的前期施工工程難度比較大，需要非常堅(jiān)固的建筑基坑進(jìn)行工程，所以如果住宅高層建筑的施工樓層高度越高，基坑的工程深度就要擴(kuò)大越深[2]。

3 高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)

為了保證建設(shè)施工質(zhì)量，在設(shè)計(jì)之前需先進(jìn)行地質(zhì)勘察，必須具有良好的穩(wěn)定性和易變形性。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定深基坑的支護(hù)形式。隨著現(xiàn)代科學(xué)工程技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代開(kāi)基坑支護(hù)技術(shù)已經(jīng)衍生發(fā)展出了多種形式，在選擇各種支護(hù)施工形式時(shí)，一定要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性不會(huì)受到底層結(jié)構(gòu)、地下水位等影響，要注意觀測(cè)對(duì)施工過(guò)程所產(chǎn)生震動(dòng)的承受力等。除此之外，深基坑支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中還應(yīng)特別注意：一是正常支護(hù)使用處于極限限制狀態(tài)，基坑支護(hù)施工過(guò)程造成的其支護(hù)主體結(jié)構(gòu)受到破壞、邊坡堆積土體過(guò)大或者變形而不再有利于正常使用，但其支護(hù)結(jié)構(gòu)仍處于具有良好的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的支護(hù)狀態(tài)；二是支護(hù)承載能力處于極限限制狀態(tài)，支護(hù)主體結(jié)構(gòu)發(fā)生傾覆、位移、損壞或者因周圍環(huán)境條件惡化而可能產(chǎn)生的受力失穩(wěn)。

3.2 錨桿施工技術(shù)

在高層建筑基坑支護(hù)層的施工中，應(yīng)用碳鋼錨桿支護(hù)技術(shù)可以有效預(yù)防深埋層基坑墻體變形，確保支護(hù)層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提升高層建筑物在整體工程基礎(chǔ)設(shè)施工程中的支撐能力。將地基錨桿的一端直接聯(lián)結(jié)在鋼結(jié)構(gòu)物或者建筑擋土墻，另外一端錨固在墻體地基基礎(chǔ)巖石，通過(guò)基礎(chǔ)巖石與地基錨桿間的錨結(jié)合可以有效承受外向物體傾覆的應(yīng)力。深基坑錨桿支護(hù)安裝施工中，開(kāi)挖的深基坑在達(dá)到基層錨桿強(qiáng)度標(biāo)高之后，施工時(shí)基層面的錨桿強(qiáng)度需先進(jìn)行鉆孔、穿錨索、注漿，之后再繼續(xù)穿外鋼桁架臺(tái)座等支護(hù)安裝，并張拉錨固，依據(jù)建筑工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行基層錨桿強(qiáng)度試驗(yàn)用以確認(rèn)其是否達(dá)標(biāo)。因此，錨桿施工技術(shù)對(duì)于我國(guó)高層建筑的施工進(jìn)度有著重要的影響和意義。

3.3 土釘支護(hù)施工

土釘支護(hù)施工技術(shù)主要用來(lái)對(duì)深基坑的邊坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，對(duì)于提升施工的安全性有著重要的作用。這一技術(shù)主要就是利用土釘和土壤產(chǎn)生的摩擦力，在增加了摩擦力以后就會(huì)有更高的載荷力，這樣深基坑支護(hù)的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性就能夠得到提升。土釘支護(hù)施工由以下流程組成，首先做好施工前的準(zhǔn)備工作，然后進(jìn)行測(cè)量放線，接下來(lái)進(jìn)行土方開(kāi)挖的挖槽施工，之后進(jìn)行基坑土釘支護(hù)施工，再者就是基坑土方開(kāi)挖，最后竣工驗(yàn)收。在正式進(jìn)行施工前需要分析施工圖紙以及方案并進(jìn)行審查；之后就是勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)周邊的管線和障礙物，對(duì)其進(jìn)行定位；然后是確定基坑開(kāi)挖的位置以及深度；再按照要求將障礙物清理干凈、平整場(chǎng)地、鋪設(shè)臨時(shí)道路和供電管線；檢查施工材料、施工設(shè)備的質(zhì)量、數(shù)量是否符合要求。在進(jìn)行施工的時(shí)候應(yīng)該先開(kāi)挖邊坡，使用的是反鏟挖土機(jī)，不過(guò)要預(yù)留出20cm～30cm厚的土層由人工進(jìn)行挖掘，進(jìn)行修坡；開(kāi)挖深度應(yīng)該在土釘孔位下面的50cm，寬度則要超過(guò)10cm，為土釘成孔機(jī)械鉆機(jī)提供足夠的空間。利用人工來(lái)進(jìn)行邊坡修整，如果邊坡土層含水量比較大的話，應(yīng)在支護(hù)的背面插入水平排水管包濾網(wǎng)，長(zhǎng)度 400～600mm，直徑在440mm以上，間距為2m。在進(jìn)行定位放線的時(shí)候，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放置，鋼筋的長(zhǎng)度為30cm。在進(jìn)行成孔施工的時(shí)候，利用機(jī)械螺旋鉆機(jī)來(lái)鉆孔，鉆好后要及時(shí)清理，然后設(shè)置土釘鋼筋。在注漿的時(shí)候要緩慢、勻速地將導(dǎo)管拔出來(lái)，出漿口不能漏出孔內(nèi)漿液的表面，確?？字胁粫?huì)留下氣體。在完成澆筑以后還需要有專門的人員對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，一般養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7d[3]。

3.4 合理選擇支護(hù)方式

不同的深基坑支護(hù)方式在適用范圍上有明顯差別，實(shí)際運(yùn)用效果也存在差異性，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況、工程要求以及施工條件考慮，選擇科學(xué)合理的支護(hù)方式。例如，鋼板樁支護(hù)在基坑施工中具有流程簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)勢(shì)，多用于軟土地區(qū)的工程建設(shè)，但鋼板樁支護(hù)也存在容易擠壓變形、柔性大等缺點(diǎn)，因此在深基坑施工區(qū)并不適合使用。地下連續(xù)墻剛度較大，并具有很好的防滲性，適用于地下軟黏土層以及水位以下等潮濕復(fù)雜的施工環(huán)境，應(yīng)用范圍較為廣泛，但地下連續(xù)墻容易對(duì)地面交通以及周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。

3.5 鉆孔灌注樁支護(hù)施工技術(shù)

這一技術(shù)是利用設(shè)備或是采取人工處理的方法進(jìn)行鉆孔，即在深基坑中進(jìn)行打孔，再利用設(shè)備放入鋼筋籠，使用混凝土對(duì)其澆灌。此種方法雖然顯得較為簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際操作中還會(huì)遇到較多困難。在施工過(guò)程中要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具體情況加以了解，特別是要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行有效分析，明確周圍的實(shí)際環(huán)境，如此才能明確設(shè)備打孔的具體位置。此外，由于支護(hù)樁之間的距離較密，在施工過(guò)程中需要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工，并且按照設(shè)計(jì)方案對(duì)其水泥砂漿的比例進(jìn)行控制，確?？妆诜€(wěn)定，不會(huì)影響工程的正常施工。與此同時(shí)，由于不同地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況各不相同，如果在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地下水位較高，而且存在多層承壓水層的情況，就應(yīng)該使用水泥攪拌設(shè)備連續(xù)進(jìn)行施工，樁與樁之間要確保能夠咬合，間隔時(shí)間不能夠超過(guò)6h，并確保在水泥硬化前完成，從而達(dá)到理想的止水效果。

3.6 旋噴樁擋墻支護(hù)技術(shù)

在土木工程施工中，旋噴樁擋墻支護(hù)技術(shù)也應(yīng)用比較廣泛，其技術(shù)原理是在支護(hù)樁的底部設(shè)置旋噴樁，然后進(jìn)行漿液的調(diào)配，再利用支護(hù)樁底部的旋噴樁，將調(diào)配好的漿液噴出。在漿液噴出的過(guò)程中，充分利用鉆桿進(jìn)行漿液噴口的旋轉(zhuǎn)，這樣在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠充分進(jìn)行漿液的拌和，從而形成堅(jiān)固的支護(hù)樁結(jié)構(gòu)，有效提高地基的穩(wěn)定性。需要注意的是，旋噴樁的制樁質(zhì)量直接影響在這一技術(shù)的有效應(yīng)用，因此在采用這一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深基坑支護(hù)施工時(shí)，相關(guān)的施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制漿液噴射的量及旋噴樁的旋轉(zhuǎn)速度，確保旋噴樁擋墻支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果得以充分發(fā)揮，從而有效保證地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，旋噴樁擋墻技術(shù)也有著施工工期長(zhǎng)、施工難度大、施工成本大的特點(diǎn)，因此在深基坑支護(hù)施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的可行性[4]。

3.7 護(hù)坡樁施工技術(shù)

在深基坑支護(hù)相關(guān)作業(yè)實(shí)施中，護(hù)坡樁施工技術(shù)的運(yùn)用較為普遍，主要對(duì)鉆孔壓漿相關(guān)技術(shù)手段的運(yùn)用，完成對(duì)深基坑作業(yè)的支護(hù)。護(hù)坡樁施工技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便的特征，可在地質(zhì)復(fù)雜的施工段進(jìn)行施工，護(hù)坡樁技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境影響較小，可在城市區(qū)域進(jìn)行施工。與土釘墻作業(yè)實(shí)施技術(shù)手段相比較，護(hù)坡樁施工技術(shù)主要采用鉆孔壓，經(jīng)過(guò)水泥漿的實(shí)際澆筑，可高效完成對(duì)基坑壁的防護(hù)。進(jìn)行水泥澆筑后，應(yīng)在其中加入砂石與混凝土，可保障護(hù)坡樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。在作業(yè)實(shí)施中需要運(yùn)用鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔，達(dá)到規(guī)定深度，在孔底處進(jìn)行漿液的灌注，使護(hù)坡樁施工技術(shù)在壓力作用下持續(xù)前行，滿足預(yù)設(shè)的施工要求，再將鉆桿撤走，并加入骨料與鋼筋籠，進(jìn)行高壓補(bǔ)漿作業(yè)，將水泥護(hù)樁固定成型。在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量的監(jiān)管，避免產(chǎn)生灌注孔坍塌的現(xiàn)象。

3.8 維護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)技術(shù)

對(duì)于建筑工程深基坑面積較大的項(xiàng)目，在支護(hù)樁上應(yīng)增加支撐，確保支護(hù)樁施工后不會(huì)因?yàn)槭艿街車Y(jié)構(gòu)的影響而出現(xiàn)變形。選擇合適的支撐結(jié)構(gòu)才能減少成本投入，避免影響工期 。一般情況下，可以將其分為對(duì)撐和圓撐，如果條件允許，可以將這兩種形式相結(jié)合。圓撐的作用具有較大的支撐力，不同的結(jié)構(gòu)還能分開(kāi)施工，提高工程施工進(jìn)度。對(duì)于圓撐無(wú)法實(shí)現(xiàn)的地方，可以采取對(duì)撐的方法加以解決。為了更好地保證支撐的安全性，還應(yīng)設(shè)計(jì)應(yīng)力計(jì)，在支撐結(jié)構(gòu)上增加沉降位移觀測(cè)點(diǎn)，讓其形成完整的監(jiān)測(cè)體系。在土方開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，都能夠?qū)χёo(hù)結(jié)構(gòu)的具體情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效地保證深基坑的穩(wěn)定。

3.9 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)在特定施工環(huán)境中，將不同的槽段穿入鋼筋混凝土的墻體，達(dá)到對(duì)地下工程開(kāi)展維護(hù)的目標(biāo)。地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)具有剛度強(qiáng)、防滲透性強(qiáng)等特征，適用于各種地質(zhì)的施工。目前，地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于砂土層地質(zhì)的施工場(chǎng)地、地下水位軟黏施工，可保證施工質(zhì)量與安全性[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

作為我國(guó)高層建筑工程中重要支護(hù)工作，深基坑支護(hù)施工技術(shù)各個(gè)環(huán)節(jié)與其具有緊密聯(lián)系，任何環(huán)節(jié)操作不當(dāng)都會(huì)影響到工程整體質(zhì)量。因此在深基坑建筑支護(hù)層的施工中，需根據(jù)工程實(shí)際情況，選擇合適的支護(hù)技術(shù)，施工中嚴(yán)格按照規(guī)范操作，并加強(qiáng)支護(hù)施工監(jiān)測(cè)，確保工程質(zhì)量和安全。