高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施的探讨

摘要：本文阐述了深基坑施工的特点，分析了高层建筑基坑支护的设计，探讨了高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施。

关键词：高层建筑；深基坑工程；施工技术；措施

中图分类号： TV551.4 文献标识码： A 文章编号：

随着高层建筑的不断建设，高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。

一、深基坑施工的特点

1、建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展；

2、基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系统带来较大的难度；

3、在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁；

4、深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利；

5、在相邻场地的施工中，打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响，增加协调工作的难度；

6、支护型式的多样性。迄今为止，支护型式已经发展到数十种。

二、高层建筑基坑支护的设计

1、充分利用新技术、新理念，具体事物具体分析，不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域，还没有公认的、权威的的计算公式，基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域，要改变传统观念，利用施工监测反馈动的态信息指引设计体系。

2、重视支护结构理论和材料的试验研究，实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在深基坑支护结构的实验方面，我国与发达国家有较大距离，还有大量的路要走。不过，我国由于经济的飞速发展，大量高层超高层建筑拔地而起，所以积累了拥有大量的第一手施工数据，但缺少科学的测试数据，无法形成理论，我们以后一定要重视。

3、勇于创新，设计支护结构时，开拓思路，多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的，各结构相互结合，这就要求我们从全局出发，寻求新的设计思路，探索更好的计算方法。

基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济适用的支护结构。

三、高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施

1、基坑降水的控制

在地下水位较高的地区开挖基坑， 土的含水层被破坏， 地下水会不断渗入基坑，雨季施工时，地面水也会流入基坑，为保证施工的正常进行，防止边坡失稳和地基承载力的下降， 必须做好降排水工作。在选择地下水的处理方式时，要根据工程地质和水文条件及周围环境，决定采取降水还是防渗措施，以免引起地面沉降，给周边建筑及管线造成破坏。降水井施工中，降水井的质量对降水效果的影响很大。井深，管井和管的质量必须进行量测，并必须控制井位的垂直度，防止偏斜，下井管时可采取沿管长分段设定位器的办法保持垂直度。在打每个井点之前要先人工挖至少两米，确保地下无任何线缆及各类管线，轻型井点钻孔直径不小于300mm，管井井点的钻孔直径不小于500mm，钻孔完毕后应立即测量深度，钻孔深度应比设计井点管埋深大0.5 米-1.0米，以保证井点管下至预埋深度。控制滤料质量和填入的质量是影响抽水效果的关键，最好的滤料是级配良好的豆石，用磨圆度较好的硬质岩石也会取得较好的效果。对于重要的工程或有重要的相邻建筑时， 应进行抽水的含沙量检验，不允许超标。基坑的降水阶段要加强现场的管理，建立专人负责制度， 随时检查降水系统各部件， 要求连接严密， 不得漏气，漏水，漏电，检查水泵正运转，防止反转，保证抽水设备的正常运转，降水期间不得停泵。

2 、土方开挖的控制要点

基坑的开挖过程就是原状土的平衡被破坏，相应的会伴随着边坡土体的变形， 基坑自身和相邻区域的变形也产生， 导致了基坑开挖的风险和事故。开挖土方是风险很大的施工，而且风险随着开挖的进展不断加大，因此在开挖前就要作好监测的工作。基坑开挖能否利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排对施工的质量，安全，进度，造价都起着非常大的影响。基坑开挖的基本原则:开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。土方开挖必须严格按照设计方案及经过批准的施工组织设计进行，严禁在施工中任意更改方案，盲目施工。由于基坑面积较大，基坑开挖时，必须分层分段开挖，分层分段支护，开挖时须配合土钉或锚杆的分步开挖，基坑中间大量土方则可以2-3步的速度超挖，（或分5-6步挖至槽底），每步挖深不宜大于3米。在软弱地基坑开挖施工中，应适当减少每步开挖土方的空间尺寸，并减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间， 基坑底面暴露时间过长也会导致基坑的事故发生。

基坑边壁严禁出现超挖或边壁土体松动， 如有异常应采取措施放慢施工速度， 待恢复正常后继续施工。基坑边壁采用人工进行切削清坡，以保证边坡的平整度，开挖最后一步土方时应由测量人员测量标高，预留300m厚土方由人工配合挖土清除。基坑开挖后要加强现场管理，各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离，防止支护所受荷载过大，造成支护变形较大;防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统，锚固系统，造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏， 产生事故隐患。

3 、土钉支护的施工质量控制要点

土钉支护的工作原理是通过土钉与土体的相互作用， 使加固的边坡成为具有整体性和稳定性的土体，土钉的受力模式非常复杂，在土体变形过程中，既受拉力又受弯，因此保证土钉的设计强度和满足设计抗拉拔力就显得尤为重要。

（1 ）土钉成孔前按设计要求在作业面上定出孔位并做标记和编号。

（2）施工中要求成孔工人在每个孔口标明实际深度，待监理测量钻机钻杆上余尺达到孔深，并根据钻机总长计算孔深，符合要求后方可同意终孔。

（3）浆液的水灰比严格按设计要求控制，外加剂品种及掺量也要按设计要求并经试验确定。浆液要搅拌均匀，随拌随用，对于每天注浆要按设计要求制作试块，注浆采用重力方法进行以注满为止，在初凝前补浆1-2 次。

（4 ）对于土钉拉拔力的确认，除了控制好注浆量和注浆力外， 最关键的是要进行拉拔试验，试验应由有资质的第三方进行，试验土钉采取随机方式抽取， 保证能够满足设计要求的抗拉拔力。

（5）土钉端部的井字衬垫，钢筋网片及连接钢筋相互间应可靠连接， 井字衬垫应压在钢筋网片上， 并压住连系钢筋。

（6）喷射混凝土面层施工质量，主要是确保混凝土喷射的厚度达到设计的要求。现场搅拌的喷射混凝土应挂标牌标示混凝土配比，，喷射混凝土垂直作业面尽量从底部逐步向上施喷，保证混凝土厚度，并按规范要求留置试块。在边壁上打入短的钢筋段做标记， 在钢筋部位先喷填钢筋后方，再喷射前方，防止在钢筋背面出现空隙;一次喷射厚度约为30-50mm土钉注浆体和喷射混凝土面层达到设计强度的百分之七十且不小于3天，才允许开挖土方，冬季混凝土面层的养护非常重要，一般采用一层塑料薄膜加两层草帘覆盖。

深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程，施工单位应按先设计、后施工的程序施工，并尽量做到边施工、边监测，还要遵循“分层开挖，先撑后挖，随挖随撑，对称均衡，限时限量”的原则，杜绝盲目施工和野蛮施工的现象，加强对整个深基坑施工过程的控制，保证工程顺利、安全地完成。

参考文献：

[1] 吴燕玲.浅议深基坑土方工程施工监理控制重点[J]. 中国工程咨询. 2012(05)

[2] 张晓伦，刘志宏.抗拔锚杆在某中心湖工程中的应用[J]. 广州建筑. 2012(04)