摘要：文章结合工程实例，阐述了超高层写字楼深基坑支护施工技术要点，并提出了施工中质量控制措施，以供读者参考。
关键词：深基坑支护；方案选择；钻孔灌注桩；内支撑施工
随着我国城市化进程的加快，城市用地受到了限制，高层建筑建设数量也随之日益增多，人们对高层建筑建设的质量要求也越来越高，因此，做好建筑工程的基础工程是非常重要的，基础工程不仅能够保证建筑物的整体质量，还是建筑充分发挥功能的关键所在。本文通过笔者的工作实践，主要论述了建筑深基坑支护施工技术要点。
1 工程概况
某办公大楼，总用地面积11083平方米，基坑安全等级为一级，高度大于300m，约70层，地下室4层。基坑支护面积约11083m2，周长约427m，基坑深度为21.2m。本工程深基坑支护采用了桩锚体系，施工速度快；考虑到场地东、西、北侧均为道路，南侧为河流，沉桩时土体易发生侧向挤出和向上隆起，使得超静孔隙水压力迅速升高，并可能引起邻近桩的上抬，成桩产生不利影响，桩基采用钻孔灌注桩。
2 地质条件
2.1 地层分布
根据钻探揭露，场地内分布的地层有人工填土层、第四系冲洪积层、残积层，下伏基岩为燕山晚期花岗岩。其野外特征按自上而下的顺序描述如下：
（1）人工填土层（Qml）。杂色，主要由含砾粘土、砼块、碎石回填形成，稍湿，稍密，含生活垃圾。场地内普遍分布。层厚1.50～9.40m，平均厚度为5.02m；层底标高15.76～24.41m。
（2）第四系冲洪积层（Q4m+al）。淤泥质砂②：灰黑色，软塑～可塑，含腐殖质，有臭味，局部具一定固结度。分布与场地东北部。层厚0.60～3.40m，平均厚度为1.74m；层顶标高12.43～18.70m；层底标高9.33～17.14m。根据标准贯入试验成果及工程经验，本层土承载力特征值的建议值为fak=90kPa。
（3）第四系残积层（Qel）。砾质粘性土③：褐黄色、褐红色，可塑-坚硬，含5-15%石英砂粒，由下伏花岗岩风化残积而成。主要分布与场地中部及东北部。层厚2.80～16.00m，平均厚度为6.86m；层顶标高-1.65～13.36m；层底标高-8.34～7.43m。本层土承载力特征值的建议值为fak=200kPa。
（4）燕山晚期（γ53）花岗岩。青灰、肉红色，风化后为灰黄色，粗粒结构、局部细粒结构，块状构造，主要由长石、石英、黑云母等矿物组成。根据岩石的风化程度本次勘察揭露其全、强、中、微风化四带。
2.2.2 地下水
地下水主要赋存于人工填土、第四系地层及基岩裂隙中。场地内的地下水属潜水及基岩裂隙水类型，受大气降水及地下径流补给，水位变化因季节而异。勘察期间恰逢深圳地区百年一遇大降水，期间测得地下水埋深介于4.30～5.60m之间，高程介于19.53～21.22m。
3 施工重点
本工程场地周边存在较多地下管线（场地内及场地东侧未探测有地下管线分布，北、西、南三侧地下管线种类繁多且分布错综复杂），根据本基坑开挖深度，基坑场地北侧为帝景苑小区，西侧为科技中一路，二者对基坑开挖变形要求较高。因此，如何有效控制地下水及确保周边环境安全，是该项目首先要解决的重点问题，在基坑施工方面，应充分考虑基坑特点及对周边环境的影响。由于场地开挖面积大，基坑深度大，如何优化土方开挖施工方案也应重点关注。
4 深基坑支护施工技术
4.1 施工方案的选择
由于本工程场地狭小，周边环境复杂。因此，本工程基坑支护施工方案选用旋挖桩或钻（冲）孔灌注桩，配合内支撑，以中、微风化岩作为桩端持力层进行基坑土体支护，同时设置深层搅拌桩或高压喷射注浆截水后进行坑内降水。选用支护形式为支护桩+锚索+部分内支撑方式进行支护。
（1）钻孔灌注桩+内支撑。∅1200@1600钻（冲）孔灌注桩，桩底入基坑底设计标高9m，砼标号C30。立柱为钢管立柱桩，钢管为直径800mm，入坑底设计标高4m；砼立柱桩为直径1200mm，入坑底以下10m。角支撑3道，第一道角支撑梁尺寸为1000×800mm，第二道角支撑梁尺寸为1000×1000mm
（2）钻孔灌注桩+锚索。∅1200@1600（1800、3200）钻（冲）孔灌注桩，桩底入基坑底设计标高9m，砼标号C30。其中FG、GH段桩间距1.800m，EF、FG后排桩间距3.200m。
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（3）止水。三重管旋喷桩∅1000（800）@1600。其中GH段直径为1000mm，间距1.800m；HI段直径为800mm，间距1.600m；其余均为直径1000mm，间距1.600m。
4.2 施工要点
4.2.1 旋挖桩或钻（冲）孔灌注桩施工
钻机钻孔前，应做好场地平整，挖设排水沟，设泥浆池制备泥浆，做试桩成孔，设置轴线定位点和水准点，防线定桩位及其复核等施工准备工作。钻孔时，先安装桩架及水泵设备，桩位处挖土埋设孔口护筒，以起定位、保护孔口、存储泥浆等作用，桩架就位后，钻机进行钻孔。钻孔时应在孔中注入泥浆，并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m 以上，以起到护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。钻孔深度达到设计要求后清孔，该工程采用原土造浆，所以清孔时，钻机空转不进尺，同时注入清水，待孔底残余的泥块已磨浆，排出泥浆比重降至1.1左右，即认为清孔已经合格。清孔完毕后，立即吊放钢筋笼和水下浇注混凝土。钢筋笼埋设前在其上设置定位钢筋环，确保保护层厚度。水下浇注混凝土采用导管法施工。
4.2.2 深基坑土方开挖
土方开挖必须按照竖向分层、横向分区，四周尽量对称的方式进行。整个土方开挖横向分区分为四个区，分别为一区、二区、三区、四区，其中二区、四区各设置一个出土坡道。土方总方量约240000m3。
本工程土方分区、分层开挖，土方分层开挖和内支撑、锚索施工等交叉进行。整个基坑场地平整及表层土方开挖，支护桩及立柱桩同时施工，期间，微型桩及三管旋喷桩插入施工，以及场内运输通道的修整等。运输道路包括出土通道以及旋挖钻孔灌注桩浇筑砼时砼运输车的通道。主出土通道按8m宽设置，满足土方运输车辆往返通行要求；砼运输车施工便道沿基坑围护桩内侧环形设置，距桩边10m宽设置，供围护桩施工期间使用，在围护桩浇筑完成后随土方挖运挖除。共设置两个出土坡道。
考虑整个基坑面积较大，整体开挖时需对场内运输做到系统化布置，以确保运输车辆的畅通无阻，实现土方运输的每日进度要求。场地内主干道横、纵布置间距合理。施工时优先进行二区、四区土方的挖运，待基坑中心土方清理完成后，再进行一区、三区的土方挖运，以充分发挥机械效率，在场地内形成顺畅的交通组织。
4.2.3 内支撑施工
采用成品钢管立柱，从厂家加工完成后运至施工现场进行安装。支撑钢管立柱吊装就位采用50t的履带吊分段吊装，第一道钢管立柱9.7m，第二道钢管立柱6.5m，第三道钢管立柱6.6m。分节钢柱之间连接采用法兰罗盘在井口进行连接。当支撑柱钢管放至设计标高后用钢支撑架在井口固定。
在下放过程中，吊放钢管立柱入孔时应对准孔位，轻放、慢放入孔、保证垂直。入孔后应徐徐下放，不得左右旋转，若遇障碍停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放。
井口装置固定好后，将钢管立柱缓慢自然垂直吊装至设计标高位置临时固定，并与垂直校正装置连接，通过测斜管及时反映钢管立柱垂直度状况，在水下混凝土浇筑过程中及时调整，直到混凝土浇筑完毕钢管立柱垂直度满足设计要求后再固定。在14天后，拆除钢管立柱上口固定装置。
4.2.4 三重管旋喷桩施工
基坑支护桩间设计采用三重旋喷桩进行止水，旋喷桩直径0.8m、1m，桩底标高为2.5m，共计263。
高压旋喷桩布置在灌注桩间外侧、连续墙接头部位外侧、连续墙与灌注桩交接部位外侧，在支护结构完成且混凝土达到一定强度后即可进行旋喷桩施工。
采用XY-100型地质钻机钻注浆孔，钻孔孔径为110mm。钻孔时钻机要平衡，开孔孔位要准确，钻孔垂直度偏差≤1%，确保旋喷管能顺利导入孔底。根据钻孔桩施工的地层情况，在砂、砾砂等不利地层处钻孔时，采用泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控制为：比重1.25~1.3。含砂量<30%，粘度25。
当钻孔完成后即将旋喷管插至孔底。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力不超过1Mpa。高压喷嘴要用塑料布包裹，以免泥土堵塞土层钻孔。
5 结语
综上所述，本工程主要采用联合支护方式，最大限度地利用边壁土体的自稳能力，使结构处于最佳受力状态。在周边环境复杂的情况下，因所需设备简单、所需场地较小而具有较大的优越性。实践证明，工程施工效果良好，取得了很好的经济效益。
参考文献：
[1]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术，2011（7）．
[2]王銮学，王文玲，纽爱涛.某17m 深基坑工程综合支护技术[J].施工技术，2011（7）．
论文作者:张品亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/25
标签：基坑论文; 钻孔论文; 土方论文; 立柱论文; 标高论文; 场地论文; 钢管论文; 《基层建设》2019年第4期论文;