对某高层建筑基坑支护施工技术的分析

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摘 要：深基坑支护是近年来因高层建筑发展而来的一项热点和难点工程。深基坑支护施工的优劣直接关系着整个工程质量的好坏。本文结合工程工程实例，就深基坑支护结构的施工技术进行了详细的探讨。

关键词：高层建筑;基坑支护;施工技术

1工程概况

某商住大厦位于市区。该工程设地下2层，地上24层，框筒结构，总建筑面积30121m2。该工程地下室尺寸南北长53.3m，东西宽43.3m，基坑平面为57m×45m，基础采用人工挖孔灌注桩，基坑开挖深度约10m。

2基坑支护方案

该工程地处闹市区，西北角有315KVA变压器房，周围均有建筑物（如图1）。基础施工期间必须确保周围建（构）筑物、道路、地下市政管线的安全和正常使用。设计单位根据本工程的地质情况和周边环境条件，决定在基坑的东、西、北三面，采用排桩加桩顶锚杆的支护结构。

图1 基坑位置示意图

3钻孔灌注桩施工方法

①桩成孔前做好准备工作，包括基桩轴线的控制点和水准点设置、成孔设备就位、设置深度标尺。以供施工观测记录等等。

②钻进速度应根据土层类别，孔径大小钻孔掌勺和供水量等确定。钻进速度一般以不超过钻机负荷为准;在强风化岩和硬土层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。在淤泥和淤泥质土中的钻进速度不宜大于lmMmin。钻进速度还要与制浆、排渣能力相适应，一般应低于供泥浆和排渣速度，以免造成埋钻。

③钻到设计深度时，用换浆法清孔，至换出泥浆比重小于1.25为止，清孔完成后立即下钢筋和浇注水下砼，在砼灌注前进行第二次清孔，清至沉渣厚度

④开始灌注砼时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm，砼量必须能保证初浇时能使导管一次埋入砼中0.8m以上。水下砼灌注必须连续作业，中途不得停顿，导管埋深>2m，严禁导管提出砼面，应有专业人测量导管埋深及管内外砼面的高差，填写水下砼灌注记录。砼浇注高度应超过桩顶0.5m。

⑤灌注桩施工允许偏差应控制在：垂直度偏差小于0.5%;桩径偏差小于0.1d且≤50mm;轴线和垂直轴线方向桩偏差小于50mm。桩采用700钻孔灌注桩，桩距1.5m，桩长14.5m，其中嵌固深度5.5m，空孔2.6m，桩身砼强度等级为C25，钢筋笼主筋525+518、8@150螺旋箍，泥浆护壁，水下浇筑砼，桩数116根。

3施工技术要点

3.1施工顺序

围护桩施工冠梁以上土方开挖及坡面处理锚杆钻孔灌浆围护桩砍桩头及检验冠梁施工锚杆预应力张拉锁定基坑土方开挖桩间砖拱砌筑及南面放坡部位坡面施工基底砼垫层封底。

3.2土方开挖

坚持分层分段开挖与支护的原则。分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放。前期开挖掘层段的能量有一部分通过锚体传到上层较深部位，有一部分受已施工面板影响留在坡面浅层部位。当下一层段开挖后，就被后期开挖段吸收并释放。因此，分层分段开挖并支护的施工方法也是一个能量释放的过程，最后总的开挖能量留在坡面的较少，这对整个破面的稳定是有利的。边坡层段开挖的大小应作为设计的重要内容，在分析土体力学性能、地下水和边坡附加荷载分布的基础上预测突破点可能产生的部位，这是划分层段的重要依据。据此绘出每一坡面的层段开挖图，作为施工依据，并在施工中根据具体情况进行调整。

3.3预应力锚杆施工要点

①施工工艺：放样定位成孔锚杆制作安放锚杆洗孔一次注浆二次注浆冠梁施工、养护张拉锁定。

②钻锚杆孔前，应根据设计要求定出孔位，做出标记。钻机就位安装应平稳，钻孔轴线与设计轴线的偏差不应大于3%，孔距偏差应小于100mm。

③钻孔时应根据地质及水文情况，决定钻进速度，并对易塌孔的孔段采用泥浆护壁或加套管等措施。对土层裂隙大，存在孔洞的孔段采取先固结灌浆处理再二次钻成孔，确保成孔质量。

④当注浆体强度达到15MPa，冠梁砼强度达到80%以上时方可进行锚杆预应力张拉。

预应力张拉前，应对张拉设备进行锁定。预应力筋正式张拉前，应取20%的设计张拉荷载对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。

⑤预应力筋张拉至设计荷载的105%～110%再按规定值锁定。

⑥冠粱的施工冠梁及角部斜撑梁按常规方法施工，施工中要特别注意预应力锚杆在冠梁中预埋的孔口承压垫座位置的准确和牢固，即使其平整、牢靠，孔口对位，承压面与锚孔轴线垂直。

3.4基坑土方开挖及排水

3.4.1基坑土方用反铲挖掘机开挖

第一层挖至冠梁底标高以提供锚杆冠梁的施工工作面;第二层在预应力锚杆锁定后进行，从冠梁底挖至基坑底标高以上30mm;最后300mm用人工挖除，随后立即进行砼垫层封底。

3.4.2土方开挖前在基坑顶部四周设砖砌排水沟，防止地表水流入坑内。基坑开挖完土方后，在基坑底四周及中间隔6m交叉设置临时排水沟，并每隔一定距离设集水坑，然后由水泵排出坑外。

3.5桩间砖拱墙施工

基坑土方开挖后，应及时砌筑桩间拱墙，以防桩间土方坍塌。砖筑时砂浆应饱满，并按规定留泄水孔。

4施工监测

基坑土方开挖前按设计单位提供的“基坑支护监测平面布置图”设置好观测点。主要监测内容包括：桩顶位移，坡顶土方位移，周围结构的位移及沉降、地表开裂状态、基坑渗漏及支护安全的水害来源、基坑底部土体有无隆起、围护外侧土体有无下沉等。监测点的设置：监测点、后视点、水准基点应设置在基坑施工影响范围外。沉降和位移监测点应设在基坑边壁及底部，间距不大于30m。本工程共设沉降观测点32个，位移观测点20个。地表开裂，采用标记法进行观察和比较，有裂缝时，先测量其宽度并做好记录，然后用水泥浆灌实抹平。

各项监测的时间间隔视施工进程而定，在土方开挖期间1～3天观测一次，其余情况下可延至5～7d一次，雨天适当增加观测次数。当变形超过预警指标时应加密观测次数，当有危险事故征兆时应进行连续监测。

本围护结构自土方开挖至地下室基坑土方回填完成，历时124d，共观测l4次，周边道路最大累计沉降量为12mm，桩顶最大累计位移为11mm。均未超过设计预警值，围护结构安全可靠。

结束语

基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分，特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠，直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。总之，良好的基坑支护施工技术是整个工程顺利施工的基础，也是保障整体工程质量的前提，加强高层建筑深基坑施工技术的分析与研究意义重大。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保工程质量。本支护工程的深基坑设计布局科学，使工程地质受力合理、安全稳定;施工更是在结合现场实际情况的前提下，严格按照设计要求，把好每个施工细节和难点，保证了工程以良好品质如期完工并通过验收，望为类似工程提供一些借鉴。

参考文献

[1]JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S].

[2]陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材，2012（4）：148～149.

[3]张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息，2013（13）：262.