对高层建筑深基坑支护施工控制的论述

李世民

摘要：伴随着国民经济的日益蓬勃发展，高层建筑日益增多。对于高层建筑来说，必须要有一个好的基础。因此，深基坑支护施工是建筑工程中的重要组成部分，也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施，直接关系到建筑的安全性、耐久性。

关键词：高层建筑；深基坑；支护技术；施工控制

Abstract: along with the vigorous development of the national economy, high-rise buildings are increasing. For high-rise building, it must have a good foundation. Therefore, deep foundation pit support construction is an important part of the construction engineering and ensure the smooth construction of the subject to a very important measures, directly related to the construction safety, durability.

Keywords: high building; Deep foundation pit; Support technology; Construction control

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

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，是整个庞大工程的重要开端。所以，加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。文章结合作者多年的工作经验，分析了高层建筑深基坑支护施工过程的控制要点。

一、施工准备阶段的控制要点

1.1设计管理

设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素，一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、技术可行。在我国，深基坑的出现较晚，深基坑支护设计日趋成熟，但设计参数众多，地质不明因素的影响，使设计工作的难度加大。据2000年的资料统计，在基坑工程施工质量事故中，由于设计原因造成的事故占总数的43%。设计原因主要表现在：无证挂单设计、盲目设计、参数取值错误、地下水处理方法失误、支护方案选择不当等。要改变这种状况，首先，设计人员应具有较强力学知识和地基与基础等多学科的知识，又要有丰富边坡支护设计经验，熟悉当地的水文地质状况和特点，在结合建筑及周围环境特点的基础上，设计出经济合理的深基坑支护方案。其次，工程人员在施工前应对方案进行认真审核，理解设计意图，及时与设计人员沟通以掌握方案，在施工组织时，使各个组成部分、各道工序协调有序。再次，业主方应了解深基坑支护的重要性，选择有经验的设计单位设计支护方案。

1.2分包单位的选择

由于深基坑支护的特殊性，其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一，监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍，选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位，最好有类似工程的施工经历，同时应防止层层转包“层层剥皮”，以致影响工程质量的现象发生。

1.3施工专项方案审定

施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但在目前，有些施工单位往往是照搬他人的方案；有的虽说是按具体工程的实际情况编制的，但控制要点不具体，措施针对性不强，基本上无指导意义。因此，监理工程师应认真审核施工单位提交的专项方案，对不能满足施工要求的，坚决要求其修改完善后按程序申报，特别复杂的方案可组织专家汇审，待总监审批后方能实施。审核内容主要有：施工平面图、基坑的支护方式、基坑开挖方式、降水措施、施工工期、监测布置的合理性等。

二、施工阶段的控制要点

施工阶段是项目实施的关键阶段，监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件，结合当地深基坑工程施工的经验和条件，确定工程的关键项目，要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核，并强调要制定应急预案。

2.1深基坑工程的施工

深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节，是一项复杂的系统工程，任何一个环节的失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工，对各施工要点要制定具体措施，并加强过程控制。例如，确定土方开挖方案时，应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像，对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析，对特殊土质需精心组织施工，膨胀土地区不宜在雨季开挖，软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快，极易改变土体原来的平衡状态，降低土体的抗剪强度，可导致土体快速滑移，这样不利工程监控，易造成坍塌事故。

2.2深基坑周围土体止水效果的控制

在地下水位较高的地区，地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水，由于水的来源复杂，枯水期和丰水期水位变化的影响，在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑，根据地质勘察部门提供的地质资料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周围环境，对周边有建筑基坑，宜采用以堵为主，抽水为辅，否则会导致基坑周围土体与水体的流失，使建筑物不均匀沉陷，甚至发生坑底流沙、管涌等现象，增大了处理难度，反之，以降水为主。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施，其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时，如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好，深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理，则延误工期、增加造价。因此，在该类止水帷幕施工时要注意以下几点：保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量，保证桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度，避免桩头出现搅而无浆的情况，特别是在土层情况变异较大的地区，因搅拌桩的桩径不易控制，容易导致止水失效；保证桩的搭接长度和密实度，杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象；不得随意在基坑支护结构上开口，否则会影响支护结构的安全，也破坏了止水帷幕，导致地下水的渗入。

2.3深基坑支护的信息化管理

深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性，即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形，若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。基坑支护结构信息化管理的主要手段，是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测，根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况，比照勘察、设计的预期性状，动态分析监测资料，全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率，对照报警标准，预测下一阶段工作的动态，及时对施工中可能出现的险情进行预报，超过位移设定的预警值时，应及时采取有效的应对措施，确保工程安全。观测结果要真实反映所测目标的动态趋势，并绘出变化曲线图，以传递险情前兆信息，找出险情发生的必要条件，如地质特性、支护结构、临近建筑物、地下设施等，结合相关的诱发条件，如气象条件、开挖施工、地下水变化等，根据基坑支护结构的稳定性计算结果进行科学决策，以排除险情。开挖较深的基坑时，还应测试支撑的内应力，当应力值达到设计值的90%（或支撑变形达10mm）时，要及时采取防范措施。另外，因现场施工情况复杂，监测点极易被破坏，要注意对监测点的保护。

2.4突发事件的处理

建筑施工是一个投资大、周期长、参与人员多的过程，施工过程中会发生许多不可预见的事件。对于基坑支护结构的施工，更要做好应对突发事件的技术准备。常见的突发事件有：基坑内管涌、流沙；基坑支护局部出现成因不明的裂缝、沉降；气象异常，出现持续多日的狂风暴雨；相邻工地施工的影响，如降水、打桩、开挖土方；地下障碍物妨碍基坑支护结构或止水帷幕的施工等等。事件发生后，及时启动应急预案，并会同相关单位研究解决办法。

深基坑支护实例：安徽广播电影电视新中心西区3600m2演播厅升降舞台深基坑支护。

1、设计支护做法:

升降舞台平面尺寸为27m×36m，原土方已开挖至约-6.8m，向下需开挖到-17.6m，开挖深度约11m。其支护设计采用围护桩＋钢筋砼梁＋钢筋砼支撑梁形式，围护桩桩间打插竖向插筋和素喷砼支护。

其中：人工挖孔围护桩数量为84根，桩长约为14～16m，桩顶设置900mm×900mm冠梁锁口，砼腰梁共设两道，截面为：500mm×900mm，砼腰梁中心标高分别-12.30m和-15.30m。支撑梁共设三道，截面为800mm×900mm。

2、深基坑土方及支护施工程序

人工挖孔支护桩施工→冠梁及斜撑部位土方开挖→冠梁及斜撑混凝土施工同时开挖砼冠梁及斜撑部位以外-9.55m以上土方→冠梁及斜撑养护到100%以上→从-9.55m至-12.75m土方开挖及桩间喷锚施工→第一道腰梁及斜撑砼施工→养护到100%以上→从-12.75m至约-15.75m土方开挖及桩间喷锚施工→第二道腰梁及斜撑砼施工→养护到100%以上→-15.75m以下土方开挖及桩间喷锚施工。

3、该深基坑支护方案经过专家组论证，并严格按方案组织施工，整个施工过程进行顺利，深基坑未出现任何异常情况，目前该工程已投入使用。

三、结语

总而言之，随着高层建筑项目增多，深基坑支护形式也变得更加多样化。深基坑支护设计与施工问题越来越突出，施工中的技术要求越来越严格。必须从支护的设计和施工两面着手，加强对整个深基坑施工过程的控制，保证工程顺利、安全地完成。

参考文献

[1]黄强.深基坑支护工程设计技术.中国建材工业出版社

[2]秦跃民,张雪.试论深基坑工程支护技术.黑龙江科技信息,2 0 0 8年0 6期

[3]董剑.深基坑支护施工工艺及质量控制措施.建材技术与应用.2009-06-15

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。