北京侨禧投资有限公司 100076
摘要：随着我国建筑行业的迅速发展，深基坑支护施工技术在建筑施工中得到了广泛的应用，并已经逐步形成了一个完整的深基坑支护技术体系。近年来，伴随着我国城市经济的迅速发展，高层建筑的建设数量不断增多，深基坑支护成为高层建筑施工中重要的组成部分。深基坑支护施工在建筑工程处于重要地位，这有利于主体施工的顺利进行，同时对保证建筑的安全性和耐久性也有一定的作用。但是由于开挖基坑越来越深，开挖环境也不断复杂，如果不妥善处理，将会对临近的构筑物和地下设施造成威胁。且由于深基坑支护为临时建筑，不在建筑主体施工的范围内，为节省投资、降低成本及加快进度，施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性，而忽略了基坑支护施工的复杂性及风险性，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，而且造成了不必要的经济损失。因此，如何控制好深基坑支护技术的质量，确保高层建筑施工安全具有明显的意义。文章结合工程实例，着重就某高层建筑深基坑支护施工过程中存在的难点进行了分析，并根据这些难点提出了高层建筑基坑支护施工过程中质量控制措施，以供建筑施工人员参考。
关键词：高层建筑；深基坑；施工难点；土方开挖；灌注桩施工
伴随着我国经济水平的不断提升，高层建筑建设规模不断扩大，深基坑支护作为高层建筑施工中重要环境，直接影响到整个建筑后期的施工质量。近年来，由于开挖基坑越来越深，开挖环境也不断复杂，如果不妥善处理，将会对临近的构筑物和地下设施造成威胁。因此，如何控制好深基坑支护技术的质量，确保高层建筑施工安全具有重要的意义。本文结合工程实例，就高层建筑深基坑支护施工难点及控制措施进行探讨。
1工程概述
某商业建筑，地上32层，地下2层，建筑基坑长115米，宽106米，地下室底板面标高为-9.10m，基坑底标高为-9.70m，现地面标高为-2.70m，基坑开挖厚度为7.0m。地基采用“地下连续墙+内支撑”相结合的支护形式。
2 现场地质情况
2.1 地层分布
根据钻探揭露，场地内分布的地层的野外特征按自上而下的顺序描述如下：
（1）人工填土层（Qml）。杂色，主要由含砾粘土、砼块、碎石回填形成，稍湿，稍密，含生活垃圾。层厚1.50～9.40m，平均厚度为5.02m；层底标高15.76～24.41m。
（2）第四系冲洪积层（Q4m+al）。淤泥质砂②：灰黑色，软塑～可塑，含腐殖质，有臭味，局部具一定固结度。分布与场地东北部。层厚0.60～3.40m，平均厚度为1.74m；层顶标高12.43～18.70m；层底标高9.33～17.14m。根据标准贯入试验成果及工程经验，本层土承载力特征值的建议值为fak=90kPa。
（3）第四系残积层（Qel）。砾质粘性土③：褐黄色、褐红色，可塑-坚硬，含5-15%石英砂粒，由下伏花岗岩风化残积而成。主要分布与场地中部及东北部。层厚2.80～16.00m，平均厚度为6.86m；层顶标高-1.65～13.36m；层底标高-8.34～7.43m。本层土承载力特征值的建议值为fak=200kPa。
（4）燕山晚期（γ53）花岗岩。青灰、肉红色，风化后为灰黄色，粗粒结构、局部细粒结构，块状构造，主要由长石、石英、黑云母等矿物组成。根据岩石的风化程度本次勘察揭露其全、强、中、微风化四带。
2.2 地下水
地下水主要赋存于人工填土、第四系地层及基岩裂隙中。场地内的地下水属潜水及基岩裂隙水类型，受大气降水及地下径流补给，水位变化因季节而异。勘察期间恰逢深圳地区百年一遇大降水，期间测得地下水埋深介于4.30～5.60m之间，高程介于19.53～21.22m。
3 施工难点
本工程基坑开挖深度大，施工范围内地质条件较差，含有杂填土、淤泥、粉细砂等软弱土层较厚；且地下水较丰富。而从建造环境可见，其基坑外两侧存在地下障碍物。因此，如何有效控制地下水及确保周边环境安全，是该项目首先要解决的问题，在基坑施工方面，应充分考虑基坑特点及对周边环境的影响。由于场地开挖面积大，基坑深度大，如何优化土方开挖施工方案也成为了工程施工难点。
4 建筑深基坑支护施工
4.1 施工技术要求
在具体的建筑工程中，应用深基坑支护施工技术时应该注意以下几点：（1）根据建筑物的占地面积、基坑的边缘距、地质条件等进行合理设计；（2）选择适宜的支护技术，这是确保深基坑施工安全的关键措施；（3）由于深基坑支护工程既要保证基坑四周稳定，又要具有良好的止水效果。
4.2 施工方案的选择
由于许多条件的限制，在基坑开挖时，本工程采用地下连续墙及钢筋混凝土内支撑结构支护体系，以确保基坑周边土体的变形在允许的范围内，因基坑平面比较规则，支撑平面布置时，优先考虑使用角撑，适当运用对撑解决中部连续墙的支承问题。
沿基坑深度设置一道内支撑。主支撑截面尺寸取800×1200，次撑及角撑为800×800。各混凝土支撑的计算跨度为12m～18m。
支撑杆件的布置充分考虑了主体地下室的结构设计要求，避免了支撑杆件对地下室结构安全及地下室施工的影响。地下连续墙厚度为800mm，地下连续墙顶部加设一道1100×900的冠梁。地下连续墙的设置则考虑了与地下室外墙之间预留0.9m的施工空间。各混凝土支撑杆件由钻孔桩及钢构柱支承。
在连续墙厚度取800厚的条件下，一区墙嵌固深度取5m，二区墙嵌固深度取4m，三区墙嵌固深度取6m，四区墙嵌固深度取4.5m，即可使支护体系满足刚度及强度要求，支护体系最大水平位移点的位移值小于规范容许值，墙的配筋量也较为合理及经济，墙纵筋为Ф25@100～Ф28@100。各区连续墙底端均进入不透水层嵌固，有效地隔绝地下水进入基坑内。
4.3 施工中质量控制措施
4.3.1 连续墙的施工
（1）导墙制作。地下连续墙槽段开挖前，沿地下连续墙轴线两侧构筑导墙，以防止地表土坍塌，保证成槽精度。每个槽段内的导墙上至少应设有一个溢浆孔。若采用泥浆泵循环，则可取消溢浆孔。导墙背后用粘性土分层回填并夯实，以防漏浆。待导墙混凝土达到设计强度拆模后，立刻在两片导墙间水平方向每隔 2m 加设木撑上下各一道。
（2）成槽施工。槽段开挖过程中，槽内应始终充满泥浆，泥浆面必须高于地下水位1.0m以上，且不低于导墙顶面0.3m，以保持槽壁稳定；槽段开挖应加强稳定性的观测，如槽壁发生严重局部坍塌时应及时回填并妥善处理，施工中泥浆漏失时应及时补浆，始终保持液面高度，定期检查泥浆质量，及时调整泥浆指标。槽段开挖完毕，应检查槽位，槽深，槽宽及槽壁垂直度，合格后方可进行清槽换浆工作。槽底沉渣过多会造成地下连续墙承载力降低，沉降量增大，截水防渗性能下降。因此吊放钢筋笼前必须对槽底清渣。槽底沉渣厚度不应大于100mm。
（3）钢筋笼吊放。钢筋笼和导管吊放入槽。单元槽段钢筋笼装配成一个整体。钢筋笼所有钢筋交点均采用焊接，焊接点必须牢固。
（4）水下混凝土浇筑。在初灌时，应保证每根导管的混凝土备用量足够，确保排出管内泥浆和保证管外混凝土覆盖管口高度达到1.5～3.0m，且有利于混凝土浇筑面在浇筑过程中整体均匀上升，减少夹泥情况的发生。混凝土水灰比不应大于0.6，水泥用量不宜少于370kg/m3，混凝土中按其胶凝材料 10％掺入SY-G抗裂抗渗外加剂，混凝土塌落度宜为18～20cm。槽段之间的接缝采用工字钢接头，各槽段必须一次浇筑完成不留施工缝。
4.3.2 内支撑施工
（1）本工程基坑工作以钻孔灌注桩及钢构柱作为内支撑体系的竖向支座，立柱采用格构式钢柱，钢构柱埋入灌注桩内3m。
（2）按设计规定挖出部分土体，把基坑内土体开挖至内支撑杆件的底标高，并严格控制开挖深度，不允许超挖。
（3）施工内撑及冠梁，冠梁施工前应清除连续墙顶的浮浆松软层，冠梁底部应座落在连续墙顶新浇筑的混凝土面上，连续墙顶部的预留钢筋伸入冠梁内锚固。钢筋混凝土内支撑上应埋设应力测试点，当发现支撑受力接近设计值并有增加趋势时，应及时加固现有支撑或增加新的支撑。
（4）开挖土方至基底，待冠梁及内支撑混凝土强度达到设计强度后，继续开挖土方至基坑设计标高。
4.3.3 土方开挖
基坑施工顺序应为：先土方开挖，再进行土钉墙及预应力锚索的施工，然后土方开挖，再进行土钉墙、搅拌桩、钻孔灌注桩、冠梁及角撑的施工，然后基坑向下土方开挖，再进行土钉墙施工。
由于本工程的基坑为深基坑，开挖深度为设计边坡顶下7.1m，原地面最高处挖土深度 12.4m。地下室基坑施工基本顺序为：场地平整→土方开挖至33.5m高程→地下室二区灌注桩→土方开挖地下室二区至支护灌注桩顶→土钉墙、搅拌桩、钻孔灌注桩→边坡顶周围排水沟和防护栏杆→土方开挖地下室二区到28.5m高程→地下室土钉墙→土方开挖地下室二区到设计基底→下室二区降水井、周 边排水沟、灌注桩→工程及资料整理→验收准备。
土钉墙支护的顺序为：土方开挖→土钉定位成孔→放置土钉→灌浆→制作并安装钢筋网和安放腰梁钢筋→锁定锚头→喷锚→下层土方开挖。
土方开挖分层进行，每层高度不超过3m，土方开挖时，注意控制好边坡不受破坏，采用人工配合修坡。每层土方开挖完成后应修 整边坡，并按设计进行边坡支护，在上层边坡支护完成后方可开挖下层土方。
5 结语
深基坑支护施工是建筑工程中重要施工技术，其施工质量优劣直接关系到建筑的安全性和耐久性。因此，在实际施工过程中，我们应结合周边建筑物周围环境、水文地质材料进行分析论证，以优选出合理的深基坑开挖和支护技术方案，保证建筑施工的质量和居民的安全。工程实测数据表明，地下连续墙+内支撑组合体系的支护形式，能够较好地控制土体底变形，有效地限制与基坑相邻建筑物的沉降，具有良好的应用效果。
参考文献：
[1]吴宇飞.岩土工程中的深基坑支护设计问题探讨[J].黑龙江科技信息，2018（28）．
[2]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术，2017（7）．