建筑工程深基坑支护施工技术探讨

张捷

摘 要：本文结合工程实例，着重针对深基坑支护施工技术要点进行了论述与研究，并提出了施工中质量控制措施，以供参考。

关键词：深基坑支护；方案选择；钻孔灌注桩；内支撑施工

随着我国经济的迅速发展和城市化进程的加快，城市用地受到了限制，高层建筑建设数量也随之日益增多，人们对高层建筑建设的质量要求也越来越高，因此，做好建筑工程的基础工程是非常重要的，基础工程不仅能够保证建筑物的整体质量，还是建筑充分发挥功能的关键所在。本文通过笔者的工作实践，主要论述了建筑深基坑支护施工技术要点。

1 工程概况

某超高层甲级写字楼，总用地面积11083平方米，基坑安全等级为一级，高度大于300m，约70层，地下室4层。基坑支护面积约11083m2，周长约427m，基坑深度为21.2m。本工程深基坑支护采用了桩锚体系，施工速度快；考虑到场地东、西、北侧均为道路，南侧为河流，沉桩时土体易发生侧向挤出和向上隆起，使得超静孔隙水压力迅速升高，并可能引起邻近桩的上抬，成桩产生不利影响，桩基采用钻孔灌注桩。

2 地质条件

2.1 地层分布

根据钻探揭露，场地内分布的地层有人工填土层、第四系冲洪积层、残积层，下伏基岩为燕山晚期花岗岩。其野外特征按自上而下的顺序描述如下：

（1）人工填土层（Qml）。杂色，主要由含砾粘土、砼块、碎石回填形成，稍湿，稍密，含生活垃圾。层厚1.50～9.40m，平均厚度为5.02m；层底标高15.76～24.41m。

（2）第四系冲洪积层（Q4m+al）。淤泥质砂②：灰黑色，软塑～可塑，含腐殖质，有臭味，局部具一定固结度。层厚0.60～3.40m，平均厚度为1.74m；层底标高9.33～17.14m。

（3）第四系残积层（Qel）。砾质粘性土③：褐黄色、褐红色，可塑-坚硬，含5-15%石英砂粒，由下伏花岗岩风化残积而成。层厚2.80～16.00m，平均厚度为6.86m；层底标高-8.34～7.43m。

（4）燕山晚期（γ53）花岗岩。青灰、肉红色，风化后为灰黄色，粗粒结构、局部细粒结构，块状构造。根据岩石的风化程度本次勘察揭露其全、强、中、微风化四带。

2.2.2 地下水

场地内的地下水属潜水及基岩裂隙水类型，受大气降水及地下径流补给。勘察期间恰逢深圳地区百年一遇大降水，期间测得地下水埋深介于4.30～5.60m之间，高程介于19.53～21.22m。

3 施工重点

本工程场地周边存在较多地下管线（场地内及场地东侧未探测有地下管线分布，北、西、南三侧地下管线种类繁多且分布错综复杂），根据本基坑开挖深度，基坑场地北侧为一住宅小区，西侧为市区主干道路，二者对基坑开挖变形要求较高。因此，如何有效控制地下水及确保周边环境安全，是该项目首要解决的重点问题。由于场地开挖面积大，基坑深度大，如何优化土方开挖施工方案也应重点关注。

4 基坑支护施工方案及技术要点

4.1 施工方案的选择

由于本工程场地狭小，周边环境复杂。因此，本工程基坑支护施工方案选用旋挖桩或钻（冲）孔灌注桩，配合内支撐，同时设置深层搅拌桩进行坑内降水。选用支护形式为支护桩+锚索+部分内支撑方式进行支护。

（1）钻孔灌注桩+内支撑。？1200@1600钻（冲）孔灌注桩，桩底入基坑底设计标高9m，砼标号C30。立柱为钢管立柱桩，钢管为直径800mm，入坑底设计标高4m；砼立柱桩为直径1200mm，入坑底以下10m。角支撑3道，第一道角支撑梁尺寸为1000×800mm，第二道角支撑梁尺寸为1000×1000mm

（2）钻孔灌注桩+锚索。？1200@1600（1800、3200）钻（冲）孔灌注桩，桩底入基坑底设计标高9m，砼标号C30。其中FG、GH段桩间距1.800m，EF、FG后排桩间距3.200m。

（3）止水。三重管旋喷桩？1000（800）@1600。其中GH段直径为1000mm，间距1.800m；HI段直径为800mm，间距1.600m；其余均为直径1000mm，间距1.600m。

4.2 施工技术要点

4.2.1 旋挖桩或钻（冲）孔灌注桩施工

钻机钻孔前，应做好场地平整，挖设排水沟，设泥浆池制备泥浆，做试桩成孔，设置轴线定位点和水准点等施工准备工作。钻孔时，先安装桩架及水泵设备，然后在孔中注入泥浆，并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m 以上，以起到护壁、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。清孔时，钻机空转不进尺，同时注入清水，待孔底残余的泥块已磨浆，排出泥浆比重降至1.1左右，即认为清孔已经合格。清孔完毕后，立即吊放钢筋笼和水下浇注混凝土。水下浇注混凝土采用导管法施工。

4.2.2 深基坑土方开挖

土方开挖必须按照竖向分层、横向分区，四周尽量对称的方式进行。整个土方开挖横向分区分为四个区，分别为一区、二区、三区、四区，其中二区、四区各设置一个出土坡道。土方总方量约240000m3。

本工程土方分区、分层开挖，土方分层开挖和内支撑、锚索施工等交叉进行。整个基坑场地平整及表层土方开挖，支护桩及立柱桩同时施工，期间，微型桩及三管旋喷桩插入施工。

考虑整个基坑面积较大，整体开挖时需对场内运输做到系统化布置，以确保运输车辆的畅通无阻，实现土方运输的每日进度要求。施工时优先进行二区、四区土方的挖运，待基坑中心土方清理完成后，再进行一区、三区的土方挖运，以充分发挥机械效率，在场地内形成顺畅的交通组织。

4.2.3 内支撑施工

采用成品钢管立柱，从厂家加工完成后运至施工现场进行安装。支撑钢管立柱吊装就位采用50t的履带吊分段吊装，第一道钢管立柱9.7m，第二道钢管立柱6.5m，第三道钢管立柱6.6m。分节钢柱之间连接采用法兰罗盘在井口进行连接。当支撑柱钢管放至设计标高后用钢支撑架在井口固定。

井口装置固定好后，将钢管立柱缓慢自然垂直吊装至设计标高位置临时固定，并与垂直校正装置连接，通过测斜管及时反映钢管立柱垂直度状况，在水下混凝土浇筑过程中及时调整，直到混凝土浇筑完毕钢管立柱垂直度满足设计要求后再固定。在14天后，拆除钢管立柱上口固定装置。

4.2.4 三重管旋喷桩施工

基坑支护桩间设计采用三重旋喷桩进行止水，旋喷桩直径0.8m、1m，桩底标高为2.5m，共计263。

高压旋喷桩布置在灌注桩间外侧、连续墙接头部位外侧、连续墙与灌注桩交接部位外侧，在支护结构完成且混凝土达到一定强度后即可进行旋喷桩施工，见下图。

高压旋喷桩施工方法示意图

采用XY-100型地质钻机钻注浆孔，钻孔孔径为110mm。钻孔时钻机要平衡，开孔孔位要准确，钻孔垂直度偏差≤1%，确保旋喷管能顺利导入孔底。根据钻孔桩施工的地层情况，在砂、砾砂等不利地层处钻孔时，采用泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控制为：比重1.251.3。含砂量30%，粘度25。

当钻孔完成后即将旋喷管插至孔底。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力不超过1Mpa。高压喷嘴要用塑料布包裹，以免泥土堵塞土层钻孔。

5 结语

综上所述，本工程主要采用联合支护方式，最大限度地利用边壁土体的自稳能力，使结构处于最佳受力状态。在周边环境复杂的情况下，因所需设备简单、所需场地较小而具有较大的优越性。实践证明，工程施工效果良好，取得了很好的经济效益。

参考文献

[1]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术，2011（7）.

[2]王銮学.某17m 深基坑工程综合支护技术[J].施工技术，2011（7）.