建筑施工中高層房屋建筑深基坑支護技術(shù)探究

鄭 珊 甘肅第七建設(shè)集團股份有限公司工程師

目前，城市建設(shè)高層建筑為主要建筑物，其基坑深度普遍存在超危大情況，但受到場地狹窄的局限，無法實施放坡式基坑開挖，為消除安全隱患，采用基坑支護的方式越來越多[1]?；又ёo是保障建筑地下結(jié)構(gòu)施工與基坑周邊環(huán)境安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境運用專業(yè)防護舉措的專項施工技術(shù)。在高層房建施工中科學(xué)化運用深基坑支護技術(shù)，可以全面提升高層房建基坑與總體建筑的安全性和平穩(wěn)性。

1 房建工程中深基坑常見的形式介紹

在房建工程中，深基坑常見的形式有水泥土樁墻、排樁與樁墻、邊坡穩(wěn)定式、逆作拱墻式以及放坡開挖式。水泥土樁墻依據(jù)其操作方式的不同，又可以進一步劃分為深層攪拌水泥土樁墻、高壓噴射土樁墻、粉體噴射注漿樁墻[2]。排樁與樁墻可以進一步細化分為排樁式、板樁式、板墻式和組合式。排樁式又可細化為鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、鋼管樁；板樁式可細化分為鋼板樁、鋼筋混凝土板樁；板墻式可細化分為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻、預(yù)制裝配式地下連續(xù)墻；組合式可細化分為鉆孔灌注樁與水泥土樁、加筋水泥土圍護墻。

高層建筑深基坑支護可以充分保證后續(xù)施工的規(guī)范化開展，同時也是影響整體工程項目施工安全性與科學(xué)性的重要因素，其對整體工程項目施工起到了極為關(guān)鍵的作用[3]。高層房建深基坑支護的核心特征展現(xiàn)為以下幾個方面。首先，深基坑的支護結(jié)構(gòu)在充分符合高層房建平穩(wěn)性與強度要求的同時，還需全面保證地下空間與周邊環(huán)境的施工安全性。將安全為首的理念全面落實到深基坑的具體施工中，創(chuàng)建具體的規(guī)章與責(zé)任負責(zé)機制，以推動深基坑施工的安全性與規(guī)范性。其次，在開展深基坑施工操作前期，需要結(jié)合考究設(shè)計結(jié)構(gòu)規(guī)范性，同時也需保障總體支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這其中，需要注意對周邊環(huán)境影響的有效管控。深基坑施工往往會產(chǎn)生一定的噪音等污染問題，影響著周邊居民的日常生活與工作，因此需要關(guān)注結(jié)合應(yīng)用全新的技術(shù)與舉措，以控制諸如噪音污染等所帶來的負面性影響。最后，在保障深基坑施工品質(zhì)與安全的基礎(chǔ)上，需進一步控制整體施工的開展周期[4]。并進一步提升基坑施工的監(jiān)管，探知有可能出現(xiàn)的問題，運用針對性的技術(shù)與設(shè)備進行有效解決。

2 深基坑支護形式選擇的影響因素及應(yīng)用注意事項

從現(xiàn)階段建筑工程發(fā)展整體情況來看，深入運用地下空間成為了高層房建領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵趨勢，因此合理化運用深基坑支護方案擁有重要價值。絕大部分高層房建工程項目所處的地質(zhì)條件極具復(fù)雜性特征，也在一定程度上對建設(shè)結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性帶來了顯著影響。在工程項目具體建設(shè)中需要整體化分析施工環(huán)境等，在了解建設(shè)狀況后對施工成本開展管控，以獲取更為可觀的建設(shè)經(jīng)濟收益[5]。此外，深基坑項目建設(shè)具有整體性、環(huán)境效益以及風(fēng)險性較高等特點。在建設(shè)階段，諸多不可控因素會顯著影響施工質(zhì)量，甚至?xí)M一步引發(fā)安全施工事故。在具體施工開展中，設(shè)定更為完善的支護結(jié)構(gòu)，挑選標(biāo)準(zhǔn)化的施工技術(shù)，可以整體化增強深基坑的平穩(wěn)性，推動高層房建工程的長效發(fā)展。

2.1 深基坑支護形式選擇的影響因素

2.1.1 地下水因素

地下水源對深基坑的整體安全性有著顯著的影響?；釉诰唧w施工運作階段改變了地下水以往的基本條件，特別是會導(dǎo)致水源朝著基坑方向全面流轉(zhuǎn)，這無疑對基坑的整體質(zhì)量帶來影響。

地下水運作不規(guī)范勢必會對坑壁的平穩(wěn)性帶來負面影響，尤其是坑壁區(qū)域[6]。由于砂層的透水性相對突出，地下水涌出情況大概率會發(fā)生，如果不采用針對性的管控舉措，則會給后續(xù)的有序施工造成負面影響。若砂層中水的壓強高于砂石的滲漏承載負荷，則會導(dǎo)致泥石化情況出現(xiàn)。為了在工程施工環(huán)節(jié)有效管控地下水因素帶來的負面性影響，通常會運用排水的舉措來解決此類問題。

2.1.2 周圍環(huán)境所帶來的負面性影響

基坑支護運作開展的主要目的是保證建設(shè)項目周邊建筑的安全性。從理論環(huán)節(jié)來探究，任何方式的施工運作都會對整體環(huán)境體系帶來一定的破壞性影響，特別是出現(xiàn)變形情況，其帶來的負面性影響更為突出。支護的目的是管控建設(shè)運作對土體強度帶來的影響，并且給予有效的支撐，以更好地控制周圍的變形情況[7]。

2.1.3 安全監(jiān)測

任何類型的基坑類安全問題都與運作不規(guī)范有著緊密的關(guān)聯(lián)?；又ёo的規(guī)范化檢測不僅是檢測設(shè)計運作科學(xué)性的重要舉措，而且可以有效防止相關(guān)突發(fā)性事件的發(fā)生?；又ёo的安全化監(jiān)測技術(shù)核心指的是在具體建設(shè)環(huán)節(jié)中，標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用專業(yè)設(shè)施，對基坑的各種情況展開動態(tài)化監(jiān)查。結(jié)合此前環(huán)節(jié)運作階段所監(jiān)查的行為表現(xiàn)，有效獲取重要的巖土資料，高效對比勘察、規(guī)劃的設(shè)定與實際結(jié)果的差異，對初步規(guī)劃結(jié)果開展評定，判定施工方案的科學(xué)性[8]。

2.2 深基坑支護技術(shù)應(yīng)用的注意事項

2.2.1 把控創(chuàng)新的設(shè)計理念

開展高層房建深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段，關(guān)鍵在于相關(guān)設(shè)計工作人員需要對整體的設(shè)計理念進行不斷創(chuàng)新，切實使用更為實用、合理且全面的支護設(shè)計來推動深基坑支護效果的提升，真正意義上起到全面支撐與保護高層建筑的重要作用。

2.2.2 提升對高層房建深基坑支護結(jié)構(gòu)的探究

為了更好地保證高層建筑工程建設(shè)的安全問題，則需要在開展深基坑支護結(jié)構(gòu)地探究階段選用合理的計算方式以及相關(guān)的專業(yè)化理念，并借助大量的實踐探究獲得科學(xué)結(jié)論，從而為高層建筑深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建設(shè)給予更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和理論作為支持。

3 高層房建工程深基坑支護施工技術(shù)應(yīng)用介紹

為了有效保證高層房建工程質(zhì)量，首先需對深基坑施工開展有效把控，提升基礎(chǔ)施工的防護效果以及高層房建基礎(chǔ)架構(gòu)的安全性。深基坑施工技術(shù)的具體應(yīng)用中，需要著重關(guān)注以下幾個方面。

3.1 鋼板樁支護施工

鋼板樁支護施工的核心是應(yīng)用熱軋型鋼與鋼板樁，以鋼板墻的模式對土層開展穩(wěn)固操作，可以起到顯著的擋水效果。施工整體深度不超過8 m，此項施工在軟土地基中有著充分應(yīng)用，而且鋼板樁可以實現(xiàn)重復(fù)利用[9]。不過在具體的施工過程中，相關(guān)技術(shù)工作人員在拔出鋼板時需要對周圍的地基土與地表土環(huán)境展開有效分析，避免出現(xiàn)較為突出的變形問題。鋼板樁支護施工的現(xiàn)場效果如圖1 所示。

圖1 鋼板樁支護施工

3.2 排樁支護

此類施工技術(shù)具有顯著的靈活性特征，施工范圍較為廣泛，在軟土類型的地基施工中應(yīng)用相對較多。施工專業(yè)人員在具體操作的過程中需要切實關(guān)注以下幾點問題：一是提前準(zhǔn)備好體量適宜的挖孔樁，并規(guī)范形成排列柱；二是切實做好排水工作，控制地下水對排樁支護施工所帶來的負面影響；三是在密排鉆孔樁施工階段，特別要求工程人員結(jié)合深基坑的深度，科學(xué)化確認(rèn)具體的操作深度[10]。

3.3 土釘墻支護

土釘墻支護的核心是增固墻體，提升混凝土的面層厚度。在實際施工階段，需要對土釘與土體之間存在的互為牽制機理開展探究，推動土體地質(zhì)環(huán)境的變形問題得到顯著管控。其施工運作的方便性較為突出，適宜運用于粘性土質(zhì)區(qū)域，全面提升高層房建項目的建設(shè)品質(zhì)。在施工過程中，相關(guān)技術(shù)工作人員需要先通過土釘撥拉試驗來合理判定鉆孔深度，然后進行鉆孔與注漿施工，同時在注漿的過程中對水灰比開展科學(xué)管控，使泥漿凝結(jié)后可以與土體有效相融，以全面增強深基坑結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的支撐作用。具體而言，土釘墻支護施工主要包括以下幾個步驟。

一是周邊放樣，依據(jù)土釘墻的具體施工方案開展放樣調(diào)控，若存在偏差情況，則需開展專項探究；二是土方開挖，此環(huán)節(jié)需要注意開挖的深度，具體深度需全面參考工程施工初期的設(shè)計方案要求；三是土釘制作及成孔，此環(huán)節(jié)需要保證土釘規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)性，在土釘打入過程中也需要注意角度；四是注漿，土釘錨管注漿時需要從其底端有序注入，注入與拔管操作同步進行，最終開展口部高壓注漿，之后進行封孔操作；五是編制鋼筋網(wǎng)，需要依據(jù)要求綁扎或是點焊雙向鋼筋網(wǎng)，其鋼筋整體誤差需要控制在20 mm 的范圍之內(nèi)；六是噴射砼面層，土層開挖、修坡面層后，在鋼筋網(wǎng)編焊工作中完成整體噴射，厚度需要控制在100 mm 以內(nèi)。

3.4 水泥擋土墻支護

在施工過程中，挑選重力式水泥土擋墻施工結(jié)構(gòu)，立足于攪拌基與軟土增固保證建設(shè)品質(zhì)。攪拌樁在重力作用下可以保持較為優(yōu)異的側(cè)向力，有利于維護結(jié)構(gòu)總體的抗滑移性，可有效管控墻體多類型的變形問題[11]。此種支護技術(shù)應(yīng)用過程中擁有較強的環(huán)保性與平穩(wěn)性，支護效果與防滲透性也非常優(yōu)異。在實際運用過程中要科學(xué)規(guī)劃，整體化判定各項影響因素。提升水泥土墻施工技法的舉措主要包括以下幾個方面。

一是測量方向需要劃分為3 個階段來開展，首先放出工程線，等待有關(guān)單位確認(rèn)；其次依據(jù)工程軸線放出加水泥攪拌樁墻的軸線，等待正式確認(rèn)軸線與水泥圖軸線的間距；最后依據(jù)已經(jīng)確認(rèn)的軸線，放出水泥攪拌樁墻施工溝槽的具體方位。二是水泥土攪拌樁需要先開展工藝化試樁操作，確認(rèn)攪拌設(shè)備鉆孔下沉，提高整體速率，嚴(yán)密把控噴漿速度及下沉、提升速度的有效匹配。三是出現(xiàn)輸入漿液管道堵塞情況時應(yīng)立即停泵處理，待處理結(jié)束后立即將攪拌鉆具上提或是下沉1 m，接著再進一步開展續(xù)漿操作。四是需要規(guī)范化開展插入型鋼，減少摩擦藥劑的涂抹。插筋需要在樁頂運作完畢后的第一時間開展，而且插筋材料的插入深度與探出深度要全部符合規(guī)劃的需求。五是水泥土攪拌運作整體完畢后進行型鋼起吊，需要運用專業(yè)化儀器來有效調(diào)整型鋼的垂直度，以切實保障其插入深度的規(guī)范性。土釘墻支護施工的現(xiàn)場效果如圖2 所示。

圖2 土釘墻支護

3.5 地下連續(xù)墻支護

在高層房建工程項目建設(shè)運作中，施工區(qū)域整體客觀環(huán)境的差別較為顯著，在具體施工階段會遇到具有特殊性質(zhì)的施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)。特別是在施工中涉及到結(jié)構(gòu)密度較低的土質(zhì)之后，需要切實關(guān)注對支護結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性的整體分析。密度較大地質(zhì)結(jié)構(gòu)無法實現(xiàn)高層房建工程的高品質(zhì)建設(shè)，因此需要針對此類型土質(zhì)開展專項的施工支護，通?？捎行н\用地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)。此類型支護結(jié)構(gòu)在沉降要求標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)苛的高層房建工程中有著較高頻次的運用，與絕大部分的支護結(jié)構(gòu)相比，其應(yīng)用價值較為突出?？梢栽陬愋投鄻踊耐临|(zhì)環(huán)境中結(jié)合應(yīng)用，對建設(shè)區(qū)域周邊環(huán)境帶來的影響也較小，能夠使高層房建工程項目施工處在平穩(wěn)的狀態(tài)。但是，此項施工技術(shù)在實際應(yīng)用階段也暴露出了一定程度的局限性。如果建設(shè)區(qū)域土質(zhì)的硬度數(shù)值較高，那么對地下連續(xù)墻支護技術(shù)便有著更為嚴(yán)格的要求，整體工程建設(shè)成本投入也會隨之提高。此外，在施工階段，地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的廢漿體量較為可觀，對此需要制定具有針對性的廢漿排放方案，以全面控制對地下施工區(qū)域所帶來的影響。

3.6 錨桿支護

在高層房建工程中，施工方可科學(xué)應(yīng)用立壁鉆孔的施工技術(shù)，精準(zhǔn)計算出鉆孔深度，逐步擴張到鉆孔底端，以切實保障高層房建深基坑更具平穩(wěn)性，規(guī)避深基坑出現(xiàn)嚴(yán)重變形的情況，全面提升高層房建工程的質(zhì)量。深基坑支護施工完成后，相關(guān)管理工作人員需實時觀察周邊建筑的平穩(wěn)性，以控制深基坑施工對周邊建筑帶來的負面影響。

4 結(jié)語

隨著高層房建施工體量與規(guī)模的持續(xù)擴大，專項的深基坑支護技術(shù)在高層房建工程中的應(yīng)用頻率與深度也顯著提升。因為深基坑支護技術(shù)在運用階段中需要考究多方面的因素，所以對深基坑支護技術(shù)提出了更為嚴(yán)苛的要求。因此，在施工階段中需熟悉深基坑施工技術(shù)的類型與運用狀況，選用科學(xué)的施工技術(shù)，創(chuàng)建規(guī)范的施工方案，同時嚴(yán)密執(zhí)行施工方案，以保證高層房建的建設(shè)品質(zhì)與安全性。