高层建筑深基坑支护施工技术

孙华来

（深圳市勘察测绘院（集团）有限公司，广东 深圳 518000）

0 引言

深基坑支护技术为高层建筑建设中的重要技术之一，由于深基坑支护为临时结构，为节省投资、降低成本及加快进度，施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性，而忽略了基坑支护施工的复杂性及风险性，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，而且造成了不必要的经济损失。本文结合工程实例，就某高层建筑深基坑支护施工技术进行探讨。

1 工程概况

某高层办公楼项目总面积为7.5万m2，基坑开挖深度14.450m，局部挖土深度达20.090m，±0.000m相当于绝对标高4.650m，塔楼开挖深度16.450m，基坑南侧和北侧采用上部放坡+下部桩锚的支护形式。基坑东面和西面采用上部喷锚+下部桩锚的支护形式。钻孔灌注桩φ800mm，采用C30混凝土；桩外侧采用φ850mm工法桩止水。

2 地质条件

根据勘测结果，场地地层分布分为3层，分别为耕土层、粉砂、细砂层和粉质黏土层。自上而下的顺序如下。

1）耕土层 主要以灰色为主，含少量粉砂和杂填土，杂填土呈松软状态，且含有砂土及黏土，结构较为松散。土层厚度为0.30～3.60m，平均厚度1.20m。

2）粉砂、细砂层 以粉砂为主，局部细砂，主要以灰色为主，主要成分为石英，淤泥较多，局部为贝壳，结构较为松散。土层厚度为0.50～4.90m，平均厚度2.50m。

3）土粉质黏土层 以灰褐色为主，局部为粉黏粒，细砂少量，结构为硬塑～坚硬状态。土层厚度为1.50～3.10m，平均厚度2.10m。

场地地下水水量较大，主要存于砂层当中，且受砂层厚度的影响。地下水来源于大气降水及河涌。基岩以砂砾岩为主，且岩层裂隙较发育，裂隙中存在大量地下水，可为场地补给水量。在勘查期间，钻孔内水位埋深为0.42～3.82m。

3 深基坑支护工程施工顺序

施工准备→搅拌桩施工→旋挖桩施工→预应力锚索张拉→土方开挖→验收。

4 深基坑支护施工技术

4.1 搅拌桩施工

在本工程搅拌桩施工过程中，其成桩采用四搅四喷方法，将桩下沉2次，提升2次，在桩身下沉及提升过程中，要确保搅拌均匀，以满足桩体强度要求。在桩机就位时，要严格检查桩机，并对桩机垂直度进行调整。在预拌下沉过程中，要启动桩机电机，将吊绳放松，使搅拌机逐渐下沉，且要利用电流装置控制好下沉速度，工作电流和电压应小于额定值。在提升喷浆搅拌过程中，当搅拌机下沉至设计深度后要将灰浆泵开启，当浆液达到喷浆口，控制提升速度，在喷浆时逐渐提升搅拌机，另外还要重复搅拌作业。当搅拌机提升至设计顶标高时，要先将灰浆泵关闭，排空浆液，确保浆液搅拌的均匀性，然后在喷浆时逐渐下沉搅拌机，当达到设计要求后再进行补浆作业，同时将深层搅拌机提升至地面。

4.2 旋挖桩施工

本工程支护桩采用旋挖桩，φ1 000mm@1 200mm，支护桩最小桩嵌固深度不小于5.0m，除此外还应满足以下要求：桩底进入微风化岩层不少于1m或进入中风化岩不少于2m。根据地质报告，预计桩长约16.35m。旋挖桩采用C30水下混凝土。

1）针对本工程地质情况，加强泥浆技术，对泥浆配比进行重新调整，加强泥浆相对密度控制，适当添加处理剂，以增强絮凝能力。初次注浆时应向下冲击桩孔，以免泥浆沿护筒侧壁下流，在钻进前应先倒入膨润土，然后再启动钻机进行搅拌，以防钻进时出现孔口渗漏现象。

2）根据现场地质情况，旋挖桩采用φ1 200mm钢护筒，以免回转斗升降过程碰撞、刮拉护筒，保护孔口稳固性。护筒埋设的传统方法：先用φ800mm的回转斗钻至护筒深度，侧壁安装边刀扩至护筒外径尺寸，副卷吊起，放入护筒，校正，层层填埋夯实。

3）钻进过程中应确保底盘斗门处于关闭状态，以防回转斗内砂土落入护壁泥浆中对泥浆配比造成破坏；同时要控制好钻进尺度和回转斗的提升速度。实践证明，升降速度应控制在0.8m/s，以防速度过快，对孔壁稳定不利，导致坍塌现象的发生。

4）当桩孔结束后，及时进行清孔、下放钢筋笼等工序，以免成孔坍塌。在旋挖钻机钻进过程中，为避免塌孔现象发生，本工程加强了对粉砂层的控制。同时要控制好旋挖钻机成孔速度，1h可钻进13m左右，若不能及时进行混凝土灌注，将会导致塌孔。

4.3 预应力锚索张拉

在预应力锚索安放前，需在锚索表面安装定位器，便于在钻孔中心安装锚杆，防止自由段挠度过大。在预应力锚杆施工过程中，要进行二次注浆。当一次注浆结束后，待水泥浆初凝以后方可进行二次补浆。

在预应力锚索张拉前，要在连梁内固定好锚具。梁模板由胶合板、木方和钢管3部分组成，胶合板厚18mm，木方尺寸为80mm×80mm、钢管为φ48mm。在梁侧模板安装结束后，及时进行钢筋安装，在梁内绑好梁钢筋骨架，在钢筋连接时，应采用驳接的方法。在梁钢筋绑扎后，要经过验收合格方可进行混凝土浇筑，混凝土振捣采用泵车输送，同时采用振动器进行振捣密实。

当预应力锚索张拉完成后，要预留注浆管，封孔注浆，并将孔中的空气排出，同时将孔中注满浆液，确保锚具距钢绞线5cm，再采用素混凝土进行填充。

4.4 土方开挖

为提升工程进度，要确保搅拌桩和旋挖桩施工同步进行。南、北面首层土方按1∶2放坡开挖至-4.200m后钢筋网护坡施工，第2层土方开挖至-5.100m后进行锚索施工，待达到设计强度后，土方分层开挖至-9.700m基坑底；东、西面首层土方开挖至-3.700m处进行第1层钢花管施工，待达到设计强度后，第2层土方开挖至-4.500m标高处进行第2层钢花管施工，待达到设计强度后，第3层土方开挖至-5.100m后锚索施工，待达到设计强度后，土方分层开挖至-9.700m基坑底。

当本工程桩体施工结束以后才能进行土方开挖作业。在土方开挖时，应采用分层、分段流水开挖作业方式，由南向北不断推进。

在土方开挖时，应采用自上而下分层分段方式进行开挖。若采用机械挖土方式，对于深度小于5m的基坑可采用一次开挖到位。同时根据坑底标高，做好土层预留，并采用人工方式进行修整，以确保满足标高要求。如果出现标高超挖时，禁止使用松土回填，应采用砂、碎石压实至满足设计标高要求；如果地基局部有软弱土层时，应与相关部门进行协商，及时提出相应的处理方案。

5 结语

深基坑支护施工在建筑施工中处于重要地位，这有利于主体施工的顺利进行，确保建筑的安全性和耐久性。因此，在确定施工方案时，应参考周边建筑物分布情况，根据水文地质资料和周围环境进行深入对比分析和论证，从而确定科学合理的深基坑支护技术方案，确保建筑施工的质量和安全。