第一篇：高层建筑深基坑施工技术应用
摘要:针对深基坑工程的施工特点进行概述与分析，结合当前技术的应用背景，研究了在高层建筑施工中常见的几类深基坑支护形式，并就高层建筑深基坑施工技术应用中应重视的几点问题进行了分析与阐述，望能够引起业内人士的关注与重视。
关键词:高层建筑；深基坑；施工技术
引言
在高层建筑施工过程中，深基坑施工技术应用的重要性进一步凸显，深基坑工程的施工质量直接关系到高层建筑整体效能的实现。在高层建筑中，深基坑工程施工涉及范围广，影响因素多，因此施工过程中不但关系到了建筑结构的稳定性，还会对周边环境产生直接影响。从这一角度上来说，确保高层建筑中深基坑工程施工技术的有效实施是现场施工人员必须高度重视的一项课题。
1深基坑施工特点分析
1）基坑深度大高层建筑层数多，载荷重，使用功能具有一定的复杂性，地上空间呈现出高层化发展趋势，地下空间的利用价值与潜力也进一步加大。多层地下室的出现与广泛应用使得高层建筑中基坑开挖的深度不断增大，因此在施工技术的应用上也有更为严格的要求。2）施工环境复杂现代城市中高层建筑建设区域大多处于经济繁荣且人口集中地区，深基坑开挖施工不但需要确保基坑结构的稳定性，还不得对周边建筑物及其结构稳定性产生影响。实践表明，深基坑工程开挖期间地基基础中地下水水位变化较为明显，应力场改变会导致工程建设周边区域的土地面貌发生较大改变，若现场施工中对应力场的控制不够合理，势必会对建筑结构稳定性产生影响。除此以外，由于地处交通复杂区域，在深基坑开挖施工的过程中土方运输会受到道路交通的影响，一定程度上影响了施工进度目标的实现。3）技术手段多高层建筑深基坑工程施工中所涉及到的支护技术较多，包括复合土钉墙支护技术、喷锚网支护技术、桩锚支护技术等多种类型。不同类型支护技术在实际应用中对高层建筑的适用性有所不同，因此施工人员必须根据高层建筑的具体特点以及深基坑施工要求，酌情选择相应的支护技术与方案。4）安全隐患大深基坑施工技术的应用是高层建筑施工中非常重要的一项内容。一旦对施工技术的选择或应用不当，将会对整个建筑结构的安全运行产生巨大影响，埋下严重安全隐患，因此必须引起施工人员的重视。
2深基坑支护形式
高层建筑中深基坑工程施工涉及到了隔渗设施、支护结构、土方开挖以及抽排水等多个方面的内容。其中，深基坑支护形式的选择与支护技术的合理应用对深基坑工程的整体施工质量有着深远的影响。
2.1水泥土挡墙与基地加固
水泥土挡墙结合地基加固基础是高层建筑深基坑工程中广泛选用的支护形式之一。在实际应用中，水泥土挡墙结合地基加固的支护形式具有造价低廉、施工方便的优势，且对深基坑边坡深层滑动以及抗隆起的效果明显,但对周边环境有一定污染，地基加固质量难以控制且工期较长，在实际应用中必须谨慎对待。
2.2悬臂桩支护
悬臂桩支护适用于深度不大，与周边建筑物距离较远、对变形要求不高的工况。但悬臂桩支护具有施工技术相对复杂、工期较长、造价较高的特点。
2.3土钉墙支护
土钉墙支护是指在深基坑开挖过程中将较密集方式所排列的细长杆件土钉置入原位土体中，并在坡面基础之上喷射钢筋网混凝土面层。通过喷射混凝土面层、土体以及土钉的共同作用,形成复合土体,以满足深基坑支护的效果。此项技术措施的主要优势是施工工艺简单，成本低廉，工期较短。一般来说,土钉孔位按照梅花状布置，钻孔孔径在80.0mm以上，土钉水平角控制在10.0°以上。
2.4喷锚网支护
喷锚网支护是一种先进的支护技术，国内外在岩土土质、高边坡和大跨度地下工程中，特别是在不良地质条件下被广泛应用。其施工机具简单，施工灵活，对邻近周围建筑物的影响小，支护工程费用低。
3深基坑施工技术应用
3.1重视对围护结构安全系数的合理确定
高层建筑深基坑工程施工中，对基坑围护结构的安全性有较为严格的要求，施工人员必须通过对高层建筑深基坑施工现场水文、地质、环境及技术等方面指标的调查，合理确定围护结构的安全系数。当前高层建筑深基坑工程施工中经常出现随意套用同类工程地质报告有关参数的现象，施工人员必须坚决杜绝此类问题，并结合施工经验对安全系数进行相应调整与优化。高层建筑深基坑工程围护结构的安全系数标准如表1所示。
3.2强化对深基坑周边土体止水效果的控制
深基坑工程现场开挖中会受到地下水因素的影响，地下水对深基坑施工的影响在水位较高以及地下水水量较为丰富的区域表现更为显著。在基坑施工期间出现的管线变形以及道路沉降问题均是由地下水水位下降所致。因此，施工人员必须根据高层建筑深基坑工程特点，合理设计并实施止水方案，从防水、降水以及排水三个方面着手，对深基坑周边土体止水效果进行严格控制。
4总结
深基坑工程是高层建筑中非常重要的构成部分之一，具有较高的综合性以及风险性特点，涉及到了工程地质、土力学、结构工程、施工技术、基础工程等多个方面的学科。深基坑工程大多具有临时性的特点，影响因素众多，施工技术的选择与应用必须在确保深基坑施工质量达到设计目标的前提下,尽可能控制周边土体变形，确保周边环境的安全性。
参考文献:
[1]宋林,李昌宁,范恒秀,等.紧邻既有线地铁车站深基坑施工开挖方案研究[J].现代隧道技术,2016,53(5):154-160.
[2]刘波,徐薇,周予启,等.超深基坑中直径9.5m巨型桩群施工对紧邻地铁线路的影响[J].中国铁道科学,2014,35(4):72-79.
作者：周松桥 单位：厦门市开建建设有限公司
第二篇：高层建筑深基坑支护土钉墙技术探讨
摘要:随着经济的高速发展与社会的快速进步，现阶段，建筑行业呈现出了喜人的发展态势，大型、高层建筑如雨后春笋般出现在城市之中。为了保障高层建筑的施工安全与使用质量，施工人员必须要做好关于高层建筑的深基坑支护工作。土钉墙技术是现代高层建筑深基坑支护技术的重要构成成分，在高层建筑工程中发挥了不可或缺的作用。笔者结合工作经验与相关理论知识，在本文中着重探讨了高层深基坑支护的土钉墙技术，供读者参考借鉴。
关键词:高层建筑；深基坑支护；土钉墙
土钉墙是一类原位土地加筋技术，其是一种使用由钢筋制成的土钉加固基坑边坡，同时将一道钢筋网铺设至边坡基坑表面并喷射混凝土面层的边坡加固型支护施工工艺。大量事实证明，在高层建筑深基坑支护工程施工中合理应用土钉墙技术有利于最大程度地强化基坑的稳固性，从而保障深基坑施工工程的安全。
1某楼体及连体地下室工程概述
某楼层及连体地下室工程位于福建省福州市，建筑总面积达171950．4m2，其中上部建筑面积达134594．2m2，地下室建筑面积达37356．2m2。该工程中连体地下室高度为5．25m，因楼体层数较多，连体地下室面积较大，经施工专家研究后决定，在地下室施工工程中应用深基坑支护土钉墙技术。
2深基坑支护土钉墙技术的主要优势
就目前状况而言，土钉墙技术是应用十分广泛的一类深基坑支护技术，其之所以受到了广大施工人员的青睐，主要是因为土钉墙技术具有许多无法比拟的优势。第一，土钉墙的密封性较强，其能够将土坡表面完全覆盖，从而有效地限制或者阻止地下水由边坡表面渗出，这就成功地削弱了地下水及雨水对边坡的侵蚀;第二，土钉墙中土钉的数量相对较多，大量土钉共同承载荷载，在此情况下，即使土钉墙中部分土钉发生断裂等质量问题，土钉墙也能正常、有效地发挥支护作用;第三，目前土钉墙技术已经较为成熟，深基坑支护工程中的土钉墙具有柔性大、抗震性强及延性好的特征，所以将土钉墙技术应用于地震多发地区有利于提升建筑的抗震能力;第四，土钉墙施工工程对场地的要求不高，支护结构基本不单独占用空间，可以最大程度地贴近已有的建筑物进行开挖;第五，土钉墙的施工速度较快，由于土钉墙施工随着土方开挖而分层分段地进行，所以能够与土方开挖工作同步地进行，并不需要单独占用施工工期，因此土钉墙施工的速度较快;第六，土钉墙施工的工程量及材料用量相对较少，因此，土钉墙施工的成本相对较低。相关调查结果显示，与其他类型的支护结构相较，土钉墙支护工程的造价更低，且支护效果十分优秀［1］。
3土钉墙支护技术的工作原理
(1)土钉对荷载作用进行分担。应当看到，在土体进入塑形状态后，应力会逐渐地向土钉转移，此后，土钉将对来自土体的荷载作用进行分担，如此一来便有效地降低了土体出现开裂面的几率;(2)土钉对面层形成约束作用。在应用土钉墙支护技术后，土钉的存在使得土体与面层的接触更加紧密，如此一来，面层能够遏止以及约束土体开裂面发展及侧向膨胀变形量增加的趋势，从而有效地保障相关土体的稳固性与安全性;(3)土钉的应力扩散及传递作用。土钉也具有较强的传递及应力扩散的作用。现代研究表明，依靠土体与土钉的相互作用，土钉能够将自身所承受的荷载向土体深层扩散及传递，如此能够有效地降低复合土体的应力水平，同时在一定程度上改善土体的性能［2］。
4土钉墙施工工艺
4．1土钉锚管边坡支护施工土钉墙锚管边坡支护施工工艺在现代深基坑支护工程中广泛应用，收到了良好的成效。脚手架搭设、定位放线、土钉打入、边坡坡面修整、钢筋网片施挂、水泥砂浆喷射、压力逐渐及养护是土钉墙锚管边坡支护施工工艺的主要构成成分，以下为具体论述:(1)搭设脚手架。现代高层建筑施工工程中，脚手架的身影随处可见。土钉墙施工所使用的脚手架的质量必须符合相关技术标准与国家规范的要求，脚手架表面应无明显的锈蚀机箱，接头处应完整无破损。某工程的深基坑已下挖至－8m，为了给人员及设备施工工作提供便利，需要结合实际的现场施工状况来搭设脚手架作业平台。工程中所搭设的脚手架平台高度与自然地面相距1．5m上下，脚手架的宽度约为4．5m，为了充分地保障脚手架搭设工作的质量，所有搭设操作必须要满足相关操作规范的要求［3］;(2)制作及打入土钉。土钉墙支护工程需要大量的脚手钢管，钢管必须来源于具资质合格、信誉良好的厂家。如果需要焊接长锚管，则需要使用3根长度为150mm的钢筋开展绑焊工作。通常情况下，锚管也具有注浆管的用途，将出浆孔布设在注浆管入土的全长范围内，孔径一般需达到6至12mm，间距保持在0．6m上下，呈交错设置状态。现阶段，在土钉锚固打入过程中常采用空气压缩机与锚杆设备，需要严格地控制土钉向下的倾角，一般来讲，应当将下倾角控制在16度上下;(3)修坡及挂网。在顺利结束土钉锚管施工工作结束后，应当及时地跟进坡面修整工作，此举的主要目的是确保坡面的平整度处于合理的范围之内。在完成坡面修整工作后，应当开展钢筋网挂设工作，某工程采用了间距为210mm*210mm的钢筋网片，采用搭接的方式对每排网片进行连接。在钢筋网片挂设工作中，需要使用质量合格的钢筋辅助土钉连接工作。应当确保钢筋网片被焊接在土钉及钢筋的合理位置上，如此一来，深基坑边坡坡面与钢筋网片形成一定厚度的保护层，并与土钉锚管建立有效可靠的连接［3］;(4)水泥砂浆的喷射。钢筋网挂设工作结束后可以跟进水泥砂浆的喷射工作，选用等级强度为M10的水泥砂浆。为了确保水泥砂浆能够尽快地完成硬化并有效地提升水泥的后期强度，需要向水泥砂浆中掺入适量的外加剂，主要为速凝剂。通常情况下，掺入水泥砂浆中的速凝剂的含量占水泥总量的5%上下。需要对喷射的顺序进行控制，喷射应当自上由下进行，为了确保喷射工作的质量，在喷射水泥砂浆的过程中要尽可能地确保喷头与坡面呈垂直状态，与坡面保持适当的距离。在喷射工作完毕后应当及时地跟进组织养护工作，养护时长一般需要大于3d，在确认水泥砂浆的硬化强度达到70%之上后方可以开展后续的挖土工作［4］;(5)土钉压力注浆。土钉压力注浆是一道非常重要的工序，某种意义上，该工序的质量决定了土钉墙的使用质量。在喷射砂浆终凝大约12h之后，向锚管内注入一定强度的素水泥浆，灌浆压力位33．1MPa，水灰比为1:1。在注浆量达到320kg或者注浆压力升至1MPa后可以终止注浆［5］。4．2土钉锚管施工在土钉锚管面层水泥砂浆的强度符合设计要求后，应当采用机械—人工的作业方式对相关土层进行开挖。在施工过程中，应当采用机械成孔的工艺，在孔的中心放置质量合格、尺寸合适的钢筋，向孔内注入为1:1的水泥砂浆，该水泥砂浆的水灰比为0．5［6］。
5结语
新的发展形势下做好高层建筑深基坑支护土钉墙施工工作具有重要的现实意义，有利于最大程度地保障高层建筑的施工质量及安全。目前，土钉墙施工技术已在全国范围内普及，在深基坑支护工程中应用该技术不仅能取得良好的支护效果，还可以节约工程造价。现阶段，广大的土钉墙施工人员应当积极地学习先进的科学知识，善于总结借鉴优秀的技术经验，在实际的土钉墙施工过程中掌握各类技术要点、控制材料质量，秉承着认真严谨的态度，从而最大程度地保障土钉墙工程的质量。
作者：张昀婷 单位：中建富林集团有限公司
第三篇：高层建筑深基坑支护控制要点
［摘要］在高层建筑或者超高层建筑中，深基础是其中的重要工程部分，而深基坑支护是保证基础牢固和完善的关键。深基坑支护是一项技术要求相当高的工程，其本身具有较高的复杂性，对工程人员和施工的要求相对更高。因此，文章就控制深基坑支护的前后两大要点进行详细的分析，分别阐述了在施工前和施工阶段的各项控制要素。
［关键词］高层建筑;深基坑支护;技术要点
基于深基坑支护工程的临时性和局外性，很多施工单位为了降低经济成本和提高工程进度，对工程的质量控制很不严格。其实，除了临时性和局外性之外，深基坑支护也具有很高的重要性、复杂性、系统性和风险性。深基坑工程通常与地质环境联系紧密，不同的地质环境需要制定不同的支护方案，这也导致了它的不稳定性。因此，基于它的几种特性，作为施工单位必须提高自身的意识，加强对支护的控制和管理，强化深基坑支护重要性的概念。
1深基坑支护技术简析
深基坑工程通常是指挖掘基坑深度至少在五米以上，或者地下不少于三层的工程。对于深基坑支护的施工技术要求通常都较高，一般表现在这三方面:第一，为保证基坑的受力和支护的安全作用，一定要做到技术的科学和先进。第二，施工中要避免对周边环境和地下管线造成破坏，因为城市高层建筑大都建立在中心区域。第三，为保证施工安全，须采用明排和截水的方式控制地下水，防止基体出现坍塌沉陷等情况。
2对深基坑支护施工准备的控制
2.1支护方案的设计与管理合理的施工设计方案，直接决定了整个支护工程质量的优劣，而一个科学合理的设计方案必须做到安全可靠、技术可行和经济合理三点。深基坑技术在我国本身出现得就比较晚，再加上技术逐渐成熟，各种参数、数值繁多，而地质环境中的潜在因素，也都会无形增加了设计的难度。有调查数据资料显示，由于支护方案设计得不合理造成施工质量事故，占了所有原因中的43%，这是一个相当危险的数据。其中造成设计方案不合理的原因主要有无证挂单设计、参数值的误差和地下水处理不当，以及支护方案不宜等。为改变目前这种现状，应从以下三点进行控制。(1)参与设计的人员必须具有较好的地基与基础、力学和流体知识，及丰富的支护方案设计经验。要求对当地的水文地质特点做到尽可能的熟悉，然后结合建筑及建筑周边环境的特征，制订出一套既经济又合理的支护设计和施工方案。(2)在正式施工前，项目的工程人员需要认真审核设计方案，主要是了解设计的中心意义，要时刻同方案设计人员进行沟通交流，以便更深入地理解其意图，保证施工的各个部分和各个工序都能协调一致。(3)作为工程的主体方，要在认识到基坑支护结构重要性的基础上，挑选具有丰富设计与实践经验的单位进行方案的设计与制定。2.2选择合适的分包单位深基坑支护具有相应的特殊性，所以要确保工程质量，就必须选择具有高资质、高能力的专业队伍展开施工。而作为施工单位，其技术水平和整体素质将决定着整个工程质量的优劣。这一环节中，监理工程师可以辅助工程主体方筛查和选择施工队伍，一定要秉持技术强、信誉好、经验多的原则进行，如果有相似工程的施工经历是最好的。针对施工队伍，一定要杜绝出现层层转包的现象发生，以免影响到工程质量。2.3审定施工专项方案对施工方来讲，施工专项方案也就是他们行动的重要指导性文件。可就目前的现状看，部分施工单位都是照抄别人的专项方案，有另一些施工单位虽然是根据具体情况制定了方案，但是没有突出控制的要点，没有提出具有参考价值的措施。针对于此，作为工程的监理，一定要认真仔细审核施工方所提交的方案，对方案中达不到施工要求的，一定要求其做好修改和完善并通过程序申报。对于特别复杂的方案，也可以召集专家汇审，只有在监理总监审定后才可进行实施。在审定专项方案时，主要包括对施工平面图、基坑开挖和支护方式、降水预防措施与监测布置等几个方面的审核。
3对深基坑支护施工过程的控制
3.1深基坑工程施工的控制在深基坑工程中，其施工项目主要包括有挖、挡土和围护、防水等工作。该工程是一项复杂而系统的工程，环环相扣，如果某一环节出现差错都极有可能影响施工的整体质量。这就要求施工单位必须严格执行施工规程和相关技术规范，对每一个施工要点制定相关的措施，同时还要提高对过程的监管。比如，在确定挖土方案时，先要拍摄周边的建筑物与构筑物，对地质勘察资料和周围建筑及地下埋设情况进行分析讨论。针对较特殊的土质必须认真组织单位施工，比如像膨胀土地区，由于土质特性是不适合在雨季开挖的，而开挖软土地区时，其分层开挖的深度也不能过大。3.2周围土体的止水效果控制特别是在地下水位较高的地区很容易造成深基坑的施工危险，而且地下水的来源往往都比较复杂，其中有潜水、承压水和雨水、管道水等。等到了丰水期和枯水期，地下水又将是变化多端的。因此，在设计止水方案时，一定要从排、防和降三方面进行止水方案的考虑，同时根据地质勘察的资料，对地下水成因进行分析，调查了解深基坑的周边环境情况。如果在周围有其他建筑基坑，适合利用堵水的方式，以抽水加以辅助，不然将使得基坑周围的水体和土体流失，引发建筑的不规则沉陷，更甚者将会发生管涌和流沙的现象。这样一来就增加了处理的难度，延误了施工工期。对于地下水位较高的地区，在深基坑支护施工中通常采用的是止水帷幕的办法，它的施工方法有浆喷深层搅拌、压力注浆、高压喷射注浆等。在使用浆喷深层搅拌做止水帷幕时，如果其成桩质量不过关，那么在基坑开挖后就可能会导致渗水较多。在这种止水帷幕的施工中要注意这几方面:首先，要保证桩体的质量，掺入的水泥浆要合理配比，搅拌时要均匀，桩长能满足设计的深度要求。注意桩头是否出浆，尤其在土层情况较不稳定的地区不好控制桩径，就容易出现无效止水。其次，搅拌桩的搭接密实度和长度一定达标，否则将出现蜂窝、空洞和桩头开叉的情况。最后，基坑的支护结构上不能开口，否则将破坏止水帷幕，使得地下水渗入到基坑中。3.3信息化管理的控制深基坑的质量问题主要体现在其稳定性和整体刚度上，也就是支护结构会不会变形、沉降，或者出现水平位移、倾斜等，另外结构有无裂缝，基底有无变形或隆起。因而，对深基坑支护的信息化管理也显得非常重要，首先要由专业技术人员对其本身和周边进行科学的监测观察，根据监测结果，对比预期的形状，然后通过动态分析，可以掌握其位移的详细情况，在根据报警标准，做好下阶段的工作准备。同时，要预报施工中可能面对的情况，当位移超过预设报警值时，要立即采取措施，以保工程的安全。对于监测结果的要求，必须能真实反映出对象的动态趋势，绘制的曲线图能直观呈现出变化的态势，用以传达信息并找出可能使得险情发生的条件，然后综合诱发条件，再结合支护结构的稳定性进行科学的判断。如果基坑的开挖深度较大时，需要测试支撑的内应力，在支撑的变形达到10mm的时候，需要立即采取措施进行防范。此外，由于施工现场比较复杂，需要做好对保护监测点的工作，以防损坏。
4结论
深基坑的工程质量决定着建筑质量的优劣，而深基坑支护工程的好坏直接影响着基坑的质量。深基坑支护具有一定的复杂性和多样性，所以在深基坑支护施工中，一定要坚持设计在先、审核居中、施工在后的工程顺序，按照施工步骤循序渐进，并且要坚持施工和监测同时进行，以保工程质量。如上文所述，只有做到从内外先后控制各个环节的质量，加强对施工过程的控制，才能保证工程整体的优质。
参考文献:
［1］户春光.高层建筑深基坑支护施工技术要点分析［J］．民营科技，2014(11):184.
［2］赵曦.关于我国建筑工程深基坑支护施工技术要点分析［J］．科技创新与应用，2014(36):268.
作者：陈锋 单位：郑州工业应用技术学院
