高層建筑工程中的基坑支護

羅玉州　李麗芳　張小玲

【摘 要】分析了某高層建筑工程施工場地情況，提出了支護樁和土釘墻深基坑支護方法，對這兩種支護方法及其構造要求和施工工藝進行了論述，結果表明支護效果安全可靠，可進一步推廣應用。

【關鍵詞】深基坑支護；支護樁；土釘墻；構造要求；施工工藝

隨著城市建設的高速發展，高層建筑層出不窮，基坑工程向深、大、難方向發展，由于深基坑工程引發的工程安全問題越來越引起重視，基坑支護的重要性已愈顯突出?；又ёo的方法很多，這里通過一個工程實例介紹兩種較常用的支護方法。

0.工程概況

某報業大廈位于某市建國路與東安大街路口西南角，交通便利。該建筑物設計地下1層，地上12層，主體檐口高度為47.050m，采用框架剪力墻結構，設防烈度7度，場地類別為Ⅱ類，抗震設防為丙類，地基基礎設計等級為乙級，設計基礎形式為樁基礎，采用大直徑人工挖孔灌注樁。在擬建大樓的南側緊鄰某日報社的舊辦公樓，主樓6層，側樓5層，帶形基礎，磚混結構，1986年建成投入使用。由于新建大樓基坑開挖深度達7.70m，并緊鄰舊辦公樓，因此，在基坑施工及基礎施工期間需對與舊辦公樓交界處邊坡進行支護，以保證施工安全及舊樓不受影響。此外，在擬建大樓的西側緊鄰市保險公司住宅樓，北側緊鄰東安大街，均不能放坡開挖基坑。經過多方商議研究決定，在基坑南側和西側采用人工挖孔灌注樁支護，基坑北側采用土釘墻支護，東側采用放坡開挖，坡度為1∶0.33。

1.支護樁施工

1.1構造要求

依據《建筑基坑支護技術規程》中排樁的構造要求，本工程支護樁采用直徑800mm人工挖孔灌注樁，并通過計算確定樁長不小于12m，采用C20混凝土灌注，樁間距應根據排樁受力及樁間土穩定條件確定為1.5m。樁的縱向受力鋼筋采用18B22鋼筋，縱向受力鋼筋保護層厚度不應小于35mm。箍筋采用A8@200的螺旋筋，每隔1500mm布置一根A12的焊接加強箍筋，以增加鋼筋籠的整體剛度，有利于鋼筋籠的吊放，鋼筋籠一般離孔底200mm。排樁頂部應設鋼筋混凝土冠梁與樁身連接，冠梁寬度為800mm，高度為500mm。樁頂縱向鋼筋應錨入冠梁內，且錨固長度不低于30倍縱向鋼筋直徑。樁與冠梁主筋焊接接頭必須分散布置，一個截面的接頭數不得超過鋼筋數的1/2。

1.2支護樁施工工藝

按設計圖紙放線、定樁位→人工取土成孔→測量控制→支設護壁模板→在頂部放置操作平臺→澆筑護壁混凝土→拆除護壁模板繼續向下一段施工，至設計 標高→排除孔底松土、沉渣→吊放鋼筋籠→澆筑樁身混凝土。

1.3支護樁技術要求

（1）施工前必須充分了解現場工程地質與水文地質狀況。（2）根據護壁井圈設計高度，挖至一定孔深后應立即支模，按要求放置鋼筋并澆筑混凝土；護壁井圈混凝土達到設計允許的強度后方可進行下一層挖土施工。（3）每層井圈高度取600mm，為便于混凝土澆筑，井圈應做成錐形，錐形井圈上口寬度為200mm，下口寬100mm。（4）出土工具：主要有機架、電動葫蘆及出渣筒。（5）孔內施工照明必須采用安全低壓防水燈。（6）要求向孔內送風不小于25 L/s，主要工具為1.5kW鼓風機，配以直徑為100mm的塑料送風管。（7）施工樁孔應間隔進行，不得同時施工全部樁孔，基坑開挖應在支護排樁樁體強度達到70%設計強度后進行。（8）基坑開挖后，建立舊樓變形監測點；發現變形超過規范要求，立即采取緊急加固及支護措施。

2.土釘墻施工

2.1構造要求

（1）依據《建筑基坑支護技術規程》，確定土釘墻墻面坡度為1∶0.1，土釘傾角為12°，土釘孔徑為100mm。土釘鋼筋采用C20鋼筋。（2）面層鋼筋網的鋼筋為A6，網格尺寸200mm×200mm，搭接長度應大于300 mm。面層中與土釘等間距設置B16的加強鋼筋，采用水平垂直設置。加強鋼筋采用焊接連接，且與每根土釘可靠連接。（3）土釘必須與面層有效連接，本工程設置350mm×350mm×50mm的水泥承壓板，通過螺栓與土釘連接。（4）土釘孔內注漿材料采用水灰比為1∶0.5的水泥砂漿，強度不低于12MPa，3d強度不低于10MPa。（5）在坡頂和坡腳設排水措施，坡面設適當數量泄水孔。（6）本工程共設5排土釘，第一排土釘 距離地面0.5m，土釘水平間距和豎向間距均為1.5m，自上向下各排土釘的長度分別為8m，7.5m，7m，6.5m，6m。

2.2土釘墻支護施工工藝

土釘墻的施工一般按以下程序進行：施工準備→開挖工作面、修理邊坡、坡面排水→噴射第一層混凝土→設置土釘（包括成孔、置筋、安裝、注漿等）→安設連接件→綁扎安裝鋼筋網→噴射第二層混凝土。

2.2.1施工前的準備

在進行土釘墻施工前，要認真檢查原材料，機具的型號、品種、規格及土釘各部件的質量、主要技術性能是否符合設計和規范要求；平整好場地道路，搭設好鉆機平臺；做好土釘所用砂漿的配合比及強度試驗，各構件焊接的強度試驗，驗證能否滿足設計要求。

2.2.2土方開挖

土方開挖必須緊密配合土釘墻施工，嚴格做到開挖一層，支護一層。上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后方可開挖下層土方及下層土釘施工。每層開挖深度按設計要求并視現場土質條件而定，開挖要到位，不得欠挖，絕對禁止超挖。機械開挖后，應及時對壁面進行人工修整。對較軟弱的土體，需采用必要的超前支護措施。

2.2.3鉆孔

采用螺旋鉆機成孔，要掌握好鉆進速度，保證孔內干凈、圓直，孔徑符合設計要求。嚴格控制鉆孔的偏差，保證水平方向、垂直方向孔距誤差，鉆孔底部的偏斜誤差，鉆孔深度誤差均在規范允許范圍內。

2.2.4土釘制作和安放

拉桿要求順直，應除油、除銹并做好防腐處理，按要求設置好定位架；拉桿插入時，應防止扭壓、彎曲，拉桿安放后不得隨意敲擊和懸掛重物。

2.2.5注漿

應采用機械均勻拌制漿體，要隨攪隨用，禁止人工攪漿，漿液應在初凝前用完，并嚴防石子、雜物混入漿液。注漿前應將孔內殘留或松動的雜土清除干凈；注漿開始或中途停止超過30min時，應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路；注漿時，注漿管應插至距孔底250mm～500mm處，孔口部位宜設置止漿塞及排氣管。

2.2.6噴射混凝土

a.噴射作業前要對機械設備，風、水管路和電線進行全面檢查并試運轉，清理受噴面，埋設好控制混凝土厚度的標志。b.噴射作業開始時，應先送風，后開機，再給料，料噴完后再關風。c.噴射時，噴頭應與受噴面垂直，并保持0.6m～1.0m的距離。d.噴射作業應分段分片依次進行，同一分段內噴射順序由上而下進行，以免新噴的混凝土層被水沖壞。e.噴射混凝土的回彈率不大于15%。f.噴射混凝土終凝2h后，應噴水養護。養護時間：一般工程不少于7d，重要工程不少于14d。

3.基坑支護工程施工

基坑支護施工要綜合考慮工程所在地的地理條件、工程類型、基坑開挖規模、周邊環境、支護結構等因素?；又ёo施工要注重支護結構的穩定，坑體變形，并根據周邊環境條件，控制變形在一定的范圍內?？刂频年P鍵是基坑的穩定性、地面變形及地下水的控制，并要根據實際情況適時地調整方案。在進行深基坑支護的設計和施工時應注意以下幾點：

（1）隨著人們環保意識的加強，支護體施工時，要盡量減少支護工程施工產生的環境污染。

（2）施工場地周圍建筑物和地下管線往往限制了基坑的施工，施工時要充分考慮工程對周圍設施的影響，盡量不要影響這些設施的正常運轉，盡可能把影響降低。

（3）合理安排施工流程，使施工在有限場地和時間內運轉順暢。人員、工序調度要高效。

4.支護效果

該工程在整個地下工程施工期間，沒有出現坑壁坍塌現象，通過對周圍建筑物的監測，沒有發現大的變形。支護樁和土釘墻的應用保證了基礎及地下室的順利施工，保證了周圍建筑物的安全，所以本工程的支護方案是安全可靠的。

5.結語

基坑支護方法多種多樣，實際工程中究竟采用哪種支護方法，應綜合考慮工程地質與水文地質條件、基礎類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環境對基坑側壁位移的要求、基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素，做到因地制宜，因時制宜，合理設計、精心施工、嚴格監控。 [科]