陳永銅

（浙江新華建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 永康 321300）

1 深基坑施工的特點

1.1 復(fù)雜性

在高層建筑深基坑施工中，必須在實際施工過程中對建筑環(huán)境進(jìn)行全面檢測，包括地質(zhì)狀態(tài)檢測和地形條件檢測。確保施工的最終真實質(zhì)量。目前，在地壓測試過程中主要有兩種檢測方法：①蘭金土壓力檢測方法；②庫侖地壓檢測法。以上兩種土壓力檢測方法具有很大的理論價值，但在實際應(yīng)用過程中，由于施工環(huán)境復(fù)雜，應(yīng)用效果難以發(fā)揮，這體現(xiàn)在深井施工的復(fù)雜性上[1]。

1.2 地區(qū)性

區(qū)域因素對施工環(huán)境的影響存在明顯差異。影響最大的因素是土壤的結(jié)構(gòu)。因此，在施工過程中，為了保證施工質(zhì)量，我們需要深入研究土壤結(jié)構(gòu)和建筑環(huán)境的地質(zhì)條件。根據(jù)不同的建筑條件設(shè)計相應(yīng)的建筑方案。例如，在東北地區(qū)的施工過程中，由于東北地區(qū)的土壤主要是黑土，因此有必要根據(jù)黑土的地質(zhì)特征制定施工設(shè)計。在實際施工過程中，不可能只使用一個建筑方案進(jìn)行施工。由此可見，深基礎(chǔ)的實際施工過程中必須充分考慮區(qū)域因素[2]。

2 高層建筑深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 深基坑攪拌支護(hù)技術(shù)

深基坑攪拌支護(hù)技術(shù)是我國常見的深基坑支護(hù)技術(shù)。一種特殊的方法是在軟土層中加入一定量的硬化劑，充分?jǐn)嚢瑁缓螽a(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，具有良好的加固效果，有效地提高了地基的硬度和承載力。處理后的土壤也具有良好的滲透性，有效地提高了基礎(chǔ)施工質(zhì)量。在這個過程中，我們需要特別注意基礎(chǔ)的開挖深度。

2.2 支護(hù)樁技術(shù)

支護(hù)樁是深基坑支護(hù)施工中的關(guān)鍵技術(shù)，是提高承載能力的關(guān)鍵因素。在傳統(tǒng)的深基坑施工主要采用板樁錨固和板樁支護(hù)，板樁支護(hù)完成后再進(jìn)行。這種方法不僅可以有效地節(jié)約成本，而且會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，可以保護(hù)自然環(huán)境[3]。然而，經(jīng)驗和實踐表明，當(dāng)移除盤樁時，很容易形成深底孔，甚至導(dǎo)致重復(fù)再加工。因此，應(yīng)充分結(jié)合地質(zhì)環(huán)境選擇不同類型的援助。例如，鋼板樁支護(hù)的施工成本較低，操作簡單，支護(hù)效果很好。支撐過程中使用的鋼板通常為6～9m 長、25mm或3m 厚的L 型鋼板。實踐證明，它能達(dá)到最佳的保障效果。此外，深基坑支護(hù)的鋼筋混凝土灌注樁主要用于水土保護(hù)。此外，該技術(shù)的施工成本較低，但施工過程復(fù)雜，對操作人員的要求相對嚴(yán)格且樁間易出現(xiàn)裂縫，因此未得到廣泛應(yīng)用。

2.3 基坑支護(hù)監(jiān)測技術(shù)

為確保深基坑支護(hù)的安全穩(wěn)定，施工單位必須安排專業(yè)人員對整個支護(hù)過程進(jìn)行實時監(jiān)控。井的開挖深度越高，發(fā)生偏差的可能性越大。施工人員應(yīng)結(jié)合深基坑支護(hù)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展。監(jiān)測技術(shù)在這一過程中起著關(guān)鍵作用，可以確定更合理的支護(hù)體系，有效地提高深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般來說，深基坑支護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)偏差前會出現(xiàn)一些跡象，這是監(jiān)測工作的主要起點。監(jiān)測必須在基礎(chǔ)井開挖完成3d 后開始。如果檢測到異常，則應(yīng)相應(yīng)增加監(jiān)測頻率。監(jiān)測結(jié)果可能反映現(xiàn)場土壤變化，以便評估地基井對相鄰道路和建筑物的潛在影響，并開發(fā)相應(yīng)的處理系統(tǒng)[4]。

3 高層建筑深基坑支護(hù)施工注意事項

在高層建筑深基坑開挖過程中經(jīng)常采用不放坡的方法來減少開挖面積?；娱_挖深度逐漸加深，導(dǎo)致基坑邊坡成為深基坑施工過程中的首要目標(biāo)。

3.1 高層建筑深基坑支架施工難度大，風(fēng)險因素高

工程技術(shù)人員必須在施工階段開始時制定并演示一個選擇最佳施工方案的特殊系統(tǒng)。除結(jié)構(gòu)設(shè)計外，深基坑支護(hù)還必須考慮周圍環(huán)境條件、土壤、含水量和建筑區(qū)域內(nèi)周圍建筑分布等綜合信息[5]。眾所周知，深基坑支護(hù)的中心指導(dǎo)指標(biāo)是控制基坑周圍土體或圍巖的擾動和落差，防止基坑底部隆起、土體變形等。施工前對施工條件進(jìn)行全面檢查。在施工過程中，必須及時識別支架和周邊環(huán)境的變化。

3.2 城市高層建筑深基坑支護(hù)施工中的注意事項

城市建筑物的深基坑支護(hù)施工需要高水平的環(huán)境保護(hù)措施。在為憲法機構(gòu)選擇支持類型時，必須盡可能避免污染和噪音。例如，避免使用鋼板樁，以防止支撐過程中產(chǎn)生的噪音污染和周圍振動。還必須考慮支持過程中產(chǎn)生的化學(xué)污泥和工業(yè)廢物對城市的潛在影響。盡量減少對城市正常生產(chǎn)和生活的干擾。此外，必須及時調(diào)查施工現(xiàn)場周圍建筑物的收縮、不均勻沉降和環(huán)境變化，并及時采取對策。

由于周邊環(huán)境的限制，城市建筑深基坑支護(hù)施工條件往往比較苛刻。例如，基礎(chǔ)井周圍有密集的其他高層建筑，各種復(fù)雜的管道分散在各層之間。這對基礎(chǔ)開挖和支護(hù)提出了很高的技術(shù)要求。必須經(jīng)常進(jìn)行挖掘和支撐。開挖和支護(hù)必須交替進(jìn)行，在狹窄的施工現(xiàn)場必須進(jìn)行徹底檢查，以實現(xiàn)施工過程的合理安排。

4 工程實例

本項目總面積44774m2，地上30 層，地下3 層；室外屋檐高達(dá)905m，基礎(chǔ)平均埋深12.5m。項目西側(cè)靠近市政輸氣管道，擬建地下結(jié)構(gòu)西側(cè)距離現(xiàn)有紅線圍欄1.5m。墻外道路為社區(qū)道路，南側(cè)地下車庫樓外線距住宅僅12m，施工現(xiàn)場臨時道路及項目部辦公樓位于東側(cè)。

4.1 地質(zhì)條件

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和現(xiàn)場試驗綜合分析，項目場地土質(zhì)較差，一般填土區(qū)厚度為（-0.5～5.3）m，分布范圍廣。全風(fēng)化泥巖、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖廣泛分布于平坦路堤區(qū)以下，厚度（-0.6～3.0）m。地質(zhì)報告還表明，地下水位較高，平均水位為-2.3m，對土壤穩(wěn)定性構(gòu)成了很大威脅，必須進(jìn)行支護(hù)。

4.2 水文地質(zhì)條件

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)和技術(shù)地質(zhì)資料分析，該地區(qū)淺層土壤中有地下水儲存空間。一般深度為3～5m，主要由大氣降雨滲漏、地下水側(cè)向徑流和管道滲漏產(chǎn)生，主要由蒸發(fā)和地下水側(cè)向徑流引起。自然動力類型包括入滲蒸發(fā)型和徑流型。年水位波動規(guī)律為6—9 月水位較高，其余月份水位較低，年變化范圍通常為2～3m。

4.3 基礎(chǔ)井設(shè)計的主要施工技術(shù)

4.3.1 施工工藝

施工工藝流程：土方開挖→基坑邊坡修整→放點→成孔（鉆孔）→放人錨筋及注漿管→注漿→設(shè)置泄水孔→墻面布筋→噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)。

鉆機定位成孔。成孔設(shè)備采用兩套地質(zhì)礦產(chǎn)部重慶探礦機械廠生產(chǎn)的MGJ-50 型回轉(zhuǎn)式鉆孔機，為了滿足土釘施工傾角的需要，進(jìn)行了鉆機的改造配套工作?；硬捎梅謱娱_挖的方式，挖完第一層后設(shè)備立即進(jìn)場進(jìn)行土釘施工，避免土坡暴露時間過長。

土釘錨釘?shù)陌惭b與孔內(nèi)注漿。孔內(nèi)注漿采用水泥漿灌注，膠結(jié)材料選用425 號普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.45:1～0.5:1，用氣壓式注漿方式，將注漿導(dǎo)管底端插入孔底后才開始注漿，待空口溢出水泥時再將導(dǎo)管以勻速緩慢撤出，以保證孔中氣體能全部逸出，直至全孔灌注漿注滿漿液為止。

錨固端處理與噴射混凝土板墻。布置完面層鋼筋網(wǎng)后，先在距錨釘端頭200mm 處采用穿孔塞焊一塊150mm×150mm×8mm 的鋼板，然后在鋼板外側(cè)錨釘端部兩側(cè)沿錨釘長度方向焊上三根通長加強鋼筋互相焊接，使所有土釘相互連接成一個整體。噴射混凝土配合比為水泥∶瓜米石∶中砂=1∶2∶2，內(nèi)摻速凝劑及早強劑，要求混凝土強度達(dá)C20 以上。

噴射前，先在邊壁面上垂直打入短鋼筋段作為標(biāo)志，以保證施工時得噴射混凝土厚度達(dá)到規(guī)定值。100mm 厚的板墻分兩次噴射，每次厚道控制在50～60mm；120mm 厚的板墻分3 次噴射，每次厚度控制在40～50mm。在繼續(xù)下步噴射混凝土工作時，要求工人仔細(xì)清除預(yù)留施工縫結(jié)合面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使之潮濕，待混凝土終凝后2h，立即開始連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5～7d。

傾斜保護(hù)桿施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)備→樁的測量定位→鉆機就位→孔底鉆孔→混凝土起鉆抹灰→清孔→鋼筋室振搗鋪設(shè)→混凝土振搗→樁身養(yǎng)護(hù)→樁頭拆除。主要過程如下，桿位的測量和放置必須準(zhǔn)確。當(dāng)再次檢查樁的位置時，使用粗鋼筋標(biāo)記樁中心的垂直孔。根據(jù)本項目研究報告，樁端位于砂土層中，為確保樁的有效長度，鉆孔速度必須緩慢，以避免樁體破裂。抹灰混凝土必須及時且連續(xù)。粗混凝土粒徑不大于20mm，砂速大于45%；澆筑鋼筋籠時，應(yīng)確保鋼筋籠的準(zhǔn)確位置和垂直度，防止與孔壁碰撞。鋼筋籠下降時，應(yīng)啟動振動器，以感受混凝土的幫助，振搗時間不應(yīng)小于5min。

預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)備→鉆機就位→孔角校正→鉆孔和泵送→送料桿→抹灰和抹灰→桿體維護(hù)→鋼梁緊固件安裝→擰緊和鎖定→鋼梁拆除。主要過程：按計劃孔深鉆孔后停止鉆孔，但繼續(xù)旋轉(zhuǎn)鉆桿1min，并緩慢拔出鉆頭，以防止孔端土壤坍塌和實際孔深不足；砂漿管和桿體必須一起鋪設(shè)在孔底。用砂漿緩慢拉出管道，直到開口處可見水泥。然后砂漿必須每10min 重復(fù)一次，每個孔必須抹至少兩次，以確保地腳螺栓孔的砂漿飽滿；只有在地腳螺栓孔的補強大于75%時，才能擰緊鋼芯。

4.3.2 基坑降水

地下水對深基坑的安全和穩(wěn)定性以及地下規(guī)劃的建設(shè)有重大影響。針對深基坑支護(hù)受到地下水影響較大的問題，要在進(jìn)行支護(hù)作業(yè)前對地下水的水位進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控。地下水位測量需要在施工前安排進(jìn)行。如果水位較高，不能滿足支護(hù)需求時，可采取抽水等措施使地下水水位降低至安全施工的范圍內(nèi)。保證水位與基坑底部至少保持一米的距離。此外，由于地下水的流動性較強，變化速度較快。在施工過程中也可能因降雨量增大的原因造成水面猛漲。為此，有條件的施工單位可以設(shè)置水位的實時監(jiān)控裝置，以此保證支護(hù)工作能夠在安全可靠的環(huán)境中順利進(jìn)行。

根據(jù)工程實際情況，建立安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的雨水系統(tǒng)。在基坑上邊構(gòu)筑排水溝，流至西南面的沉沙井后排入市政管網(wǎng)。并將施工場地做硬化處理。然后于土釘注漿完成后，在基坑側(cè)面插入長度為500mm，直徑為60mm 的UPVC 排水管，使其外端伸出支護(hù)混凝土板墻外50～60mm，管內(nèi)填碎石做濾水層以利混凝土板墻后的積水排出。結(jié)合以往的設(shè)計經(jīng)驗和項目特點，將采用環(huán)形密封井排水。在安裝和施工過程中，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整井的位置，使邊坡防護(hù)桿的預(yù)加載地腳螺栓不會穿透管道。同樣，在土釘墻和預(yù)壓錨桿領(lǐng)域也應(yīng)注意這些問題。

4.3.3 基坑監(jiān)測

對于深基坑支護(hù)施工來說，做好實時監(jiān)測是非常關(guān)鍵的。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測的內(nèi)容包括基坑邊坡的變形觀測、周圍建筑物及地下管線變形與沉降觀測、水位觀測等。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)分析并及時了解土方開挖及支護(hù)設(shè)計在實際施工中的情況，分析其存在的偏差便可以及時的了解基坑土體變形狀況以及土方開挖影響的沉降情況。對設(shè)計中存在的偏差，及時校正設(shè)計參數(shù)，對已施工的缺陷部位采取恰當(dāng)?shù)难a救和控制措施，以防止其惡化。在具體的監(jiān)測上，我們應(yīng)該對于深基坑支護(hù)施工當(dāng)中，整體沉降、水平位移、裂縫以及變性等情況進(jìn)行充分的掌握，在發(fā)現(xiàn)參數(shù)變化時第一時間做出處理。從動態(tài)化的角度做好相應(yīng)的管控，圍繞不同的監(jiān)測指標(biāo)做好相應(yīng)的應(yīng)對，可以提前對險情進(jìn)行預(yù)警，規(guī)避損失，及時配合有效措施進(jìn)行處理應(yīng)對，保障安全。本工程根據(jù)委托的監(jiān)測單位提供的專業(yè)方案，基坑位移監(jiān)測基點6 個，位移監(jiān)測點17 個。高程監(jiān)測點可采用位移監(jiān)測點。本工程基坑深度為12.3m，根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定基坑的變形監(jiān)控按一級基坑處理。

5 結(jié)語

通過工程案例施工技術(shù)實踐表明，深基坑施工前的設(shè)計、排水排水、基礎(chǔ)井控制等各項支護(hù)措施安全、經(jīng)濟(jì)、可行。這是未來類似項目的一個例子。換言之，深井支護(hù)技術(shù)已成為高層建筑施工中不可缺少的技術(shù)。在具體應(yīng)用中，要充分結(jié)合施工現(xiàn)場的特殊環(huán)境和技術(shù)施工的特點，制定合理的支撐體系，做好對建筑各個環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制和管理，確保支撐效果，提高高層建筑施工質(zhì)量，確保后續(xù)使用過程的安全穩(wěn)定。