浅谈高层建筑深基坑的施工技术

　　摘要随着社会的发展与进步，重视高层建筑深基坑的施工工艺具有重要的意义。本文主要讨论高层建筑深基坑的施工工艺的有关内容。
　　关键词:高层;建筑;深基坑;施工;工艺
　　引言
　　深基坑支护设计与施工是当前城市高层、超高层建筑突显的技术难题。深基坑的护壁，不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。文章通过工程实例，为类似施工提供了有益的经验。
　　1、我国深基坑工程的主要特点
　　随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现,深基坑工程越来越多。同时，密集的建筑物大深度的基坑周围复杂的地下设施,使得放坡开挖这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要,因此,深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。尤其是90年代以来,基坑开挖与支护问题已经成为我国建筑工程界的热点问题之一,基坑工程数量、规模、分布急剧增加。经过十几年的发展,目前我国深基坑工程具有以下特点:
　　(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会相互制约与影响,增加协调工作的难度;
　　(6)支护型式的多样性。迄今为止,支护型式有数十种。
　　2、工程项目概况
　　某小区工程为R.C框架结构，由4幢高层合成一个建筑群，+0.00以上层数分别为C1：24层、C2：32层、C3：18层、C4：22层，总建筑面积95380m3，该工程有2层地下室，建筑面积23900m。为一整体地下室，基坑平均深-16m。该工程地层自上而下分别是：人工填土层、粉砂、粗砂、淤泥质土、粉质粘土、粉细砂、粗砂、淤泥质土、中、粗砂、粉质粘土、残积层、全风化岩、强风化岩、中风化岩和微风化岩。场区内地下水位埋深0.7m～1.5m，平均1.08m，地下水主要以上层滞水，孔隙潜水及基岩裂隙水的型式存在。
　　3、支护体系施工技术
　　施工顺序为：测量一搅拌桩施工一挡土桩施工一基坑土坟开挖、喷锚施工一直至基坑底标高-12.5m止。
　　（一）挡土桩施工
　　1．工程人工挖孔挡土桩共39根，分2批完成，开工后先进行全面间隔开挖，第一节护壁浇好固定后，再跳挖。第2批桩成孔在第1批桩开挖成孔并完成桩芯砼后进行。
　　2．成孔施工降水采取潜水泵直接从井内抽水，抽出的水排到场地排水沟内，以防地表水回灌。
　　3．成孔遇淤泥时，首先用钢筋打入淤泥底层挖土30cm～50cm，让钢筋部分露出后，再用稻草在钢筋内侧堵塞，防止淤泥或砂流失，同时改用30cm～50cm高模板浇筑护壁，缓慢地通过淤泥层。
　　4．浇筑桩芯砼必须采用串筒入仓，每桩一次连续浇筑到顶，不得留施工缝。如桩穿过含水土层，涌水量较大，桩芯砼应采用导管水下灌注混凝土的方法，严禁直接往水中灌注混凝土。或采取随抽水随灌注的方法。
　　（二）深层搅拌桩施工
　　1．为加快施工进度，深层搅拌桩施工由6台PH-5B型搅拌桩机同进进行。2台由北分别沿基坑两侧施工，2台由南分别沿基坑两侧施工，2台分别在东、西两边沿基坑施工。
　　2．采用二喷四搅拌法施工，喷浆提到建度0.5m／mim，注浆压力0.5MPa。施工流程为：测量定位一桩机就位一预搅下沉一喷浆搅拌上升一重复搅拌下沉一重复喷浆一搅拌上升一移位进行下一根桩施工。
　　3．搅拌桩施工必须连续进行，以确保帷幕的完整和止水效果，相邻桩体间隔成桩时间不得超过24h，如间歇时间过长，应采取钻孔留出榫头或局部补桩、注浆等措施处理。
　　4．为保证村端桩顶施工质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆座底30s，使浆液完全到达桩端，当喷浆口达到桩顶标高时，应停止提升，再搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。
　　5．施工中因故停喷浆，宜将搅拌机下沉至停浆点下0.5m，待恢复供浆时，再喷浆提升。若停机时间超过3h，应清洗管路，防止浆液硬化堵塞管子。
　　6．搅拌桩施工完后，应养护15d以上。始可进行基坑土坟开挖。
　　（三）喷锚施工
　　1．喷锚施工流程为：修坡一初喷一成孔一锚杆一制安一注浆一挂网一喷面层混凝土。
　　2．为提高刚开挖出的坡面土层临时自稳能力，在修坡后，给土层面初喷1层3cm～5cm的砼，喷射砼强度等级不低于C20，配合比为：w（水泥）：w（砂）：w（石）一1：2：2。
　　3．成孔按照锚杆的间距和排距，在作业面上安出孔位，按设计角度彩MZ=Ⅱ型锚杆钻机或XY-1、XY-2型工程地质钻成孔。
　　4．按设计和实际施工调整后的锚杆孔深制作锚杆，杆体采用Φ25钢筋。为保证锚杆送人锚孔居中，每隔2m焊一个保护架。锚杆自由段≥5m，锚固段长度≥4m。锚杆钢筋前端应绑孔好注浆管底部，以确保将液送至孔底部。
　　5．锚杆注浆采用底部注浆法，注浆体材料为M30水泥净浆，水灰比0.45，内掺l5膨胀剂、0.5早强剂。
　　6．钢筋网离边壁6cm，焊牢于锚杆端部，钢筋网的固定采用在土层中每隔2m打人-Φ16钢筋并与之点焊。
　　7．喷射砼采用425#普通硅酸盐水泥，中砂、瓜米石和适量外加剂拌合而成。喷射前应打湿和清理干净喷射面，喷射工作压力在0.6MPa左右，喷射自下而上进行。
　　8．边坡开挖后要在短时间内完成作业面的初喷。上、下排锚杆施工48h内不宜开挖该段的下一层土体。
　　（四）预应力锚索施工
　　1．施工工艺流程：钻机定位安装一钻孔一清孔一锚索安装一高压注浆一锚索张拉及锚固。
　　2．钻孔采用制式锚钻机和带套管护壁装置的XY-1型地质钻机，水循环四翼钻头或岩芯合金钻头慢速钻孔，钻孔采用回转钻进方式，泥浆循环护孔，泥浆比重控制在1.2左右，钻孔达设计浓度后，继续超钻20cm～30cm。
　　3．锚索按“内锚固段长度+自由段长度+外锚头张接长度（一般为1m）”之和截取钢绞线，组装锚索在锚索组装架上进行，依次制作枣形内锚固段、安装架线环、束线环、对中支架、导向帽等部件。注浆钢绞线不得相互交叉。
　　4．锚索推送前，须先用大排量水泵对钻孔进行彻底清洗，并检查确认钻孔及锚索各项指标达到要求后即可进行锚索推送。推送过程中，力求用力均匀，速度平稳，防止损坏注浆管、隔离层及锚索部件。
　　5．注浆采用UBJ-1.8型挤压式砂浆泵，砂浆强度等级为C30，配合比为w（水泥）：w（砂）=1：0.5。水灰比0.45，内掺15%膨胀剂、0.5早强剂、注浆压力0.5MPa～1.0MPa。
　　6．锚固体的强度达到80%的设计强度后方可进行张拉，正式张拉之前，取设计轴反力的10%～20%对锚索进行预张拉1～2次，使其各部分密切接触，锚索体完全平直。每级荷载的观测时间不少于5min。最后卸载至设计荷载进行锁定。
　　4、降排水措施
　　4.1对于地表水，采取“集水明排”的办法：在第一道搅拌桩施工结束后，沿基坑支护桩冠梁边做环形排水明沟，以防地表水倒流人基坑。
　　4.2对于坑壁渗水，设计上虽采取比水措施，但止水桩位置因施工工艺的局限不可能准确无误，坑壁渗水在所难免，预防上采取“堵”和“疏”结合的办法；于坑底四周及后浇带位置设置卵石铺设的盲沟、盲井，当坑壁渗水量较小时，用干海绵和导流管进行疏导，有组织地排到集水坑；当坑壁的渗水量较大时，将该处土体适当暂时保留并压实，以平衡基坑内外水头压力，再通过注浆措施将渗水堵死。
　　4.3淤泥层水位较高，渗透性大，采取轻型井点辅助降水措施。同时加强对周边建筑物、道路等的监测，密切注意降水对周边的影响。
　　5、经验与教训
　　1）地下连续墙槽壁两侧加固，是目前对付地下砂质土层、防止槽壁坍塌的有效方法。但一定要控制好搅拌桩的成桩垂直度，否则很难确保成槽的施工质量，若在锁口管背面产生混凝土绕流，则对下幅槽段施工就成为障碍，采用旋挖钻机进行清障，费用是非常昂贵的。
　　2）在基坑内设置中隔墙，不仅增加了工程造价、施工工期，也给现场施工带来很多麻烦。但其可有效减少的对基坑临近1号线周围环境的影响。
　　3）降水井和降压井的布置要考虑周全，电梯井深坑施工增设的井点降水管，不仅影响到小挖机挖土，还影响钢筋施工，幸好未影响到整个基坑的安全。
　　结束语
　　深基坑支护施工必须选择合适的围护结构，施工过程中采取一系列的质量控制措施，满足基坑稳定的要求，确保工程安全，保护周边环境，节约成本、加快工期，取得了良好的社会和经济效益。
　　参考文献
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