高层建筑深基坑支护施工

高层建筑深基坑支护施工

作者：周桂菊

来源：《华夏地理中文版》2014年第11期

摘 要：文章结合工程案例，简要分析了高层建筑深基坑支护施工技术及其施工过程中的应注意的相关问题及解决措施，可供参考。 关键词：高层建设；深基坑；支护；施工技术 一、工程概况

该工程总用地面积22291m2，总建筑面积119721m2，其中地上面积71326m2，地块呈长方形，基坑为三层地下室，基础采用钻孔灌注桩基础。地下室基础开挖深度为 -13.950m局部达-15.300m。

本工程本工程±0.000为6.100，场地相对标高为-0.500，地下一层楼板面标高为-5.750m，地下二层楼板面标高为-9.350m，地下三层底板面标高为-13.150m和-14.500m，底板底标高为-13.950m（局部-15.750m），设计基坑开挖深度为14.400m、15.250m（局部），本基坑安全等级为一级。

二、基坑设计概况 （一）支撑体系

由于本基坑地基土质较好，因此根据本基坑土质及环境条件，结合临近其它工程施工情况，考虑采用一道钢筋混凝土内支撑，支撑设置在地下室二层楼板以上，施工时在地下室二层楼板处设置传力带采取换撑措施，控制支撑拆除后围护结构的变形。 （二）地下水位控制

本基坑周围环境条件较差，根据相关工程经验，采用简易深井降低基坑内外的地下水位；基坑东北两侧侧道路下已铺设地下管线，尽管地下管线均未开通，但降水容易导致其不均匀沉降而引发事故和纠纷，因此四侧均采用三轴搅拌桩在基坑外侧形成止水帷幕。同时在基坑四周布置深井以适当降低坑外地下水位以减小土压力和水压力。地下水位控制也是本基坑工程施工的关键。

（三）深浅坑交界处 如图1。

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三、施工总体部署

本工程施工部署根据本场地地质水文条件以及前期施工准备时间比较长，在工程设计阶段建设方已结合设计及政府相关职能部门要求，考虑桩基先行，并结合基坑围护设计的特征，桩基施工前先将基坑施工范围内地坪下4.0米土层进行开挖，开挖时边开挖边将土钉喷锚护坡同步进行施工，施工流程如下：

场地平整→环行施工便道施工→地坪下4.0米土层开挖（土钉喷锚护坡施工）→工程桩施工→围护结构施工→压顶圈梁施工→混凝土支撑以上土方开挖→混凝土支撑施工→支撑以下土方开挖→混凝土垫层施工→基础底板下防水施工→基础底板施工→负三层结构施工（包括传力板带施工）→混凝土支撑拆除→负二层结构施工→负一层结构施工→地下室外防水施工→基坑外土方回填→围护结构型钢拔除→上部结构施工。 四、主要施工方法及技术措施

基坑土钉布置三排，上部两排为Φ48×3.0钢管，钢长6m，间距1.2m，倾角100；底部一排为Φ20钢筋，钢筋长9m，间距0.9m，倾角120。钢管倒刺（L30×30角钢）采用间距0.5米梅花布置，详见基坑围护设计图。采用信息法施工，根据实际情况可以调整土钉参数（长度、密度），特别是遇到障碍物时，必须调整孔位，避开管线或障碍物进行施工，确保土钉施工质量满足设计要求，从而保证基坑围护安全。 （一）施工工艺流程 （二）施工工艺

1.放线：根据建设单位提供的控制点，根据基坑围护剖面图，确定基坑内边线及基坑外边线，用木桩和白灰作出开挖线标记。

2.土方开挖：基坑放线后即可开挖土方。土方边开挖边支护，分层开挖，分层支护，挖完亦支护完，基坑土方分二层开挖。土方开挖必须和支护施工密切配合，每层超挖深度≤20cm，需提供土钉成孔施工工作面宽度4～5米。前层土钉完成注浆1天以上、面层砼喷射完毕1天以上方可进行下一层边坡面的开挖。开挖时铲头不得撞击网壁和锚头，开挖过程和土钉墙施工形成循环作业。

3.修坡：土方开挖之后，按照设计剖面坡度修理基坑边坡，要求坡面修理平整，确保喷射质量。

4.土钉制作、成孔：土钉采用Φ48×3.0钢管，钢管四周开注浆小孔（按设计要求开孔），小孔直径为8mm，小孔在钢管上呈螺旋状布置，小孔间距为500mm（相邻小孔之间），钢管全部范围内注浆。钢管土钉每延米土钉注浆水泥用量应不小于15kg。钢筋土钉每延米土钉注

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浆水泥用量应不小于25kg。用空压机带动冲击器将加工好的土钉按照设计标高、间距打入土体中。施工中如遇到建筑基础和管线障碍，应设法避开。 五、SMW工法桩施工

本工程SMW工法采用3Φ850@600三轴水泥搅拌桩内插H700*300*13*24型钢，水泥搅拌桩采用套接一孔法施工。

水泥搅拌桩采用P.O.42.5级水泥，水泥掺入比25%，水灰比不小于1.8，水泥应干燥、无结块，并应对地基土体的有机质含量进行调查，必要时采取外加剂以保证成桩质量。 水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于1.2MPa，成桩过程中应控制钻具下沉及提升速度，并保持匀速下沉与匀速提升，避免形成孔内负压。一般下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.5m/min；桩体施工应保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不能避免，应标记在案，并采取补强措施。

内插型钢应保证平整度和垂直度，插入前须在型钢表面涂抹减摩剂，搅拌桩制作后应立即插入H型钢，一般间隔不应超过2h，型钢定位误差不大于30mm，底部标高误差不大于20cm，垂直度偏差不大于1%，施工单位宜设置导墙，导墙形式可自定。 SMW工法施工方法： （一）地平处理

三轴搅拌桩施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物，素土回填夯实。路基承受荷载，以能行走SMW工法三轴搅拌桩架为准。确保以距离基坑围护周边外约8m左右施工操作面进行控制。 （二）测量放线

根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。

（三）开挖沟槽

根据基坑围护内边控制线，采用挖机开挖1.5m*1.5m沟槽，并清除地下障碍物。开挖沟槽余土及时处理，以保证SMW工法正常施工，达到文明工地要求。 六、质量保证措施

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（一）桩机垂直度控制

开机前必须探明和清除一切地下障碍物，须回填土的部位，必须分层回填夯实，以确保桩的质量。桩机行驶路基不得下沉，桩机垂直偏差不大于1/300。 （二）严格控制水泥土配合比

水泥采用42.5#水泥，水泥掺量25%，水灰比1.8。浆液配比必须严格控制，安排专人负责抽查浆液质量，对不合格的浆液作为废浆处理。采用标准水箱，按设计要求严格控制水灰比，水泥浆搅拌时间不少于2～3min，滤浆后倒入集料池中，随后不断的搅拌。为防止水泥离析，搅拌应连续进行，不可中断。每机每台班做试块一组并及时标养，28天后测定无侧限抗压强度应达到设计或规范要求强度。qu28=1.2Mpa。 （三）注浆量和提升速度

搅拌头下沉速度一般不大于1.0m/min，提升速度按照设计要求不大于1.5m/min，注浆泵出口压力控制在0.4～0.6Mpa。防止出现夹心层或断浆情况。 （四）桩与桩的搭接工作

桩与桩搭接时间不应大于10h；如超过10h，则在第二根桩施工时增加注浆量20%，同时减慢提升速度；如因相隔时间太长致使第二根桩无法搭接，则在设计认可下采用局部补桩或注浆措施。即在桩的外侧重新打设一组水泥土搅拌桩或在桩外侧局部位置进行压密注浆施工，以加固土体防止渗水。

型钢接头需位于开挖面以下2米。焊接前需对型钢接头进行除锈防湿的处理，焊接完毕后，要求焊缝饱满，不得出现未满焊、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，不得表面气孔、夹渣、裂纹等现象。焊缝的焊脚尺寸、余高、错边应符合相应的规范要求。 七、施工中易出现的问题与应对措施

注浆泵压浆一段时间后不出浆注浆泵压浆一段时间后不出浆原因：进浆管口包扎的滤网孔径太小，造成进浆口堵塞，注浆泵吸不进浆。 对应措施：要换孔径3x3mm的滤网。

轴深搅机在钻进或提升时工作电流较大，施工速度慢 。

原因：在砂性土进行深搅作业时，拌制的水泥浆液中没按设计要求加入膨润土，使水泥土流动性差、砂沉积，造成三轴深搅机工作转矩增大、工作电流增大。

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对应措施：在水泥浆液中按设计配比加入适量的膨润土。

三轴深搅机提升时，提升卷扬钢丝绳拉断，使三轴深搅机以自由落体下沉至深处造成埋钻事故。

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