高层建筑工程深基坑支护施工技术探讨

汪加强

（福建南建建设发展有限责任公司，福建 泉州 362000）

高层建筑施工过程复杂，且风险极高，若基础建设不稳固，会留下严重的安全隐患，而深基坑支护施工环节的质量安全影响着高层建筑基础的稳固性，为了高层建筑整体结构安全，相关部门及施工人员必须重视深基坑支护施工质量，只有采用科学的技术开展深基坑支护作业，才能保证高层建筑工程整体结构的质量安全。

1 工程案例分析

1.1 案例简介

本工程位于福建省南安市溪美街道长兴路上，场地原始地貌属原始丘陵地貌。场地北侧紧邻1栋5 层立体停车场和4 栋7 层居民楼，距离拟建场地红线约1～4m；场地西北侧为南安市医药公司；场地西侧为南安广电办公楼，距用地红线约6m，距离拟建建筑物约12m；场地东南侧规划为停车场；场地西南侧紧靠红线处有1 栋5 层市政府宿舍，距离拟建建筑物约25m。本工程一体化箱体为地下1 层，基坑长约25.7m、宽约24.7m，基坑面积约635m2。整体地势较为平坦，现有地面标高在22.57～23.64m 之间。图1 为项目效果图。

图1 项目效果图

1.2 技术参数

一体化箱基坑采用现浇桩+2 根钢筋混凝土内支架支护，静水桩后设置单桩三轴搅拌桩；进出地下通道采用400mm×170mm 热轧u 型钢板桩，管沟设计水泵房基坑；坑顶周围的过载按20kPa 计算，距坑顶5m，20.0m 范围内施工负荷不得超过上述指标；工程减量排水采用疏浚井+集水、露天排水等措施；临时脚手架采用扣件式钢管脚手架；钢管壁厚48.3mm，竖杆水平间距为800mm，纵向间距为1 500mm，阶梯间距为1 800mm，剪叉为45°～60°，最小跨距为4 跨，连续排列。

2 工艺流程

本工程施工从上往下开挖、支护，开挖1 级，支护1 级，严禁超挖。

一体化箱体施工流程：场地平整→测量放线→三轴水泥土搅拌桩、支护桩、立柱桩施工、工程桩→坡顶截水沟、集水井施工、降水井施工并启动降排→土方开挖→冠梁、围檩、第一道支撑梁施工及养护→土方开挖→围檩、第二道支撑梁施工及养护→土方开挖至底板标高300 以上人工开挖→坡底排水沟、集水井施工。

地下进出通道、管槽、进水泵房施工流程：根据支撑二端点位置拉麻线、放灰线→在准备安装支撑位置处抽槽挖土，将土堆在坡地周边，不外运（安装→根开挖→根地槽）→支撑测绘，丈量斜撑长度尺寸→下料，制作加工支撑（Ф350钢管支撑，活络头用钢制焊接）→采用吊机将支撑吊装到位，将一端钢管焊接在冠梁预埋件上→支撑另一端活络头与冠梁预埋件连接→将坡地周边的堆土覆盖到支撑、沟槽内→安装邻边支撑→自检质量→验收→基坑开挖、监护→结构施工→拆撑。

3 施工方法及操作要求

高层建筑建设中运用深基坑支护施工技术时，需要重视基坑开挖环节，因为基坑开挖施工会对周围地质结构造成一定程度的损坏，因此，若想有效预防这种破坏引发的土体滑坡、坍塌等现象，就必须分区分段开挖基坑，在一片区域开挖施工后，再开始下一片区域的开挖施工，以有效降低发生土体滑落、基坑坍塌等现象的发生概率。基于此，本文阐述了测量施工、防护栏杆施工、基坑降排水措施、土方开挖施工、围护桩、立柱桩和工程桩施工、三轴水泥搅拌桩施工和喷射混凝土施工。

3.1 测量施工

参考现场情况，将控制点和水平起点引导到未损坏的位置，在检查前、后做好保护，并在施工中经常复检。为保证施工测量的连续性和一致性，需在施工现场设置足够数量的相互连通的坐标控制点和高层控制点，根据设计图坐标管理标准，应水平测量控制点和隐藏坐标定向控制点网，并布设3 级坐标，在允许的闭合角差范围内，无差控制和分布坐标点，且这些坐标点应在施工现场浇筑混凝土加以保护，并在加固桩表面刻十字线，以备保管。针对设定的坐标控制点和水平点，应在15d 后复合测量，防止各点下沉或碰撞。坐标控制网及水平点设置完成后，须经监理工程师复核验收，方可作为工程测量依据。

3.2 防护栏杆施工

防护栏由3.6mm 的钢管组成，壁厚48.3mm，钢管交替涂成黄色和黑色。网架交点用铁固定，牢固撞击网格框架并固定在钢管上。栏杆柱由钢管制成，每2.0m 安装1 次，埋深0.3m，离地高度1.2m。防护护栏围堰安装在距离底定警戒线沟方向外侧0.25m 处。栏杆上、下梁距参考平面0.9m，下杆距参考平面0.15m。设置密实的木质安全网，自上而下密封安装，临时防护护栏或窗框门应能承受任何方向1 000N 的外力。

3.3 基坑降排水措施

本工程将疏浚井深井降水与集井排水措施相结合，即设置深井泵进行降水，在坡面设置排水沟，及时将地表水排入附近的市政排水网络，防止地表水向下渗透侵蚀坡面；设置集水井，及时将基坑收集到的水抽入坡面顶沟，排空或直接沉降，再放入集水井排至后海域。排水降低系统的施工进度应与基坑岩土开挖和侧壁支护施工进度保持一致，以便及时清除坑内积水。

3.4 土方开挖施工

土石方工程采用机械和人工开挖的方式开挖，用装载机装载原材料，用自卸卡车运输。开挖方法：本工程基坑整体分层分段开挖，由北向南后退，逐渐回采至土体出口。施工现场临时斜坡用于土石方开挖及外运，塔吊安装及基坑土石方开挖完成后，可开挖临时道路。开挖过程：首先，测量人员根据业主提供的控制点确定本工程基坑轴线，根据下一基础混凝土垫层的外围线开挖基坑底孔。然后，开挖边坡。桩上部根据开挖梁宽度和坑底工作面宽度开挖基坑，开挖上部沟线，划分沟线。根据楼板要求，开挖至梁底，施工相应的支撑结构。上部支撑结构满足要求后，按要求继续开挖至基坑底部设计标高。在具体开挖过程中，根据实际深度确定开挖顶部，并喷灰分割线，标记开挖边界及边坡位移值。空挖时，如遇雨季，地下土层变软，用挖掘机开挖容易发生沉降，现场应准备足够数量的铁板路基箱等工具。在挖掘现场，用专用夹铁板夹住一半箱体，依次排列，并在硬化淤泥层施工现场修建临时道路，供车辆通行。机器开挖，边挖边修。在距地面500mm 以内开挖时，测量人员复制1 条500mm 的水平线，在基础底上每隔3m 打1 根水平标高桩，在基础底内复制几个基准点，并平整连接线，提前人工清理300 mm土层，当机械开挖到最后阶段时，测量人员立即取出基础底座侧线，人工开挖300mm 预留土层，并清理平整，垫层应及时浇筑，防止基础土水分蒸发流失造成土体体积膨胀。基坑土方开挖必须遵循“沟支护、先支护、后开挖、分层开挖、不超开挖”的原则。每层土方开挖的厚度不得超过2m，采用分层式挖土机。

3.5 围护桩、立柱桩及工程桩施工

钻孔灌注桩既用于外墙桩，也用于工程桩。外墙桩径1 200mm，桩间距1 400mm，桩长19.5～23m，柱径1 000mm（同上）。桩端进入砾石型强风化花岗岩≥6.0m，或砾石型强风化花岗岩≥3.0m，或中间型强风化花岗岩≥1.0m，桩长≥10m。混凝土采用C30 水下混凝土就地浇筑。Φ609×16 钢管注浆C30 混凝土。综合箱式工程桩径800mm，桩长12.0～23.0m，混凝土采用C40 水下混凝土。桩端风化花岗岩≥6.5m，桩长≥20m，或砾石型强风化花岗岩≥2.5m，桩长≥18m，或中等风化花岗岩≥2.0m，桩长≥12m。应根据现场实际岩层情况，控制桩长度。

3.6 三轴水泥搅拌桩施工

三轴搅拌机施工前，现场必须平整，拆除施工区域的地表路面和地下障碍物，为了支撑荷载，必须铺设钢板进行桩的行走。样品定位和高度测量必须依据重新测量的坐标参考点进行，并做永久和临时标记。设置好导线位置后，填写《施工样本申请表》，报监理审批。施工前，确认导槽尺寸没有错误。中心线两侧导槽尺寸为宽0.6m、深1.5m。开挖施工时，要防止网溢，开挖后的残土、废网要及时处理，以保证三轴搅拌桩的正常施工，满足文明施工要求。

3.7 喷射混凝土

（1）埋设混凝土喷射厚度标志。根据开挖面设计要求，机械开挖后，应人工修正，坡面允许误差±20mm。采用经纬仪和水平仪测量坡顶、底线的平面位置和混凝土喷涂高度，上下拉直，将钢筋放置在坡墙中间，形成厚度控制点。开挖工作面养护后，预喷50mm 混凝土，铺设钢网。混凝土强度等级为C20。喷射混凝土选用P·O42.5 半硅酸盐水泥，混凝土配合比为水泥：砂=1∶2∶2 磁性混凝土（重量比），水灰比为0.40。粗骨料应为干净的碎石，粒度不超过20mm。砂宜为洁净的中粗砂，含水量为5%～7%。

（2）钢筋网铺设。钢筋网铺设前，需喷1层混凝土。首先，安装加固网所用的钢筋，并按设计要求绑扎加固网。侧壁补筋网延伸至地面，长度0.5～1.0m，补筋网间允许误差±30mm。使用喷塑表面钢筋网前，必须清除污染的铁锈，调整垂直钢筋，钢筋网间的接缝应采用透焊焊接，每边接缝长度至少为300mm。钢筋焊接接头应相互错开，同一连接截面内受拉钢筋接头面积的百分比不得大于50%，接缝也应相互错开，且不大于35d 和500mm。钢筋纵向应力保护层不小于20mm，地面无垫层时不小于70mm。钢网应用铅丝包裹，网的允许误差为±10mm，铺设钢网时，应在坡面设置防护垫，钢筋网应与边坡压缩30mm 以上，在锁紧装置下紧固，与锁紧钢筋焊接，固定在边坡上，喷洒混凝土时，不允许晃动。将锚环锚头与锚板完全焊接，并在垂直和水平方向上设置216 根长压筋与钢筋网焊接。

（3）复喷混凝土。上层混凝土终凝时间超过2h 后，对下层混凝土进行喷淋，喷淋时，需要喷水润湿上层混凝土。喷涂方法与初始喷涂方法相同，在喷射混凝土表面时，必须严格控制钢筋网的位置和保护层的厚度，不得有露筋现象。

（4）养护。养护2h 后，应及时喷水保养。维护时间应根据温度确定，一般为3～7h，且在7d以上。

4 结语

深基坑支护施工质量影响着高层建筑物的安全稳定。然而，由于多种因素影响，我国的深基坑支护技术与发达国家相比，还存在较大差距，在具体建设中，存在一系列问题，因此，施工单位需要结合实际情况合理应用深基坑支护施工技术，更好地保证基坑支护体系稳定。