谈高层建筑深基坑支护施工技术.doc

1、谈高层建筑深基坑支护施工技术摘要：随着我国综合经济水平的提高，大量大型建筑、高层建筑拔地而起，基础,对大型高层、超高层建筑来讲尤为重要。本文就高层建筑工程中深基坑支护施工技术进行了探讨。 关键词：高层建筑；深基坑支护；施工技术 中图分类号：TU46+3 文献标识码：A 文章编号： 引言 深基坑支护工程是集结构工程、岩土工程、勘测、设计等专业于一体的系统工程，被广泛的应用于现代不断发展的建筑行业。如何取得一种在经济和技术上更合理的支护类型是深基坑支护技术的关键,支护结构必须充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求,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,以保

2、证基坑附近建筑物及有关设施的正常运行。 1.高层建筑深基坑支护技术要点 1.1 技术先进,结构简单,受力可靠,确保基坑维护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定。 1.2 确保基坑四周相邻建筑物、地下管线道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害。 1.3 通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行。1.4 经济上合理,保护环境,保证施工安全。 1.5 熟悉各种地基加固、防水、降水等特种工艺的施工方法,施工流程及相关设备的选择,能够对各种方案进行质量、工期、造价的对比。 1.6 能根据各地区地质、环境施工条件的特点因地制宜选择合

3、理的设计施工方案,在支护结构设计计算时要充分吸取当地施工技术以及工程成功和失败的经验。 1.7 能够了解主体结构的设计要求、掌握起与基坑围护结构的相互关系、处理好临时围护结构与永久性主体结构的相互关系,以及围护结构和支撑作永久性结构的技术问题。 2.支护技术 2.1 锚杆技术 岩土锚杆是一种埋入地层深处的受拉杆件，它的一端与工程结构物相连，另一端锚固在地层内并通过对其施加预应力，以承受由土压力、水压力等所产生的结构拉力，以维持工程结构物的稳定。岩土锚固能充分发挥岩土能量，调用和提高岩土的自身强度和自稳能力，大大减轻结构物自重，节约工程材料，并能保证工程施工的安全与工程结构的稳定，具有显著的经济

4、效益和社会效益。 工程实践中锚杆的结构形式很多，如按是否预先施加预应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆；按锚固机理分为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆；按锚固体传力方式分为压力型锚杆、拉力型锚杆、剪力型锚杆；按锚固形态分为圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球体型锚杆等。锚杆技术以其能为基坑开挖提供较广阔的空间优势，在我国从北到南相继获得应用。 2.2 旋喷桩帷幕墙支护 此种桩幕墙的实施方法是在对地基土钻孔，在达到一定深度后，再将钻杆从深处逐渐上提，并在上提的同时，通过钻杆底部的旋转喷嘴，再喷入水泥浆固化剂到地基土深处，慢慢形成水泥土桩，然后达到桩体相连，最终形成可用作支护作用的帷幕

5、墙。此法比较适应于狭窄地区的施工。其特点是防水抗渗、截面抗弯刚度以及整体性能均有较好表现，而且施工成本低，极施工，缺点则是工期时间过长。由于形成水泥土桩的工艺不同，但其基本作用与深层搅拌水泥土桩相同。 2.3SMW 工法 水泥土连续墙(SMW 工法)是采用专用多轴搅拌机，就地钻进切削土体，同时从其钻头前端将水泥浆液注入土体，经反复搅拌和充分混合后，再将 H 型钢或其它芯材插入搅拌体内，形成地下连续墙体。这种墙体具有止水性好、对周围环境影响小、无泥浆污染、施工速度快以及对地层适应性强等特点，在国内外得到广泛的应用。受力分析：SMW 工法是在水泥土搅拌桩中插入受拉材料，通常为 H 型钢。一般认为水

6、泥土与型钢之间的粘结强度和混凝土与钢筋之间的粘结强度相比很小，因而很难认为水泥土与型钢是共同工作的。通常认为：水土侧压力全部由型钢独立承担，水泥土搅拌桩用于抗渗止水。不过试验表明，水泥土对型钢的包裹作用提高了型钢的刚度，可起到减少位移的作用。此外，水泥土还起到套箍作用，可以防止型钢失稳。SMW 工法具备的优点： 2.3.1 劲性水泥土连续墙(SMW 工法)具有无泥浆污染公害、对周边环境影响小、占用施工空间少、施工速度快、造价低等特点，适用于周边环境复杂、施工场地狭窄的基坑工程。 2.3.2 水泥土对型钢的包裹作用能够提高型钢的刚度，可起到减少位移的作用。此外，水泥土还起到套箍作用，可以防止型钢

7、失稳。 2.3.3 水泥土搅拌桩对 H 型钢变形的适应性较好，基坑计算变形在30mm 左右时不会导致墙体大量开裂。 2.4 逆反法支护技术 逆作法适用于基坑较深，建筑场地狭小，周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格限制的情况。建筑深基坑支护采用逆作法，是地面以下各层地下室自上而下施工，并借助于地下结构自身的能力对基坑产生支护作用，来保证基坑土方开挖，并利用地下各层的钢筋混凝土楼板的水平刚度和抗压强度，使各层楼板成为基坑围护桩(墙)的水平支撑点，并利用基坑外不同方向的土压力 (包括被动土压力)的自相平衡来抵消对坑壁围护桩(墙)的不利影响。因此在施工时一般先施工楼板，再挖楼板下面的土方。 逆反法支

8、护技术的特点：可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、 上下层次多时，大约可节省工时1/3。施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。 3.深基坑施工需选择合理的施工方法 3.1 根据基坑工程设计所选定的主要施工参数，按坑规模、几何尺寸、支撑形式、

9、开挖深度和地基加固条件，提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数按分层、分步、对称、平衡的原则制定开挖与支撑的施工工序和施工参数。最主要的施工参数是分层开挖的层数、每层开挖深度，以及每层开挖中基坑挡墙被动区土体开挖后、挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度。大面积不规则形状的高层建筑深基坑中，基坑挡墙被动区土体在基坑中间部分地层先开挖的过程中，被保留成支承挡的土堤，此土堤断面尺寸按其能抵住挡墙的要求而定，为主要设计参数。 3.2 严格按选定的施工程序和施工参数施工，就使复杂多变的施工因素变为较明确而有规律性的施工因素，其引发的时空效应也能较符合设计预期的要求。如在长条形地铁车站深基坑

10、中，基坑开挖和支撑的施工技术要点是: 按一定长度分段开挖和浇筑结构，在每段开挖中; 再分层、每层分小段地开挖和支撑，随挖随撑，施加支撑预应力，完成每小段的开挖和支撑的施工时间限制在一定范围之内再如在不规则的大型高层建筑地下室的基坑施工中，采用分层盆式开挖法，在每一层先挖中间部分并安装或浇筑此范围的支撑，而后将各根支撑两端所留支承挡墙的土提，分步、对称地挖除并即安装或浇筑其间顶住挡墙的部份支撑。每个分步的开挖和支撑施工时间，根据支撑形式等具体情况，具有明确的控制值。各种形式的基坑均优先考虑以井点降水法改善土性，减小土的流变变形。4.结语 深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保质量。良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，是整个工程的重要开端。因此，加强对建筑工程深基坑支护施工技术的研究意义重大。 参考文献： 1 陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述J.四川建材，2006(4):148149. 2 张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析J.黑龙江科技信息，2007(13):262. 3 张雪，秦跃民.深基坑支护施工技术J.兰州工业高等专科学校学报，2003，10(4):4850.