浅探临近高层建筑地道桥基坑支护方案的选择及施工技术

摘要：本文针对实践中的工程实例，对临近高层建筑物的地道桥基坑支护方案的选择及施工技术进行探讨，力争择优选出节省成本，保证安全并具有实际应用价值的方案，为城市建设出谋划策。

关键词：高层建筑 基坑支护 施工技术

一、工程概况

近来，从哈尔滨市火车站到南勋街正在修建一条地道桥，在原开源街路线上进行开挖，荣耀上城小区B、C栋临近开源街，因此，此段地道桥的修建就面临着临近高层建筑地道桥基坑支护的情况，本文就此路基基坑的支护方案与施工技术进行探讨。B、C栋楼按建筑分类属于一类高层，其中主楼地面以上共32层，总高为98.70m，为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，无裙楼，地面以上2层框架结构，地下1层，基底标高为-5.32 m， 桩基础，抗震设防烈度为6度。据了解，现在从外表看地基已经下沉，而且楼体有10--15公分的裂缝，由于道路基坑的开挖，外墙散水已经下沉。依照目前的道路施工方案：将要把道路基础延伸到B、C栋下面，现已经开挖的道路基坑与高层住宅间的距离是否满足安全要求？如果高层建筑发生侧向滑移，目前的钢板桩支护能起多大作用？

二、基坑支护结构施工方案的选择

基坑边坡支护结构的设计与施工不同于上部结构。除地基土质类别不同外，地下水位的高低、土的力学特性指标及周边环境等，都直接与支护结构的选型有关。支护结构型式选择合理，就能做到安全可靠、施工顺利、工期缩短，带来可观的经济与社会效益。在实际工程建设中，要根据地层土质的变化、基坑周围环境，通过计算采用更为灵活的组合支护方案。

本工程由于施工场地十分狭窄，建筑物位置及周围均有供热、供水、天然气及电缆、光纤通过，这些生产生活设施是临近单位生产和人民生活不可或缺的，若这些设施一经破坏，将会给公司生产、生活带来巨大损失。且邻近均为住宅小区和城市公共设施，因此，本工程不宜采用大开挖方案，必须对深基坑进行支护，严格防范侧壁坍塌，引起不均匀沉降，造成建筑物开裂。

现在，国内基坑工程开挖具有以下特点：

1．建筑趋向高层化，基坑趋向大深度；

2．基坑开挖面积大，边坡支撑难度大；

3．在软弱的土层中，基坑的开挖会使周围建筑物产生较大的沉降和位移，并对地下管线产生严重威胁；

4．基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、融雪、重物堆放和沉降，对稳定性不利；

5．在相邻场地的施工中，打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土工序相互之间会产生影响；

6．原建筑物基础深度及结构与基坑基础结构不同，会导致基础托换处理，增加施工量和费用；

7．支护结构和型式的多样性，迄今为止多达数十种。

深基坑支护的传统方法是板桩支撑体系或板桩锚拉系统，其优点是材料可以回收再利用，缺点是在基坑开始开挖后进行支撑，施工完毕后在拔出板桩时又会引起土体的进一步变形，目前工程所采用的支护结构型式多样，按其受力性质大致可分为四大类，即单(多)支点混合结构、悬臂式支护结构、拱式支护结构及重力式挡土结构 [1]。经过对比论证，应该选择钻孔灌注桩支护技术。本设计造价低，施工快，噪声低，安全可靠，并且可充分利用现阶段的技术手段、成功经验和设备。

三、该工程基坑支护施工技术

主楼段部分钻孔灌注桩支护结构设计内容包括护坡桩设计和锚杆设计两部分。

1.主楼段护坡桩施工

工程实施钻机钻孔之前，应提前做到场地平整，深挖排水沟，准备制作泥浆的泥浆池。做好放线确定桩位及其复核验证等施工前工作。工程实施钻孔时，应当先安装桩架及水泵等基础设备，并在桩位处挖土、埋设孔口保护装置，以起到定位、存储泥浆、保护孔口等作用。待桩架一切就位后，钻机开始钻孔。钻孔时，先在孔中注入大量泥浆，始终保持泥浆液面高于地下水位1米以上，这样会起到保护壁面、携带残渣、钻头、冷却钻头、减少钻进阻力等作用。待钻孔的深度达到设计要求后，进行清孔工作。清孔完成后，必须马上设置钢筋笼，与此同时进行水下浇筑混凝土。需要注意：①在钢筋笼上设置定位钢筋环后才可进行埋设，以确保保护层达到所要求的厚度；②水下浇注混凝土工程需要采用导管法进行施工。

2.主楼段锚杆的施工

施工中会在地表或者已经开挖一定深度的基坑侧面，或在未开挖的基坑立壁土层中钻孔或掏洞，达到一定设计深度后再扩大孔的底部，使其形成柱状后再在钻孔内放入螺纹钢筋、钢丝束、钢绞线或其他抗拉材料，最后灌入水泥浆或其他浆液，使其与土层结合成为抗拉力较强的锚杆。土锚杆的特点是：它能与周围土体联系在一起，能够承受较强的拉力，从而可以保证基坑侧壁等部位结构的稳定，这就能有效地减少建筑物的变形量；另外，土锚杆施工时所需的孔径很小，基本不会用到大型机械施工；用土锚杆代替钢横撑作侧壁支护，可为工程节省大量钢材，降低成本；土锚杆另外一个重要的作用就是为地下工程施工提供开阔的工作面。可见，利用土锚杆进行施工的经济效益显著，可节省大量劳力，加快施工进度。

3.主要技术措施

(1)必须保证使用各种参数准确的水泥。其中，水泥掺入比为14%，水灰比为0.46；外加剂中木质素磺酸钙0.21%，三乙醇胺0.06%[2]。根据地下水的侵蚀性，如酸性浓度比较高，属于结晶蚀，故应该采用抗硫酸盐的水泥品种。因支护结构为临时性结构，长期耐久性的要求可以降低，应选用普通硅酸盐水泥，以节省工程造价成本。

(2)当基坑内有地下水渗出时，应根据基坑及工程周边的地质条件、水文条件、周边环境情况和支护结构等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应及时对基坑采取保护措施。

(3)基坑周边承台的土方不能采用机械开挖的方式，否则会过分地消弱被动区用来支撑的土体。而对于净间距小于4米的承台，应该使用交替式施工方式。

四、结语

基坑支护是近十几年来，随着城市高层建筑的发展而逐渐成熟的一门新兴的技术，是建筑基础工程施工中的重点和难点，也是保证工程质量的根本所在。随着工程数量飙升，工程环境的复杂多变，为基坑支护技术的发展提供了极大的空间。相信随着支护理论的不断发展和支护技术的不断进步，以后的基坑工程在实践中将会不断提高和发展。

参考文献:

[1]刘淑英。深基坑支护技术在建筑工程中的应用。新疆石油教育学院学报，2004（1）。

[2]耿 卫。建筑工程基坑支护施工技术的应用。建筑科学,2010（24）。