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摘要：超高层建筑具有垂直度高的特点，且承载力复杂，因此超高层建筑结构需要加强结构稳定性和承载力，这对于超高层建筑的基础部分施工来说具有挑战性。在建筑结构的基础施工中，深基坑支撑体系设计和施工优化措施最为关键，几十米的深基坑，作业难度大的情况下，如何高效控制好深基坑施工质量最为重要。基于此，本文以文献对比法和理论分析法，结合实际工作经历，阐述了超高层深基坑设计过程中的主要问题，并对设计内容进行了分析，最后阐述了超高层建筑深基坑施工优化措施，供相关领域技术人员参考。
关键词：超高层；深基坑；支撑体系；设计；施工优化
0引言
超高层建筑结构作为一种复杂的系统工程，无论从施工技术还是施工工艺的选择上，都应以质量为主。由于深基坑开挖是超高层建筑基础施工的关键环节，但是在实际的项目施工中，深基坑施工往往会受到业主和施工管理人员的轻视，导致施工质量难以保证。基于此，本文研究以超高层建筑深基坑支护技术为例，分析深基坑支撑体系的设计及施工优化措施，为相关工程的施工提供理论建议，供参考。
1工程概况
拟建场地位于北京市丰台区卢沟桥南里，涉及北京市地形图（1：1000）图幅号为Ⅲ－3－1－69、70、79、80、89、90，具体位置详见图1（“拟建场地地理位置示意图”）及附图1（“拟建建筑物平面位置图”）。
图1 拟建场地地理位置示意图
表1 拟建建筑物设计条件一览表
根据深基坑开挖与设计图纸，本次开挖基坑底标高暂定为39.42m和40.42m考虑，原地面标高为55.52米。基坑支护设计按基坑深度为15.10m-16.10m进行计算。基坑南侧为规划道路卢沟桥南里二号路，距离现有围墙距拟建建筑外墙6-8m；基坑北侧和东侧为代征绿地；基坑西侧为规划道路卢沟桥南里三号路。基坑具备放坡条件。
2深基坑支撑体系设计
基坑开挖深度15.1m~16.1m，基坑支护共分5个剖面，分为9-9段、10-10段、11-11段、12-12段及5-5段。具体参数如下：
A：9-9段
护坡桩桩径 Φ800mm，桩顶标高52.92m，桩间距为1.6m，桩身砼采用C25，桩身钢筋保护层厚度50mm，嵌固深度4m，桩长17.50米。钢筋笼直径700mm，笼长17.5m，主筋为12Φ22。
设计用两道锚杆：第一道锚杆，二桩一锚，布置在桩间位置，孔标高为51.72m，孔径Φ150mm，长度18m，其中自由段6.5m，锚固段11.5m，倾角15°，采用强度为1860MPa，Φ15.24mm钢绞线3束，设计轴拉力为550KN；腰梁采用2×I28b工字钢2根，钢板连接。第二道锚杆：一桩一锚，孔位标高为46.22m，孔径Φ150mm，长度15m，倾角15°，采用强度为1860MPa，Φ15.24mm钢绞线3束，设计轴拉力为490KN；腰梁采用2×I28b工字钢两根，钢板连接。锚杆注浆材料为P.O42.5水泥浆，水灰比为0.50～0.55。
上部2m 范围为370mm挡土墙砖墙，每隔3.0m设置一根构造柱，构造柱规格为370mm×370mm，挡土墙顶设置一道压顶梁。构造柱主筋下端锚入冠梁长度为35d，上端锚入压顶梁中，锚入长度不小于200mm。压顶梁及构造柱混凝土强度等级为C20，主筋保护层厚度不小于50mm，挡土墙砌筑水泥砂浆强度为M10。
桩顶冠梁连接，梁顶标高53.52m，截面尺寸900mm×600mm。梁体用C25砼浇注。
B：10-10段
护坡桩桩径 Φ800mm，桩顶标高51.46m，桩间距为1.6m，桩身砼采用C25，桩身钢筋保护层厚度50mm，嵌固深度4m，桩长16.0米。钢筋笼直径700mm，笼长16.0m，主筋为13Φ22。
设计用两道锚杆：第一道锚杆，二桩一锚，布置在桩间位置，孔标高为51.72m，孔径Φ150mm，长度18m，其中自有段6.5m，锚固段11.5m，倾角15°，采用强度为1860MPa，Φ15.24mm钢绞线3束，设计轴拉力为390KN；腰梁采用2×I28b工字钢2根，钢板连接。第二道锚杆：一桩一锚，孔位标高为46.22m，孔径Φ150mm，长度15m，倾角15°，采用强度为1860MPa，Φ15.24mm钢绞线3束，设计轴拉力为495KN；腰梁采用2×I28b工字钢两根，钢板连接。锚杆注浆材料为P.O42.5水泥浆，水灰比为0.50～0.55。
上部3.5m 范围内土钉墙，土钉墙共设2排土钉，长度、水平垂直间距及配筋如图所示；土钉墙坡面布置φ6.5@250钢筋网，水平加强筋为Ø14锚入长度不小于200mm。土钉注浆材料为P.S.A32.5水泥浆，水灰比为0.50～0.55。若涉及卵石，土钉成孔困难，可使用等长的击入式注浆花管代替，8、花管材料采用Φ48壁厚3.5mm的普通焊管，在入土端约2/3长度范围内制作出浆孔。出浆孔大小约Φ6～10mm，间距400mm，梅花形布置，浆孔焊上L25角钢倒刺。
桩顶冠梁连接，梁顶标高52.02m，截面尺寸900mm×600mm。梁体用C25砼浇注。本剖面基坑上口2.0m范围内不得堆载，2.0m~10.0m范围内荷载不得大于30kP。
3深基坑支撑体系施工优化措施
3.1明确施工内容和工作量
根据总包方文件和设计方案，本工程的主要内容包括如下几个方面：土方挖运、基坑边坡支护、支护桩、锚杆、桩间支护等施工，根据地下水位情况对基坑底部存在地下水的部位进行设置疏干井将水位降至基础下0.5m，根据以上施工内容，结合业主对工期等的要求，制定本工程的施工方案。主要分项工程工程量统计如下表2。
表2主要分项工程工程量统计表
3.2明确各项施工计划安排
3.2.1项目总体工序安排计划
本项目必须精心安排、协调施工，工序安排上，采取分段流水作业，随着工程的进展，经常做计划进度与实际进度的动态比较，及时对进度进行有效的控制。
本工程总体施工部署及施工顺序如下：
（1）进场后先进行地面平整；（2）采用先挖外围土方再挖中间土方的分区域开挖的办法，将土方开挖至设计桩顶标高上50cm；同时做好上部土钉墙锚喷支护工作。（4）随土方开挖完成锚杆施工；（5）随土方进行桩间土喷护，施工至基底上30cm；（6）移交总包单位进行清槽底工作。
3.2.2劳动力准备计划
本项目部将根据工程内容、施工进度等安排相应足够数量的劳动力。这些工人均为长期从事相应工种的工作，具有较为丰富的经验，并在进场后进行相应的安全、技术教育。其中测量工2人、挖掘机手6人、运土车司机50人、钢筋工30人、模板工人10人、普工60人、空压机司机3人、锚杆钻机司机3人、电工2人。
3.2.3材料进场检（试）验计划
本工程护坡施工，钢筋为HPB300、HRB400二种强度的钢筋，以及fptk=1860MPa的7根 Φ5钢绞线等，水泥为P.S.A32.5水泥（冬施为P.S.A42.5水泥）、砂为中粗砂，石料采用2～10mm碎石屑。施工用钢筋、水泥必须保证土钉施工进度和质量要求。准备进场的钢筋、水泥量根据设计方案确定，进场计划需根据工程进度计划安排分阶段分批次组织进场，尽量节省堆放场地，避免挤占加工场地。
此外，提前编制施工组织设计、施工方案和技术交底。针对特殊部位、施工难点部位专门成立QC小组，对特殊过程编制作业指导书，逐级进行技术交底，指导实际施工。配备一批业务素质高，技术能力强，实践经验较丰富的技术干部，认真熟悉施工图纸，提前编写施工组织设计和各单项方案，从施工方案针对性的编写到技术交底和实物交底的可操作性上作好技术准备。
4结束语
超高层建筑的深基坑支护技术首先要从认识上得到重视，集合施工技术，健全施工材料的管控，加强现场施工管理，减少人为因素导致施工质量下降等。本文在以工程案例分析法为主，结合实际工程内容，阐明了如何优化设计深基坑支护施工环境，加强施工技术应用，供参考。
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论文作者:吴治凡
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/27
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