超高层房屋建筑基坑支护施工技术探微

【摘要】要保障超高层房屋 建筑的施工安全，就必须重视超高层房屋建筑的基坑支护施工技术。 本文对超高层房屋建筑的基坑支护施工技术进行了探讨，希望能够促进超 高层房屋建筑施工技术的发展。

【关键词】超高层房屋建筑；基坑支护；施工技术

前言

由于城市人口迅速增长，城市住房紧张等原因，高城建筑成为当代房屋建筑行业中的新兴标志。30 层以上、建筑高度高于 100米的住宅建筑或民用建筑可以称为超高层建筑。 由于具有较大的建筑上部荷载以及较深的基础埋深，超高层房屋建筑的基坑支护对于施工安全非常重要。 本文以实际工作经验为基础，对超高层房屋建筑的基坑支护施工技术进行了探讨。

1基坑支护工程的特点分析

1.1区域性

地形因素、地质情况等土体条件是基坑支护的设计首要考虑的条件。我国幅员辽阔，南北方的地质条件差异较大，同的地区需要采 用不同的支护形式，因此基坑支护具有一定的区域性特点。

1.2复杂性

基坑支护工程是一项施工困难，受多种自然因素人为因素影响的工程技术。施工现场土质随着季节及周围环境的变化而变化，其相应的各 种性能参数也不尽相同，再者作为计算依据的地质勘查报告中的 相关数据也存在一定的局限性，与实际土质有一定的差距，导致设计结果过于保守或过低考虑其安全性与稳定性等情况，致使基坑支护具有了复杂性的特点。目前，土压力的计算，是简化后按库仑公式或朗肯公式进行。常用的公式为：

（1） 主动土压力： Eα=1/2γH2tg2（45°-Φ/2）-2CHtg（45°-Φ/2）+2C2/γ

式中：Eα——主动土压力（KN），γ——土的容重，采用加权平均值。H——挡土桩长（m）。Φ——土的内摩擦角（°）。C——土的内聚力（KN）。

（2）被动土压力：EP=1/2γt2KPCt

式中：EP——被动土压力（KN），t——挡土桩的入土深度（m），KP——被动土压力系数，一般取K2=tg2（45°-Φ/2）。

1.3 影响因素多

施工技术不过关、勘察结果不准确、基坑支护设计不全面、施工质量不合格、管理不到位等是造成基坑事故频发的主要因素根据相关调查统计数据结果显示，国内平均每年的基坑失稳约为 10% ～ 15% ，在一些软土地区甚至达到了 25% 。

2 超高层房屋建筑基坑支护类型

在高层建筑工程中，有多种深基坑支护类型，但深基坑支护是建筑工程的基础工程，施工环境特殊，导致施工技术受到很多因素的影响，在选择施工技术类型是要综合考虑支护结构的要求、周围建筑物、土质条件、地下水位、天气情况、基坑开挖深度等因素，选择合适的基坑支护施工技术类型。

2.1 土钉墙支护

土钉墙支护技术是一种稳定性较强的支护技术，主要起到主动嵌固的作用，有成本低、效果好，工期短以及十分简单的施工等特点。所谓的土钉是一种细长的杆件，由防水部分、加固处理的原位土体、混凝土喷射表层和密排的土钉共同组成，又称为土钉墙，其作用是对原来的场地土体进行锚固和加固。 当土体受力变形时会与土钉形成摩擦力或被动粘结力，使土钉发挥作用。该技术优点在于不会对周围环境产生过大的影响、具有较小的变形、施工便利、工期较短、工作量较小、材料用量少，因而具有较好的经济效益。 如果施工场地的排水条件较好或地下水位较低、基坑周边有可以利用的土体或相邻的建筑收到较低程度的影响、施工场地不便于放坡或地方狭小时，可以考虑使用该技术。 该技术的适用土地为经过降水处理的粉质土、粘土、沙土或者地下水位以上的土体。

2.2 地下连续墙支护

地下连续墙支护是一种在地下挖槽施工，利用特殊挖槽设备建造高强度的钢筋混凝土挡墙的工程技术。具有整体长度大，墙接头止水效果好，振动以及施工噪声小的特点。该技术是一种比较先进和成熟的超高层房屋建筑基坑支护施工技术，该方法对天气有较小的依赖，由于采用平行立体操作的方法，能够对地下空间进行最大程度的利用，工期也比较短。 在基坑深度较深的情况下往往使用该方法，支护时可以对地下室主体结构进行充分的利用。 但是开挖工作会受到支撑位置的限制，而更为复杂。

2.3 钢板桩支护

钢板桩支护是一种具有耐久性高、可靠性强的特点主要有钢板桩和热轧锁扣两种，是超高层的基坑支护施工中，经常采用的一种基坑排桩支护技术。该施工技术对钢桩独立的支挡土体或混凝土灌注桩进行利用。排桩支护也可以和土体内部的支撑构件或者锚杆进行配合，来对土体进行支挡。 实际施工过程中，可以按照实际施工需要选择锚杆式支护结构、内撑式支护结构、拉锚式支护结构、悬臂式支护结构等结构类型。在实际施工的过程中，要注意开挖前先进行支护，并确保泥浆输送排放系统能够正常运行。 按照不同的施工成孔方式，可以将灌注桩分为套管成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、泥浆护壁钻孔灌注桩，灌注桩施工的步骤为桩基移位、养护桩、破桩，最后对冠梁进行施工。除了排桩支护施工、半逆作法与逆作法施工、周边放坡开挖和复合土钉墙与土钉支护之外， 超高层房屋建筑基坑支护还有环形支护、喷锚网支护、水泥搅拌柱、水泥土墙等支护类型。

3 案例分析

本文以某市商场酒店建筑为案例根据地质情况和分析计算土钉墙选用Φ48×3L=9000@1000的锚杆。当采用钢管作土钉时钢管头做成尖形以便于进入土层并减少清孔工序若发现钢管内有土便及时进行清孔钢管土钉插打完成后采用标号32.5的硅酸盐水泥水灰比为0.4砂浆进行注浆，注浆压力为0.3～0.5 Mpa压浆体积为理论体积的23倍在孔口设置止浆器使其与孔壁紧密配合止浆器上将注浆管插入注浆孔内深入到孔底以上0.5米处在控制的压力条件下注满为止注浆开始或中断30分钟以上时用清水润滑管路和注浆设备。钢管内注浆完成后在土坡面上挂Φ6.5钢筋网间距200mm×200mm在钢筋网上再放置Φ12加强钢筋将网片、加强钢筋、土钉按要求焊接牢固。钢筋网上喷射C20厚度为100MM的混凝土在喷射表层混凝土之前先清理坡面上的杂物并采用高压风水冲洗受喷面喷射顺序为自上而下分片依次进行分层喷射时。自混凝土终凝后2小时开始进行喷水养护养护期不少于7小时同时在养护期间一直观察边坡的稳定若发生混凝土表面有裂缝、下沉或塌陷等现象则立刻查找原因并返工。水泥搅拌桩支护桩长13000mm水泥制浆水灰比采用0.45掺入量为水泥搅拌桩重量的13%，425号普通硅酸盐水泥搅拌机喷浆提升速度应控制在0.8m/分～1.0m/分喷浆压力控制0.4Mpa严格控制喷浆、搅拌、提升速度确保浆量喷均喷足浆与主体搅拌均匀喷浆过程中因某种因素造成停机而断浆的在续后工作时重新下钻至原喷浆面下1m处然后补浆续上拔该工程通过对整个基坑的边坡进行土钉墙和水泥搅拌桩支护有力地保证了基础工程乃至整个工程的施工计划并在雨季受住了考验很好地完成了任务。

结语

基坑支护施工技术是一项要求高技术、高质量的项目工程，房屋楼层越高，要求也越高，施工难度越大。本文介绍了超高层房屋建筑中比较常见的几种基坑支护施工技术，在实际施工过程中要综合各项因素，选择最为合适的基坑支护施工技术，以提高施工的质量。 超高层房屋建筑对基坑支护施工的技术要求较高，要相对所授课程进行评判，并提出相应修改意见，实现资源共享，共同发展。

参考文献

[1]欧阳剑清.高层建筑深基坑支护施工技术探讨 [J].中国新技术新产品 ，2012（02）.

[2]赵伟，刘玉波，王云宝.深基坑支护方案选择与施工技术[J].黑龙江水利科技，2011（03）.

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