高层建筑工程中深基坑支护加固施工技术研究

李明

摘要：常规的高层建筑工程深基坑支护加固技术，主要采用水泥搅拌桩挡墙作为支护挡板，易受坑内水平压力抵抗作用影响，导致支护加固点位沉降位移过高，因此需要设计一种全新的高层建筑工程深基坑支护加固施工技术。实例分析结果表明，本文设计的高层建筑工程深基坑支护加固施工技术的施工效果较好，各个加固施工点位的沉降位移满足施工允许需求，能抵御深基坑支护压力，可靠性高，有一定的应用价值。

关键词：高层建筑工程；深基坑；支护；加固；施工；技术

0   引言

伴随国内经济技术快速发展，我国的高层建筑工程数量越来越多[1]。高层建筑工程所需的基坑较深，为了提高施工安全性，需要科学应用深基坑支护技术[2]。在进行深基坑支护时，根据施工工程的施工环境选择不同的支护方式[3]，利用土层之间的压力作用降低支护沉降，有利于保证支护挡板的稳定性，避免支护壁土变形。

相关研究表明，目前大多数深基坑支护技术都具备以下3个特点[4]：其一，深基坑的形式多样；其二，受施工周期与施工规模影响，深基坑支护施工的变动规模较大，经常难以保证支护斜坡的稳定性[5]；其三，容易造成深基坑蓄水，限制施工正常进行。

在深基坑支护加固施工过程中，需要首先设计一个合理的支护方案。其次应该根据高层建筑工程的施工条件，选取合理的支护形式[6]，包括混合支护、重力支护等。除此之外，还要进行支护对比，选取性价比相对较高的支护形式。待上述步骤完毕后，需要制定合理的施工流程，根据施工周期确定施工任务，修整基坑边缘[8]，最后需要进行排水处理，避免积水影响支护结构的可靠性。

目前大多数深基坑加固施工技术均易受坑内水平压力抵抗作用影响，支护加固点位的沉降位移相对较高，为了解决上述问题，本文设计了一种全新的支护加固施工技术。

1   深基坑支護加固施工技术设计

1.1   开挖支护加固土层

1.1.1   确定开挖点距离

为了降低深基坑土层的水平沉降应力，提高深基坑支护加固技术的支护效果，需要对支护加固土层进行开挖[9]。根据规划的开挖点，布置水准基点，其与开挖点的距离d可按公式（1）计算：

d=da-dc                  （1）

公式（1）中，da代表基点的水平宽度，dc 代表开挖点的水平宽度。

1.1.2   确定开挖支护加固土层标高

根据上述两点间的位移布设水准仪，进行联合测定，以确定开挖支护加固土层标高。此时设置的高程点计算如下。

h=Md                    （2）

公式（2）中，M代表联测距离。

1.1.3   计算出标高

根据上述公式计算出标高，以便调整基坑开挖边角。此时的开挖层厚度R可按公式（3）计算：

R=h√r                   （3）

公式（3）中，r代表基坑表面厚度。

1.1.4   开挖作业要点

根据预设的开挖厚度确定支护钢管之间的间距，布设安全立网。为了保证加固土层的开挖效果，必须在降水支护时同时进行开挖，根据基本原则划分均衡性开外区域，避免出现超挖问题。

在土层开挖过程中，需要科学确定开挖顺序，以缩短开挖时间，提高支护加固强度。要保证各个支护桩的支护强度符合加固施工标准，且不能与支护结构发生碰撞，避免对原本的深基坑结构造成影响。

为了解决开挖扰动问题，可预先设置原土层，喷射混凝土，并在基坑内壁悬挂钢筋网，确保开挖后续满足实际需求。开挖后基坑平整度较高，且表面应不存在凸起，整体较光滑。

1.2   制作支护加固土钉墙支架

1.2.1   支护加固土钉墙支架的作用

待支护加固土层开挖完毕后，需要制作加固土钉墙支架。土钉墙支架是由指定规格的微型桩组成，需要通过测量确定不同微型桩放置的位置，确保其满足土钉墙支架的支护加固需求。

1.2.2   制作支护加固土钉墙支架要点

在加固土钉墙支架制作过程中，需要进行清孔处理，进行常压注浆，并根据实际情况进行补浆处理。加固土钉墙支架如图1所示。

由图1可知，土钉墙支架主要根据应力分散原理进行支护加固，不同的支架使用焊接法进行连接。在土钉墙支架制作过程中，需要保证其与钢筋的间距为2m，保证其制作精度满足深基坑支护加固施工需求。

待土钉墙支架制作完毕后，需要进行钻孔操作，即保证各个支架孔洞的直径满足实际深基坑加护支护施工需求。

1.2.3   土钉墙支架安装要点

为了提高支架安装精度，可以使用全站仪进行测量，确定掘进点，严格控制土钉墙支架的安装角度，提高孔洞的支撑深度。

在安装前，需要在深基坑支护加固场地进行标记，降低垂直偏差，然后再向土钉墙插入注浆管，进行泥浆护臂喷射。插管完成后，需要按照自下而上顺序进行注浆喷射，确保喷射管内并无泥浆残留。

1.3   埋设支护加固围护桩

支护加固围护桩为主要的深基坑加固施工换撑结构，其可以起到强力支持作用，避免回填土对深基坑支护造成的影响。本文根据深基坑支护受力状态，埋设了有效的支护加固围护桩。支护加固围护桩如图2所示。

由图2可知，上述的支护加固围护桩主要由素混凝土组成，与深基坑支护架共同承载外土压力。在围护桩埋设前，需要计算土压力，调整加固围护桩的埋设深度，提高围护桩的综合承载力。

2   工程实例分析

2.1   工程概况

为了验证设计的高层建筑工程深基坑支护加固施工技术的施工效果，本文选取了X研究区域，进行了实例分析。

已知X工程的高层建筑共30层，包含25层地上结构和5层地下结构，整体建筑面积为65412m2，东侧西侧均存在市政道路。该工程的平面示意图如图3所示。结合X工程的平面示意图，设置有效的施工方案，可以进行后续的施工效果分析。

2.2   施工操作要点

2.2.1   确定深基坑支护加固施工点位

使用上述设计的高层建筑工程中深基坑支护加固施工技术，进行支护加固施工。此时不同的支护加固点位存在不同的支护压力，该支护压力直接影响支护加固的沉降位移，因此需要在保证每个支护点位的参数可靠性基础上，挑选不同的深基坑支护加固施工点位。

这些点位的施工深度分别为0.05m、0.50m、1.50m、2.50m、3.50m、4.50m、5.50m、6.50m、7.50m、8.50m。抽取一个深基坑支护加固施工点。该施工点的支护加固施工如图4所示。

2.2.2   布设锚杆位置

由图4可知，在地面下指定位置，本文设计的深基坑支护加固施工技术设置了2个接近平行的锚杆。这两个锚杆属于平行状态，随着深基坑内部的土压力改变，两个锚杆的支护系数会动态发生改变。锚杆二接近坑底位置，与围护桩相连。上述支护加固点位的整体加固合理，布设的锚杆位置满足支护加固需求。

2.3   施工效果分析

2.3.1   沉降检测仪选取

为了进一步研究该施工技术在高层建筑施工工程中的施工有效性，本文选取了BX-G305型多功能沉降数据检测仪进行沉降位移检测。BX-G305型多功能沉降数据检测仪的性能良好，敏感度较高，其具有较多的测量通道，能实时进行沉降位移检测。除此之外，BX-G305型多功能沉降数据检测仪配置了6和数据采集通道，含有多功能数据处理中心，可以根据采集深基坑沉降位移数据采集结果进行数据预处理，有利于降低综合监测误差。BX-G305多功能沉降数据检测仪的参数如表1所示。

由表1可知，BX-G305多功能沉降数据检测仪满足高层建筑工程深基坑支护加固沉降位移的检测需求，能最大程度上提高测量效果，保证测量的可靠性。

2.3.2   施工點位的沉降位移分析

选取若干个深基坑支护加固施工点位，分别使用BX-G305型多功能沉降数据检测仪，测量不同深基坑支护加固施工点位的沉降位移，施工效果如表2所示。

由表2可知，本文设计的高层建筑深基坑支护加固施工技术的施工效果较好，满足施工允许沉降位移需求，具有可靠性，有一定的应用价值。

3   结束语

综上所述，在建筑技术飞速发展背景下，我国的高层建筑数量越来越多，随之而来的深基坑支护问题也逐渐凸显。常规的高层建筑工程深基坑支护加固技术，主要采用水泥搅拌桩挡墙作为支护挡板，易受坑内水平压力抵抗作用影响，导致支护加固点位沉降位移过高。

本文结合目前高层建筑的深基坑支护现状，设计了一种全新的深基坑支护加固技术。结合进行实例分析，研究结果表明，本文设计的支护加固施工技术的施工效果较好，具有可靠性，有一定的应用价值。

参考文献

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