高层建筑深基坑支护施工方法及工艺探究

摘要：文章对高层建筑深基坑支护施工方法进行了较为详尽的介绍，并对施工中的要点进行了阐述。对不同深基坑支护施工工艺进行了对比分析，对其优缺点进行了总结，为工程应用提供参考。

关键词：高层建筑；深基坑支护；施工工艺

1、前言

随着现代化城市建设的进程加快，城市中大量的高层、超高层建筑的不断涌现，基坑开挖的深度也越来越深，开挖环境日益复杂，稍有不慎，极有可能造成临近构筑物以及各种地下设施的破坏。深基坑支护是地下分层开挖时的一个非常必要的施工工艺，为了保证基础顺利的进行和安全施工，深基坑支护技术无疑成为了关键所在。

深基坑支护的主要类型如表所示。

表1.1深基支护的主要类型及特点

支护类型 主要特点

钢板桩支护技术 这是一种最经常使用的支付方式，常用打入或振动打入法就位，工程结束后即可拔出回收，可重复使用。

地下连续墙支护技术

地下连续墙具有整体的刚度大以及防渗性好的特点，适用地下水位以下的软粘土环境和砂土多种地层条件以及较复杂施工。

桩—锚（内支撑）支护技术

基坑周围的土质、开挖深度可设置成单层或多层的支护结构进行支护，支护桩或桩锚（撑）支护结构师主要的支挡结构，在软土地区支护中最常用。

预应力锚杆支护技术

锚杆能将桩和墙等挡土结构，所承受的荷载由被拉杆传递到稳定的土层上，形成锚拉体系。

施喷桩帷幕墙支护技术

钻孔后，再将钻杆从地基土的深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，把水泥浆固化剂不断的喷入地基土中，形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙。

重力式水泥土挡墙和加筋水泥土挡墙技术

由喷浆型深层搅拌桩，组成重力式的水泥土挡墙后，一般可为实体式和格栅式。

2、深基坑支护工艺的施工

2.1施工准备阶段：

2.1.1深基坑支护方案设计

设计人员在进行方案设计之前，要熟悉当地的水文地质状况以及特点，同时要注意观察、结合建筑以及周围环境的特点。工程施工人员对方案要进行认真审核，及时设计人员沟通，掌握方案的关键所在。

2.1.2深基坑支护施工材料准备

对于深基坑施工中所用土木工程材料，施工人员应向项目的监理机构报审的同时，对进场材料进行单位自检、报审资料。

2.2施工阶段

2.2.1支护桩的施工

支护桩一般采用钢筋混凝土灌注桩。为确保成桩的质量，一般采用灌注桩土方开挖形式，同时用电动葫芦和吊桶运输。在施工过程中，灌注桩成孔、清孔方法；灌注桩中使用的钢筋笼的制作和安放；灌注桩中使用的混凝土质量标准一定要在这个过程中进行严格的控制。

2.2.2联系梁、角撑及抗渗墙的施工

该施工首先要进行的是开挖抗渗墙及联系梁基槽，经过相关人员验收之后再进行接下来的有关抗渗墙的混凝土浇筑，拆除抗渗墙的外模板后，再进行角撑和联系梁二者的施工。

2.2.3锚杆施工

当基坑开挖达到了锚杆标高后，开始进行施土层锚杆的施工过程。过程如下：钻孔、制作锚头和穿锚索以及注浆、安装钢腰梁、钢台座、钢垫板，穿外锚具、张拉锚固、现场锚杆试验。

2.2.4土方开挖

对土方开挖方案进行制定时，需要以周围的建筑物的照片和录像资料、周围的建筑物的地下设施情况以及周围的建筑物的地质的勘测报告等信息作为参考，细心组织特殊土质施工。例如，不应该在雨季时对膨胀土进行开挖，软土地区的分层开挖深度不适宜太深。在进行挖土时，注意进度和高差，若进度过快或者高差过大容易使原土体平衡状态被打破，导致土体产生快速滑移，容易造成坍塌事故引起人员的伤亡。

2.2.5地下水控制

地下水位的高低是影响基坑工程施工的首要考虑因素，需根据地质勘查报告的数据对深基坑施工现场必要范围内的进行抽水降水处理。为了满足支护的结构以及挖土施工要求，要进行降低地下水处理。基坑工程降水后，最后要保证地下水水位的不高于基坑底面最低标高50cm处。

2.2.6安全保护措施

进行土方的开挖前，总包方一般要进行安全以及质量交底再全面的开挖，基坑底与地面应有安全可靠供工程人员上下出入的坡道、爬梯等，基坑周边一定要设防护栏杆，高度通常不小于1.2m，且应有踢脚横杆，杆上漆有醒目颜色，保证工人的安全以及文明施工。挖土人员必须戴好安全帽，尽量要做到各类机械和各工种严格遵守相应安全生产操作规程。

3、高层建筑深基坑支护工艺探究

随着高层建筑深基坑支护技术理论和施工技术的不断发展，涌现出了大量的支护方法。在选择深基坑支护时，要充分考虑合理性、经济性，既不能贪图便宜而采用成本低的粗糙的处理方法，也不能过分的追求保险而忽视施工成本。

钢板桩支护，槽钢钢板桩以及热轧锁口钢板桩是钢板桩中较为常用的两种。该种支护方式的主要优点为：材料质量可靠，在软土地区施工方便，施工速度快而且简便；有一定的挡水能力；可重复使用；费用较低。

深层搅拌水泥土桩是用深层搅拌机，喷出水泥浆固化剂和地基土进行原位的强制拌合，制成水泥土桩，硬化后形成具有一定强度的壁状挡墙。该种支护方法的主要优点为，机械化快速挖土；可形成隔水帷幕；基坑平面形状一般不受限制；综合而言比较经济。但是其位移相对较大，不太适合深基坑，并且施工的过程中要防止对周围的环境影响。

地下连续墙。开挖之前，用挖槽设备开挖深槽，下钢筋笼，浇注混凝土，形成地下土中的混凝土墙。地下连续墙正在逐步成为深基坑支护结构的主要方法之一，国内大城市的深基坑工程多利用此种方式。地下连续墙施工时对周围环境影响小，可以用于深基坑，有较好的抗渗、止水性能，如果用逆作法施工时，还能将两墙合一，降低成本，但是在如单独作为支护墙时费用较高。

钻孔灌注桩，在施工现场利用机械钻孔、钢管挤土或者人力挖掘手段成孔，后在孔中放置钢筋笼、灌注混凝土而成桩，灌注桩可分为沉管灌注桩和钻孔灌注桩等。钻孔灌注桩在施工时无噪声、无振动、无挤土，挡墙的刚度较大，抗弯能力强，经济效益较好，但是桩会永久保留在地基中，为日后的地下工程施工造成障碍。

土钉墙是利用土钉加固后原位土体来维护基坑边坡的土体稳定支护方法。它形成的土钉复合体显著提高了边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力，施工设备简单，施工效率高，占用周期短，施工噪音小、振动小以及对环境影响小。对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时较为实用。但是在地下水位较高时不适用，并且对土质有要求，不宜在腐蚀性土质的地基土上作永久支挡结构。

水泥土墙是以多轴型钻掘搅拌机，在现场进行钻掘，在钻头处喷出水泥，与地基土进行反复的搅拌，然后在水泥土混合体未硬化之前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。在施工不会扰动邻近土体，水泥系强化剂能够和土充分的搅拌，而且墙体全长无接缝，从而使它比传统连续墙具有更可靠的防水性，但是对施工技术要求较高。

4、总结

总之，不同的高层建筑深基坑支护工艺，其施工方法、优缺点和施工工艺也不尽相同。对于不同的高层建筑，需要根据实际情况对深基坑的支护方法进行选择，从而保证工艺的可靠性和安全性。

参考文献

董剑.　深基坑支护施工工艺及质量控制措施[J].建材技术与应用，2009（2）：38-41.

张映.建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].建材与装饰，2012（9）：26-28.