高层建筑工程深基坑支护施工技术研究

李金伟

摘要：近年来，随着工程方施工技术水平的持续提升、居民群体安全意识的不断提高以及建筑行业的发展，我国在基础工程建设施工方面取得了巨大成就，相关研究成果不仅带动了建筑业发展模式的转变，同时也为未来经济发展提供了良好基础设施条件。基于此，本文就高层建筑工程深基坑支护施工技术进行简要探讨。

关键词：高层建筑；深基坑支护；施工技术

1 深基坑支护技术的概念

对于深基坑工程而言，在实际施工过程当中出现的很多问题都是因为不合理的施工方法所导致的，因此在施工之前应做好充分的准备工作。如果选择不正确的方法进行施工，不仅导致建筑工程质量不符合规范要求，还会对建筑的安全性与稳定性造成一定的损害。在深基坑工程当中需要注意很多的问题，任何一个环节对于整个施工过程都是比较重要的。因此，要熟练掌握施工的相关技术知识，科学设计施工方案，结合工程实际，控制支护施工质量，发挥支护施工在建筑工程中的更高效益。

2 高层建筑深基坑支护技术难点

2.1 结构设计难度较大

安全性能是基坑支护结构设计的重点。深基坑支护结构的安全性能与土体压力大小有着密切的关系。但大部分高层建筑工程的地质条件比较复杂，在设计深基坑支护方案时需要考虑诸多因素，必须确保土体参数符合相关要求后才能开展后续的设计与施工。其中，粘聚力、含水率、内摩擦角是深基坑支护结构设计的重点参数，但这三个参数的具体数值也非常难以确认，加大了高层深基坑支护结构受力计算的难度。

2.2 基坑土体难以确认

施工区域的地基土质与深基坑支护的施工质量有着密切的关系。大部分高层建筑工程的覆盖面积相对较大，在调查施工区域土质时，大多数情况下会选择抽样分析的形式进行调查。这意味着土层抽样结果可能无法反应施工区域的真实地质情况，可能会出现深基坑支护设计不符合施工区域地质条件的问题。

2.3 开挖空间效应严重

在施工的过程中，经常会碰到基坑四周向内侧水平位移的问题，这一问题会引发基坑中间大于两侧的现象，使基坑边坡的稳定性降低，对深基坑支护的施工质量产生一定影响，反映了深基坑开挖后存在严重的空间效应问题。

2.4 受力计算存在差异

大部分设计人员在深基坑支护设计时，会选用极限平衡理论确定安全系数，计算支护结构。这种计算方法虽然能够有效保障深基坑支护结构的安全性能，但经济性相对较差，会增加高层建筑工程深基坑支护结构的建设成本，不符合高层建筑工程深基坑支护施工技术的相关应用需求。

3 深基坑支护施工技术及控制要点

3.1土钉墙支护施工

在应用土钉支护操作技术时，要重点对施工现场的土体、土钉标准进行效应水平分析，评测施工区域的土体基础是否具备边坡固定作用，稳定性是否符合施工的标准。要严格按照基础加固操作措施中规定的相关要求，检测与评估土钉的强度与抗拉力，分析土体的变形情况。在施工前，首先需要根据设计图纸、基坑上下口线之间的距离要求，对积水沟、积水坑开展开挖作业，如地下水位低、底层松软，可借助微型栓组成超前支护；如地下水位高，则可通过增加隔渗帷幕的方法进行施工。土钉制作及成孔要进行精确测量，使土钉规格规范化，并对深基坑进行实地勘察，选择孔径一致，且有质量保证的土钉。

3.2钢板桩支护

构造钢板桩支护施工技术具有操作简便、经济性等优点，常被运用于高层建筑工程的施工作业中，其中以软弱地层建筑施工应用最为广泛。采用钢板桩的模式进行稳固操作，可以获得良好的挡水效果。倘若深基坑的深度≤8m，且土体较软，建议合理运用钢板桩支护施工技术。开展作业前，应将钢板拔出，全面勘察周围地基土与地表土环境，取多个土层样本进行检验，及早发现区域性土体变形问题，进一步优化深基坑钢板桩支护构造。

3.3地下连续墙支护

在高层建筑工程施工过程中，可能需要面对一些特殊的地质结构，因此，深基坑施工前务必重视施工地质结构的实地勘验，并对支护结构的平稳性进行全面分析。对于密度较大的地质构造，往往选用地下连续墙支护结构，在沉降要求标准较为严格的情况下，地下连续墙支护结构的使用价值相对于大多数的支护结构而言较为突出。基于此，可以考虑将地下连续墙支护结构与不同类型的土质环境相结合，不仅能减小施工对周围环境造成的消极影响，还能增加高层建筑的刚度，保证建筑的安全及稳定性。需要格外注意的是，地下连续墙支护技术仍然存在局限性，即深基坑施工区域的土质硬度越高，对连续墙支护技术的要求会相应提高，导致工程建设成本投入增加。另外，运用地下连续墙支护技术会产生大量废浆，因此，工程技术人员必须制定方案合理排放废浆，减少甚至消除废浆对地下施工区域造成的不良影响。

3.4 锚杆支护

深基坑的锚杆支护施工工艺流程为：基坑立壁土层开挖→修整立壁→测量与放线→钻机就位、孔位校正→钻孔→下锚杆→压力注浆。使用锚固孔钻机等相关设备开展钻孔作业前，需要预先设定钻孔位上调节钻杆的水平位置与倾角，确认完毕后方可开始钻孔操作。开展钻孔作业的过程中，根据实际情况适当调整设备的速度，若遇到障碍物则立即对其进行清除，障碍物完全清除后继续钻孔。钻孔完毕后，对形成的孔洞进行全面清洁，而后将锚杆插入稳定的岩层中，另一端连接其托板。锚杆插入后，对多次补充的水泥浆进行全方位的检查，确保锚杆与岩层紧密相连，为深基坑的稳定性打下良好基础。另外，深基坑支护作业结束后，应对周围建筑物进行实时监测，并检测周围建筑的平稳性，以降低深基坑工程对周围建筑物的不利影响。

3.5 排桩支护

在施工过程中，选用工程钻机进行钻进施工，在完成成孔施工后，按照钢筋笼安装→下导管→反循环二次清孔→灌注混凝土的顺序完成施工。根据不同的地质条件，选用不同的钻头，可以达到事半功倍的效果，而且不容易发生质量安全事故。针对深基坑项目，拟使用圆锥形的翼形合金钻具。同时，这种钻头在地质条件下也较为适宜。钻头直径按照桩径来确定，在岩层上的桩径一定要达到要求，但也要防止出现砂层扩大的情况。钻孔作业时用钻头的中心交叉点与枕木轨道交叉的交叉点对准，在作业中应保证误差不超过5mm。钻杆的垂直度误差不得超过 1%，而水平度则由水平尺测量，误差同样不得超过1%。在完成成孔施工后，制作钢筋笼并完成其安装。将钢筋按照300个接头为一批，制作成一组焊接构件。钢筋笼的制造采用焊接技术，所用的焊条必须具有生产许可证和质量保证，并且焊条的类型要符合要求。在焊接过程中，一定要调节好焊接电流，否则会产生过焊现象，电流太小会造成虚焊，而且要保证单边焊的直径不小于10倍。在完成钢筋笼的安装后，进行混凝土灌注施工。采用规格为Φ250的导管，要求其管壁不得小于3mm，采用丝扣方式进行连接，每根导管的长度应当控制在3.0m-3.2m之间。采用C30商品混凝土，含沙量应在40%左右，细集料是中等粗砂，粗集料直径不超过40mm。另外，在商品混凝土灌注前，还要测试坍落度，控制在200mm以内。

3.6 混凝土灌注桩

正式施工前，需要对邻近建筑物、构筑物的位置、距离及地质条件等进行实地勘察，绘制施工场地的剖面图。钻孔作业完毕后，需对孔洞的深度、孔径及位置进行检验，确保其符合要求。采用水下混凝土灌注时，混凝土中适当减少缓凝剂，以延长混凝土的初凝时间，提高其和易性。钢筋笼入孔通常使用吊车，对于小口径桩，可选用钻机钻架、灌注塔架。

4结语

综上所述，对于深基坑支护技术应用而言，工程方首先要提高对建筑物的保护意识，完善对项目安全的管理制度。并且要有专业人员对深基坑支护施工技术等方面进行正确的分析和研究，在具体实践中也要充分发挥专业人员的作用，保证施工后投入使用的建筑可以达到国家质量验收规范要求。

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