姜鐵波

（中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司,北京 100040）

0 引言

由于土地面積的局限性以及人們對(duì)于城市居住需求的增多，我國(guó)建筑高度持續(xù)攀升，城市建筑規(guī)劃中多以高層建筑為主，這對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化、功能的完善程度提出了更高的要求。基坑深度越深，其存在的風(fēng)險(xiǎn)越高，但受限于場(chǎng)地面積，工程施工時(shí)不能采取放坡式基坑開(kāi)挖，為減少甚至消除安全隱患，高層建筑工程的基坑支護(hù)方式逐漸多樣化?；又ёo(hù)是一種專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)，可保證建筑地下結(jié)構(gòu)施工、基坑側(cè)壁及周?chē)h(huán)境的安全，能提高建筑的整體安全性及平穩(wěn)性。本文從高層建筑工程深基坑支護(hù)的注意事項(xiàng)出發(fā)，對(duì)其支護(hù)施工技術(shù)的選擇依據(jù)及具體運(yùn)用進(jìn)行分析。

1 高層建筑工程深基坑支護(hù)的注意事項(xiàng)

（1）深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)在滿足高層建筑的穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求的前提下，必須從整體上確保地下空間及周?chē)h(huán)境的安全性，把“安全第一”的思想貫徹落實(shí)于深基坑工程的建設(shè)過(guò)程中，對(duì)原有施工規(guī)章制度進(jìn)行細(xì)化，完善責(zé)任制，以此促進(jìn)深基坑施工的安全與標(biāo)準(zhǔn)化。

（2）進(jìn)行深基坑開(kāi)挖作業(yè)前，不僅要考慮設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃性，還要保證整體支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，深基坑作業(yè)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)噪音、塵土等環(huán)境污染，對(duì)施工場(chǎng)地周?chē)用竦墓ぷ骱蜕钤斐奢^大影響，基于此，在施工過(guò)程中，必須重視對(duì)周邊環(huán)境的有效管控，采取綜合措施盡可能減小噪音及塵土等環(huán)境污染問(wèn)題所帶來(lái)的負(fù)面影響。

（3）在保證基坑工程質(zhì)量和施工人員安全的前提下，嚴(yán)格把控工程的施工周期，加強(qiáng)對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，并合理運(yùn)用技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備予以針對(duì)性處理。

2 影響深基坑支護(hù)形式選擇的因素

2.1 地下水因素

地下水源是建筑工程施工前需要重點(diǎn)考察的因素，與深基坑施工的安全性密切相關(guān)。在特定的施工運(yùn)行階段，基坑可能會(huì)導(dǎo)致地下水的基礎(chǔ)條件發(fā)生變化，若水源完全流向基坑方向，基坑的整體質(zhì)量則會(huì)相應(yīng)降低。地下水的無(wú)序滲流必然會(huì)對(duì)基坑壁的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，又因砂層的滲透能力較強(qiáng)，極有可能造成地下水涌出。另外，一旦砂層中的壓強(qiáng)較砂石的滲漏承載負(fù)荷大，就會(huì)產(chǎn)生泥石化現(xiàn)象。

2.2 土體因素

基坑支護(hù)施工技術(shù)的意義在于保障建筑工程周?chē)ㄖ陌踩?。從建筑學(xué)理論的角度上看，不論施工技術(shù)優(yōu)越與否，均無(wú)法避免對(duì)整體環(huán)境造成程度不一的破壞性影響，其中以土體強(qiáng)度的變化較為常見(jiàn)。深基坑支護(hù)施工過(guò)程中，周?chē)馏w出現(xiàn)變形的情況并不少見(jiàn)，故在選擇深基坑支護(hù)形式時(shí)需要全面分析和管控建設(shè)行為對(duì)土體的影響，并采取合理的支護(hù)施工技術(shù)，有效預(yù)防建筑工程周?chē)耐馏w發(fā)生變形。

2.3 安全監(jiān)測(cè)因素

任何涉及基坑工程的安全問(wèn)題，均與施工不規(guī)范密切相關(guān)。對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)測(cè)，一方面可以保證工程設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性，另一方面可以有效地預(yù)防工程突發(fā)事件的發(fā)生?；又ёo(hù)安全監(jiān)控技術(shù)的核心，是指在實(shí)際施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照機(jī)械設(shè)備的使用說(shuō)明進(jìn)行操作，并動(dòng)態(tài)化監(jiān)控基坑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)。結(jié)合前期基坑作業(yè)階段的監(jiān)測(cè)成果，獲得大量與地質(zhì)體相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)以及空間數(shù)據(jù)，將所得數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，高效進(jìn)行對(duì)比勘察、規(guī)劃，評(píng)估初步規(guī)劃的成果，有助于判斷深基坑施工方案的科學(xué)性。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)及控制要點(diǎn)

3.1 土釘墻支護(hù)施工

作為土釘墻支護(hù)的核心，增固墻體能夠有效增加混凝土的面層厚度。高層建筑工程深基坑施工作業(yè)過(guò)程中，施工人員務(wù)必深入探究土體和土釘之間互為牽制的機(jī)理，對(duì)可能引起土體變形的風(fēng)險(xiǎn)因素予以管控。深基坑作業(yè)期間，施工人員要在技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行土釘撥拉試驗(yàn)，確定鉆孔深度適宜，再鉆孔、注漿，注漿期間嚴(yán)格管控水灰比，保證泥漿凝結(jié)后能夠與土體有效相融，充分發(fā)揮深基坑結(jié)構(gòu)的支撐作用。

土釘墻支護(hù)施工工藝流程為：周邊放樣→土層開(kāi)挖→修坡面層→支護(hù)內(nèi)部排水系統(tǒng)施工→初噴混凝土→土釘制作及成孔→安裝土釘、注漿、焊連接件→編制鋼筋網(wǎng)→復(fù)噴混凝土面層→地表排水、基坑排水系統(tǒng)施工[1]。周邊放樣作業(yè)前，需要根據(jù)土釘墻的實(shí)際施工方案提前進(jìn)行放樣調(diào)控，盡可能避免出現(xiàn)偏差，一旦發(fā)現(xiàn)偏差，及時(shí)開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)探究。土層開(kāi)挖作業(yè)過(guò)程中，技術(shù)人員需要把控開(kāi)挖的深度與施工設(shè)計(jì)方案的要求一致。支護(hù)內(nèi)部排水系統(tǒng)施工前，首先需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、基坑上下口線之間的距離要求，對(duì)積水溝、積水坑開(kāi)展開(kāi)挖作業(yè)，如地下水位低、底層松軟，可借助微型栓組成超前支護(hù)；如地下水位高，則可通過(guò)增加隔滲帷幕的方法進(jìn)行施工。土釘制作及成孔要進(jìn)行精確測(cè)量，使土釘規(guī)格規(guī)范化，并對(duì)深基坑進(jìn)行實(shí)地勘察，選擇孔徑一致，且有質(zhì)量保證的土釘。土釘打入前，確定入釘位置的精確性，打入時(shí)注意角度，然后根據(jù)施工要求開(kāi)展注漿、焊連接件作業(yè)。與此同時(shí)，土釘錨管注漿時(shí)，注漿管應(yīng)插至孔底，有序注入，拔管操作需要與注入同步進(jìn)行，采取口部高壓注漿，然后予以封孔操作。進(jìn)行編制鋼筋網(wǎng)時(shí)，施工人員需要在技術(shù)人員的指導(dǎo)下綁扎或點(diǎn)焊雙向鋼筋網(wǎng)，控制鋼筋網(wǎng)的誤差≤20mm，由此保證土釘墻支護(hù)施工的整體質(zhì)量。

3.2 鋼板栓支護(hù)構(gòu)造

鋼板栓支護(hù)施工技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，常被運(yùn)用于高層建筑工程的施工作業(yè)中，其中以軟弱地層建筑施工應(yīng)用最為廣泛。熱軋型鋼以及鋼板栓是鋼板栓支護(hù)施工的關(guān)鍵，采用鋼板墻的模式進(jìn)行穩(wěn)固操作，可以獲得良好的擋水效果。倘若深基坑的深度≤8m，且土體較軟，建議合理運(yùn)用鋼板栓支護(hù)施工技術(shù)。開(kāi)展作業(yè)前，應(yīng)將鋼板拔出，全面勘察周?chē)鼗僚c地表土環(huán)境，取多個(gè)土層樣本進(jìn)行檢驗(yàn)，及早發(fā)現(xiàn)區(qū)域性土體變形問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化深基坑鋼板栓支護(hù)構(gòu)造。

3.3 地下連續(xù)墻支護(hù)

在高層建筑工程施工過(guò)程中，可能需要面對(duì)一些特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu),因此，深基坑施工前務(wù)必重視施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實(shí)地勘驗(yàn)，并對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性進(jìn)行全面分析。對(duì)于密度較大的地質(zhì)構(gòu)造，往往選用地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，在沉降要求標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格的情況下，地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用價(jià)值相對(duì)于大多數(shù)的支護(hù)結(jié)構(gòu)而言較為突出。基于此，可以考慮將地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)與不同類(lèi)型的土質(zhì)環(huán)境相結(jié)合，不僅能減小施工對(duì)周?chē)h(huán)境造成的消極影響，還能增加高層建筑的剛度，保證建筑的安全及穩(wěn)定性。需要格外注意的是，地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)仍然存在局限性，即深基坑施工區(qū)域的土質(zhì)硬度越高，對(duì)連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)的要求會(huì)相應(yīng)提高，導(dǎo)致工程建設(shè)成本投入增加。另外，運(yùn)用地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量廢漿，因此，工程技術(shù)人員必須制定方案合理排放廢漿，減少甚至消除廢漿對(duì)地下施工區(qū)域造成的不良影響。

3.4 水泥擋土墻支護(hù)

采取重力式水泥土擋墻支護(hù)技術(shù)，可以在攪拌樁基底和軟土加固的基礎(chǔ)上，全面提高建筑工程的整體質(zhì)量。受自身的重力作用影響，攪拌樁能夠維持良好的側(cè)向力，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的抗滑移能力和防控多種墻體變形問(wèn)題均具有積極意義。水泥擋土墻支護(hù)技術(shù)的環(huán)保性和平穩(wěn)性較強(qiáng)，防滲透性良好，支護(hù)效果顯著，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)需要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，并對(duì)可能影響支護(hù)效果的因素進(jìn)行綜合判斷。

水泥擋土墻支護(hù)施工質(zhì)量的整體提升可以從以下幾個(gè)舉措進(jìn)行：

（1）測(cè)量方向細(xì)分為3個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，首先，將工程線放出，等候工程建設(shè)負(fù)責(zé)人以及相關(guān)單位的確認(rèn)；其次，根據(jù)工程軸線，將加水泥攪拌樁墻的軸線放出，并等待確定軸線與水泥土軸線之間的距離；最后，根據(jù)已確認(rèn)的軸線，確定水泥攪拌樁施工溝槽的具體方位[2]。

（2）水泥土攪拌樁需要進(jìn)行工藝化試樁操作，保證攪拌機(jī)械設(shè)備的鉆孔下沉，精準(zhǔn)把控噴漿速度、下沉速度與增速的有效配合，由此提高施工的整體效率。

（3）一旦發(fā)現(xiàn)輸入漿液管道堵塞，必須立即停泵處理，處理完畢后上提或下沉攪拌鉆具，攪拌鉆具的移動(dòng)距離約為1m，而后繼續(xù)開(kāi)展?jié){液輸入作業(yè)。

（4）嚴(yán)格按照操作要求插入型鋼，非必要情況下，型鋼表面的摩擦藥劑使用量應(yīng)適當(dāng)減少。此外，插筋作業(yè)必須在樁頂運(yùn)行完成后即刻進(jìn)行，且施工人員需要確保插筋材料的插入及探出深度均達(dá)到規(guī)劃方案中的要求。

（5）水泥土攪拌作業(yè)完成后，需要進(jìn)行型鋼起吊，并配合專(zhuān)業(yè)化設(shè)備對(duì)其垂直度予以精準(zhǔn)調(diào)整，以規(guī)范型鋼的插入深度。

3.5 錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)主要通過(guò)圍巖內(nèi)部的錨桿改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)而達(dá)到支護(hù)的目的。為了保證高層建筑深基坑的平穩(wěn)性，避免深基坑施工期間以及竣工后出現(xiàn)嚴(yán)重變形的情況，施工單位往往會(huì)合理運(yùn)用錨桿支護(hù)施工技術(shù)，通過(guò)立壁鉆孔獲得精確的鉆孔深度，逐步擴(kuò)張，直至鉆孔底端，以改善整個(gè)基礎(chǔ)工程的支撐性能，從而全面提高高層建筑工程的質(zhì)量[3]。

深基坑的錨桿支護(hù)施工工藝流程為：基坑立壁土層開(kāi)挖→修整立壁→測(cè)量與放線→鉆機(jī)就位、孔位校正→鉆孔→下錨桿→壓力注漿[3]。使用錨固孔鉆機(jī)等相關(guān)設(shè)備開(kāi)展鉆孔作業(yè)前，需要預(yù)先設(shè)定鉆孔位上調(diào)節(jié)鉆桿的水平位置與傾角，確認(rèn)完畢后方可開(kāi)始鉆孔操作。開(kāi)展鉆孔作業(yè)的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整設(shè)備的速度，若遇到障礙物則立即對(duì)其進(jìn)行清除，障礙物完全清除后繼續(xù)鉆孔。鉆孔完畢后，對(duì)形成的孔洞進(jìn)行全面清潔，而后將錨桿插入穩(wěn)定的巖層中，另一端連接其托板。錨桿插入后，對(duì)多次補(bǔ)充的水泥漿進(jìn)行全方位的檢查，確保錨桿與巖層緊密相連，為深基坑的穩(wěn)定性打下良好基礎(chǔ)。另外，深基坑支護(hù)作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)對(duì)周?chē)ㄖ镞M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并檢測(cè)周?chē)ㄖ钠椒€(wěn)性，以降低深基坑工程對(duì)周?chē)ㄖ锏牟焕绊憽?/p>

3.6 排栓支護(hù)

排栓支護(hù)施工技術(shù)的主要特征為靈活性強(qiáng)、施工范圍廣，常應(yīng)用于土質(zhì)較為松軟的地基施工中。需要注意的是，排栓支護(hù)施工技術(shù)的操作流程較為復(fù)雜，開(kāi)展作業(yè)前，施工人員必須學(xué)會(huì)并能熟練運(yùn)用。在施工過(guò)程中，應(yīng)重視以下問(wèn)題：

（1）事先準(zhǔn)備好規(guī)格適宜的挖孔樁，并按標(biāo)準(zhǔn)形成排列柱；

（2）采取有效的排水措施，最大程度減小排栓支護(hù)作業(yè)開(kāi)展期間地下水的不利影響；

（3）實(shí)施密排鉆孔樁作業(yè)期間，尤其需要技術(shù)人員根據(jù)深基坑的實(shí)際情況，對(duì)具體作業(yè)深度進(jìn)行確認(rèn)[4]。

當(dāng)前我國(guó)的高層建筑可以分為密排設(shè)計(jì)、疏排設(shè)計(jì)形式，排栓支護(hù)技術(shù)對(duì)施工人員的要求極高，施工過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤，均會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。排栓支護(hù)的平穩(wěn)性對(duì)于深基坑的整體工程質(zhì)量具有積極意義，施工人員開(kāi)展作業(yè)時(shí)，要確?；炷恋拿軐?shí)性，有條件者可采用高壓注漿法進(jìn)行施工，如此既能防止地下水滲入基坑結(jié)構(gòu)，又能降低安全風(fēng)險(xiǎn)，保證建筑的安全。

3.7 混凝土灌注樁

混凝土灌注樁是指在施工現(xiàn)場(chǎng)利用成孔機(jī)械或人工成孔，下鋼筋籠后灌注混凝土的基樁，具有強(qiáng)化地基、加固基層、優(yōu)化承載能力的作用?；炷凉嘧妒┕すに嚵鞒虨椋菏┕て脚_(tái)整平→測(cè)量、放線、定樁位→漿池及漿溝開(kāi)挖→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位、孔位校正→成孔→清除孔底沉渣及廢漿→清孔換漿→成孔質(zhì)量檢查驗(yàn)收→吊放鋼筋籠和鋼導(dǎo)管→澆筑孔內(nèi)混凝土→成樁[5]。正式施工前，需要對(duì)鄰近建筑物、構(gòu)筑物的位置、距離及地質(zhì)條件等進(jìn)行實(shí)地勘察，繪制施工場(chǎng)地的剖面圖。鉆孔作業(yè)完畢后，需對(duì)孔洞的深度、孔徑及位置進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其符合要求。采用水下混凝土灌注時(shí)，混凝土中適當(dāng)減少緩凝劑，以延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間，提高其和易性。鋼筋籠入孔通常使用吊車(chē)，對(duì)于小口徑樁，可選用鉆機(jī)鉆架、灌注塔架。此外，下鋼筋籠要對(duì)準(zhǔn)孔位中心，使其緩慢、順直下放，待其就位后即刻使用鋼絲繩固定，安放導(dǎo)管、清空及灌注混凝土等施工環(huán)節(jié)期間避免碰撞孔壁，以防止位移。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著高層建筑的建設(shè)規(guī)模與施工體量的持續(xù)增大，深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用頻率明顯提高，施工方需要熟悉深基坑施工技術(shù)的類(lèi)型，結(jié)合實(shí)際選擇合理的施工工藝，制定規(guī)范化施工方案并嚴(yán)格實(shí)施，確保工程質(zhì)量和施工的安全性。