高层建筑基坑支护施工技术研究

杨正欣

摘 要： 伴随我国城市化进程的不断加快，城市发展空间已趋于饱和，城市地下空间开放及利用极为重要。目前，城市建设深基坑工程量日益增多，深度也越来越深，将严重影响深基坑工程质量及周围安全。为此，必须进一步加大深基坑支护结构研究力度。桩锚支护结构是高层建筑深基坑施工的主要形式，其特点为刚度大、变形小，且具有良好挡土性能。为此，在高层建筑深基坑支护中得到了广泛应用。本文结合具体工程案例，在充分掌握桩锚支护作用机理的基础上，对高层建筑基坑支护施工工艺进行了分析与探究。

关键词： 高层建筑；深基坑；桩锚支护；工程概况

近年来，我国城市建设快速发展，高层建筑建设规模越来越大。为确保建筑物的安全性及稳定性，必须做好基坑开挖工作。因深基坑工程所处环境极为复杂，施工场地有限，基坑开挖深度越来越深，必须进一步提升基坑施工安全，重视基坑支护方式的合理选择。基于经济性原则，相比其他支护方式，桩锚支护是一种综合性较强的支护技术，其能够有机结合钻孔排桩和预应力锚杆施工技术，具有良好稳定性，且施工便捷。为此，必须合理选用桩锚支护技术，提高施工技术水平，规范施工工艺，进一步提高施工质量，推动我国建筑行业持续、健康发展。

一、工程概况

某高层建筑建设用地面积为4134.26㎡，总建筑面积为59988.89㎡，其中50308.26㎡为地上建筑面积，9680.63㎡为地下建筑面积，垫层底标高为基础埋深。根据地质勘察结果显示，该施工场地具有较为平坦的地形，当前地面标高为39.69m～39.89m，0.2m为地表相对高差。施工过程中，要求在20Kpa以内控制基坑周围允许最大施工堆载，并与开挖线相距2m左右。在充分考虑基础埋深的前提下，根据现场实际情况及开挖深度合理设计基坑支护方案。

按照当前实际情况，将一、二级基坑设定为该基坑安全等级，进行7个剖面划分，选取复合土钉墙与桩锚支护形式进行施工。作为一种刚性支护模式，桩锚支护体系在开挖基坑施工中，挡土是护坡桩的主要作用。在不断加大基坑开挖深度的过程中，土的侧压力逐步增强，此时对挡土作用是否良好起到决定作用的因素包含桩的配筋、桩的高度及强度，随后结合预应力锚杆同时施工，进而提升护坡桩桩体强度及刚度。

二、桩錨支护作用机理

建筑物基坑施工过程中，基坑基础开挖深度过大，极易产生坍塌问题。为提高基坑施工稳定性，应做好基坑支护石更。桩锚支护体系是通过锚杆代替基坑支护内支撑，将锚拉力提供于支护排桩，尽可能降低支护排桩位移、内力，且在允许范围内合理控制基坑变形。护坡桩、土层锚杆等为构成桩锚支护体系的主要成分，在基坑具有较高地下水位的情况下，可将水泥土墙设置到支护桩后，两者有机结合构成一个整体。开挖施工前，顺着基坑四周进行竖直桩的设置，通过桩对土起到阻挡作用，为避免桩在开挖过程中出现坍塌问题，桩需通过水平向锚杆稳定，通过桩与锚杆构成良好支护体系。

三、高层建筑基坑支护施工工艺

近年来，我国社会经济高速发展，城市建设力度越来越大，进一步推动我国建筑工程行业的发展。目前大量新技术、新材料及新工艺被广泛用于基坑施工，桩锚支护技术的应用，可提高基坑稳定性，保证施工安全。

1、施工场地硬化

根据设计要求，硬化处理基坑坡顶之外5m位置，防止坡内有雨水等渗入，达到稳定土体的作用。因该工程具有较低地下水位，对基坑支护结构影响可不计算，如上层滞水问题产生，可进行排水管增设，进而稳定基坑支护结构。施工前，还应将防水挡墙设置到基坑坡顶位置，或将排水沟安设到基坑底部，防止基坑内渗入地表水，冲刷基坑护坡面，严重影响基坑支护结构稳定性。

2、护坡桩施工

（1）成孔。钻孔机械可选用长螺旋钻机，向设计标高位置钻孔，随后泵送混凝土，要求提钻、灌注施工同时进行，直至孔口位置。选取钻机卷扬机将钢筋笼快速起吊，并与孔口对准，通过多人用力下放，之后通过专用功率较大的振动锤以振动的方式运送钢筋笼，待其位置准确无误后，即可固定。

（2）制作及吊放钢筋笼。根据设计要求，绑扎钢筋笼，相比帽梁中线，钢筋笼竖向钢筋应向帽梁长度伸入，检测其质量合格后，通过吊车向桩孔内放置。此时需保证钢筋笼和桩孔同心，要求配筋均匀。

（3）帽梁施工。完成一定量护坡桩后，即可实施帽梁作业。施工前期需清理干净桩顶杂物。根据设计要求绑扎帽梁钢筋，且在20mm以内控制主钢筋保护层，并将木模、土模分别支撑到梁内外侧。浇筑混凝土时应通过振捣棒进行振密。

（4）桩间土支护施工。钢筋网编制后，间隔1m在相邻护坡桩进行钻孔，并将压筋置入，向桩上固定。随后将0.5m钢筋设置于两桩之间，并进行钢筋网片固定，最后进行C20混凝土面层喷射，厚度为50mm左右。

3、土钉墙施工

向土钉设计标高下方0.5m位置开挖土方，坡面以人工方式进行修整，要求在-20～+20mm之间合理控制坡面平整度。严格按照设计规定，进行土钉杆体制作，焊接钢筋应与双面焊5d、单面焊10d相符，且根据施工规定进行定位支架焊接，且在25mm以内合理控制钢筋保护层厚度。

水泥浆搅拌时，应严格遵循水灰比施工。注浆管需向孔底直接插入，完成一次注浆作业一定时间后，即可实施二次补浆，并封堵孔口。通过点焊的方式焊接钢筋网片节点，并做好绑扎工作，一般在300mm以内控制网片搭接长度。而加强钢筋和土钉钢筋之间的焊接长度则可控制在200mm以上。根据计量配比，混凝土喷射过程中，需按照从下到上的顺序进行喷射，喷头需垂直受喷面，喷射混凝土终凝2h后即可进行喷水养护。

4、锚杆施工

平整锚杆施工场地后，锚杆钻机进场时应对其角度进行调整，在与孔位中心对准后即可进行钻进施工，满足设计深度后，可将钻杆取出，向下一孔位施工。

选取钢绞线作为杆体，把注浆管插入杆体内，保证注浆管内端与孔底之间的距离最多不得超过100mm，确保孔底返浆无障碍。待塑料布包裹锚杆自由端后，需及时做好绑扎、固定作业，且间隔2m进行固定支架设置。

注浆过程中，孔口应选取胶泥进行封堵，按照1：0.5水灰比进行二次注浆，且在0.8mpa以上控制注浆压力。完成一次注浆作业后，需拔出一段塑料管，待完成二次注浆后，可完全拔出塑料管，随后清理塑料管，便于再次利用。当满足设计强度70%要求后，即可张拉锚杆，此时应将钢制角度板设置到锚具和钢梁中间。

四、结束语

综上所述，现如今，在很多高层建筑的地下室施工中广泛应用到了深基坑施工技术。在施工过程中，通过基坑支护工程能够有效的支护上层建筑结构；同时通过深基坑支护工程能够使地基得以加固。桩锚支护结构是高层建筑深基坑施工的重点，做好规范施工工艺，才能有效提升工程质量。

参考文献

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