摘要：本文主要从深基坑工程及其支护技术特点分析入手，发现其深基坑测量中存在大量复杂化数据，容易诱发安全事故，且基坑深度较大，需要加强支护技术的应用，为此研究了深基坑支护的结构类型与应用情况，包含钢板桩支护技术、地下连续墙支护技术、锚杆支护技术、土钉墙支护技术以及基坑开挖技术等方面，并结合一定工程案例提出了一定支护施工方法和技术管理措施，为全面有效提升高层建筑工程施工水平，提供一定借鉴和参考。
关键词：高层建筑工程；深基坑；支护技术
1.前言
城市现代化建设进程逐渐加快，建筑行业取得良好发展成果，为充分提升城市土地资源利用效率，现阶段高层建筑工程项目的建设数量和规模都在不断扩大当中。高层建筑工程施工建设难度较大，且涉及到的内容较多，需要注重从日常施工建设入手，全面掌控各项施工作业环节，保障和提升总体施工质量。深基坑在高层建筑工程项目施工中是必不可少的，需要积极采用科学有效的支护技术，才能够保障地基的稳定性，进而保障整个工程项目的施工效果。
2.深基坑工程及其支护技术特点
2.1深基坑工程
现阶段建设工程项目大多包含深基坑工程，其是指挖掘深度在5m及以上，或者尽管开挖深度小于5m但是工程地质条件、施工环境以及地下埋设管线较为复杂的工程。深基坑工程需要在地下实施，面临着非常复杂的建设指标和参数，对于工程作业人员提出了较高的要求，他们需要切实开展大量技术性工作，从而保障技术参数的承载力和耐压性可以适应深基坑支护工作的需求，提升深基坑工程的安全性和稳定性。众所周知，建筑工程项目会受到地基稳定性的影响，而深基坑工程更是会给地基带来明显影响，其实际安全性和稳定性会影响到地下主体结构的整体效果。从这个角度来看，实施深基坑工程作业的过程中，不仅要克服施工技术的困难，还要有效控制和规避各项安全隐患，充分保障工程施工质量，提升深基坑工程的施工水平。
2.2深基坑支护技术的特点
支护技术在深基坑工程施工作业过程中占据重要地位，会影响到整个工程项目的施工效果，需要对其加以高度重视。细致分析深基坑支护技术，可以发现其表现出以下特征：
2.2.1测量环节拥有复杂化数据
高层建筑工程施工建设之前，需要做好充分全面的勘察设计工作，着重测量并分析好基坑区域岩层和深度情况，开展各项相关数据的计算和整理工作。深基坑深度较大，给测量工作提出了较高的要求，测量难度较大，且无法实现测量分析工作的全面覆盖，仅仅能够测量出大部分的区域土地，这会给整体数据测量和应用的准确性带来不良影响，进而影响到后续工程施工效果。
2.2.2易诱发安全事故
深基坑支护作业中涉及到的内容较多，且各个环节间的联系较为紧密，施工环节重要程度也很明显，如果当中每个环节出现质量问题，会给整个工程施工结构带来不良影响，严重情况下还会引起安全事故，这给施工人员的生命安全造成较大威胁，也给整个工程施工作业埋下安全隐患[1]。对此，实际开展深基坑支护作业时，需要工程技术人员全面充分勘察施工现场，良好把握施工现场的各项情况，并结合施工现场的具体数据和信息，制定出科学可行的施工方案，采用一些合理有效的安全防护措施。
2.2.3基坑深度较大
现代城市建设过程中，建筑工程的数量和规模都在不断扩大，导致可用的土地资源日益减少，为最大化利用土地资源，很多城市都开展高层建筑工程建设活动。同时高层建筑工程项目的实施，不断强化其施工效果，可以为科学开展城市化管理工作提供良好前提。相对应地，城市建筑物的地下建筑层数不断增多，由此基坑深度也在加大。当前一些中小型城市中的地下建筑已经保持在3~4层，而大城市则达到6层，纵深深度甚至发展到20m，而在未来社会发展中，建筑物的深度还会不断加大[2]。
3.深基坑支护的结构类型与应用
在不同高层建筑工程项目中，所采用的深基坑支护结构类型是有所区别的，常见的结构类型包含以下几种。在全面了解深基坑支护结构类型的基础上，将能够为后续开展施工作业提供良好的支持。
3.1钢板桩支护技术
在深基坑支护作业中，钢板桩支护技术是常见类型之一，其施工成本较低，且施工步骤较为简洁，广泛应用于多种高层建筑工程施工中。钢板桩支护技术实际应用过程中，充分利用了钢板桩的柔性和锚杆系统的设计性，在多层锚拉杆的支撑作用下，将地下室的钢板桩拔除，就能够实现支护目标，现场施工情况如下图1所示。钢板桩支护技术更为适用于良好的地质条件，在软土层特别是深度为7m以上的软土层基坑施工过程中，使用钢板桩支护技术效果不佳[3]。
图1 钢板桩支护施工图
3.2地下连续墙支护技术
该项技术较为适用于一些拥有泥浆护壁的施工环境中，尤其是砂土地层环境中拥有着软豁土和地下水位较高的条件方面，按照分槽段的方式使用钢筋混凝土连续墙施工技术，将能够起到良好的支护效果，全面有效提升整个工程项目的施工质量。现阶段高层建筑地下工程应用地下连续墙支护技术的程度不断提升，在保障工程质量方面发挥着积极作用。地下连续墙施工技术在发挥支护功能时，在拟建的主体结构侧墙方面使用逆作法，首先需要合理控制好墙体的位置，将其插入到80m以上施工深度、1.4m厚度的深层图案图层之中；其次，有效布置好地下连续墙的施工效果，使其中形成挡墙维护的结构形式，从而有效提升支护结构的整体刚度，强化其防渗性能，降低其给地面环境的影响。对于高层建筑项目来说，其对于基础工程的承重性要求较高，而该项技术的应用正好适应这一需求，但是需要注意到的是，这一技术施工成本较高，施工难度较大[4]。
3.3锚杆支护技术
深基坑支护作业中锚杆支护技术也发挥着积极作用，其是将锚杆打入到岩体或者土体之中，采用一系列稳固操作，强化边坡的固定性，这一技术拥有着良好的支护性能，操作步骤十分简便，占据空间也较小。具体开展锚杆支护作业的过程中，主要是从开孔作业、锚杆安装以及稳固作业三个环节进行的[5]。首先在支护土体的某处开孔，结合具体开孔情况缓慢地将锚杆打入土体之中，锚杆头部和杆体的构造存在着一定特殊性，其能够完成土体之间的连接，发挥一定的悬吊作用；其次，为强化好锚杆和土体的有效连接效果，需要在安装好锚杆之后及时填充好相应的填充料，针对锚杆进入土体后存在着的缝隙进行有效弥补，从而有效提升其稳固性。使用锚杆支护技术过程中，全长粘结型锚杆、摩擦型锚杆以及预应力锚杆都是主要类型，其中预应力锚杆应用程度最高[6]。
3.4土钉墙支护技术
建筑工程深基坑支护过程中，土钉墙支护技术应用情况较多，主要是因为其具备着良好的支护效果，且施工成本较低。在土钉墙支护结构之中，土钉群和土体结构都是重要组成部分，前者拥有着良好的密集性，而后者则需要实施加固作业。积极构建起复合型挡土稳定结构，将能够推进深基坑支护作业的顺利实施。
具体采用土钉墙支护技术过程中，首先要在深基坑内部位置中插入细长杆，合理控制好插入密度，还要在细长杆的上方部位铺设好专门的钢筋网；其次，借助于抛锚技术手段，构建起良好的保护层，针对土体加以有效保护，实现土体和土钉墙之间的互相作用，从而增强整个墙体的稳定性[7]。当工程项目基坑深度保持在5~10m范围内，积极使用土钉墙支护技术可以发挥显著优势，而当深基坑深度较深时，则需要深基坑处在无粘性土、粉土等方面环境条件下。
同时，为有效提升整个深基坑支护作业的实施效果，可以将土钉墙支护技术和排桩支护技术以及钢板桩支护技术进行有效结合，这样还能在一定程度上降低工程项目的施工成本。需要注意到的是，当深基坑环境处在地下水位较高的情况下，并不适用土钉墙支护手段，会容易产生一定的沉降或者建筑物移动问题。
3.5基坑开挖技术
基坑开挖技术在当前深基坑支护作业中应用较多，现场施工图如下图2所示。施工人员采用基坑开挖技术可以发挥有效支护作用，具体开挖时要确定地下水位下降到事先设定好的基坑开挖标高下的0.5~1.0m范围之内。首先，需要全面分析和研究建筑工程项目施工的基础模板设计情况，明确好基坑的具体尺寸和要求，从基坑排水和加固要求入手，布置好基坑内部和地面上的排水系统。其次，严格按照工程施工组织设计要求和土方开挖方案开展作业，实时检查好基坑底部的高程，减少超挖情况的发生。再者，具体放坡作业活动中，要注重针对基坑土壁的变动状态加以时刻观察，一旦其中有裂纹或者坍塌问题，需要通过放坡或者支撑方式加以处理。只有当确保深基坑的安全性和稳定性之后，才能够实施下一工序的施工作业[8]。
图2 基坑开挖现场图
4.高层建筑工程施工案例
广东某大型高层建筑总体高度为206m，总体建筑面积为118425㎡，其中地下结构有4层，地下裙楼有5层，地上塔楼为35层。该建筑项目工程为超高层公共建筑及多层公共建筑，工程等级为一级，工程结构形式为混凝土框架——筒体结构。该工程基坑底部最深处和地面距离大约保持在38m，所处地质土层为无软弱土层，具备较好的承载力，且该区域内的地下水不会给工程项目的钢筋混凝土结构造成腐蚀。该工程深基坑作业的场地较为有限，且面临着较为复杂的环境，工期为3个月。在全面勘察施工现场，考量施工条件之后，选择使用混凝土灌注桩支护技术，具体施工过程中，首先，合理计算出可行的钻孔位置，借助于钻孔机完成钻孔目标；其次，在钻好的孔内开展混凝土浇筑作业，构成灌注桩，从而起到良好的支护效果。施工环节要掌控好放线测量定位的准确性，及时清理好钻孔现场，合理搭建好多项施工设备，并在桩位处埋设好相应的孔口护筒，并通过灌注清水的方式有效清理好孔位，在其达到一定目标后开展后续浇筑作业，由此将能够充分保障深基坑的支护质量。
5.高层建筑工程深基坑支护的方法和技术管理措施
高层建筑工程施工建设中，积极采用深基坑支护技术手段，可以有效夯实工程地基，保障底部工程的施工稳定性和安全性，并给后续工程建设环节的顺利开展提供良好支撑，保障整个工程项目的施工质量。为提升高层建筑工程深基坑支护效果，需要注重结合支护情况，采用科学合理的施工方法，并加强技术管理活动。
5.1深基坑支护方法
5.1.1分层支护方法
深基坑工程的深度和面积均较大，在单体支护下仅能够针对部分情况发挥作用，且如果其中发生塌陷问题，将会使得土体之间产生一定的连带反应，使得塌陷面积不断增加，无法发挥应有的防护作用。为此，高层建筑工程施工作业中，无论使用何种方式加强深基坑支护，都需要采用分层支护的方法[9]。分层支护方法是合理划分深基坑总体深度，使其形成多个层次，当基坑开挖到和下个层次上沿相接近时，可以开展一次支护施工。在分层支护方法的作用下，尽管某层的边坡产生塌陷问题，其下层支护的力度也能够将塌陷情况加以有效控制，使得塌陷面积有效缩小。同时在分层支护方法的应用下，尽管整个土体都受到扰动力的影响，边坡塌陷情况的发生几率也会被有效降低。在实际划分深基坑层次的过程中，需要针对地质的应力强度、支护结构以及扰动力因素进行细致分析和研究，选择到合适的划分方式。
5.1.2挤密法
当深基坑工程处在一些临水环境，或者地下水位较高的情况中，积极使用挤密法开展支护作业，将能够起到良好效果，其多是应用在灌注桩的支护施工过程中。实际应用挤密法的过程中，施工区域地下水位较高，土体会较为松软，直接实施深基坑支护，不具有较高稳定性，通过土体压密手段，将能够针对土体的强度加以有效改善，适当投入一些大型钢管，可以形成支护孔，针对土体进行有效压实处理。在此基础上，将砂石以及灰土等材料填入到支护孔之中，开展反复压实作业，适当浇入浆液，等待浆液凝固之后将能够构成良好的支护桩基[10]。
5.2技术管理
在高层建筑工程的深基坑支护中，涉及到多方面内容，属于系统性工程，且复杂度较高，对于施工人员和管理人员均提出了较高的要求，一旦施工环节出现质量问题，都将会给整个工程项目质量带来不良影响。具体开展施工作业活动的过程中，要注重加强施工管理，全面有效提升整个施工工程的建设水平[11]。
首先，设立专门的质量施工管理部门，专项管理具体施工环节，落实施工管理目标。高度重视深基坑支护施工的安全管理，提升施工人员的安全意识和质量意识，有效落实好各项施工细节，促进各项施工操作可以满足相应的施工标准。其次，构建完善有效、科学可行的管理制度，全面约束好工程施工细节，最大程度保障深基坑支护施工效果。再者，要积极开展防水作业。开挖深基坑的过程中，受到深度较大的影响，会容易导致地下水制约工程正常开展，需要积极使用合理性手段加以处理。结合深基坑支护情况选择到相应的防护方法，有效消除好一些安全事故隐患，减少损色再次扩大的情况发生。最后，还要切实加大施工监管力度，由专业人员开展市场调研活动，有效降低外界影响因素带来的不良影响，同时还要制定出完善可行的应急方案，提升安全事故的处理效果[12]。
6.结束语
高层建筑工程开展深基坑作业，主要是采用钢板桩支护技术、地下连续墙支护技术、锚杆支护技术、土钉墙支护技术以及基坑开挖技术等手段，同时还要注重发挥分层支护方法和挤密法的优势和作用，开展管理工作，提升工程的总体施工水平。
参考文献：
[1]朱艳萍. 深基坑支护技术在建筑工程施工中的应用浅析[J]. 科学技术创新, 2015(21):239-239.
[2]孟祥君. 浅谈建筑工程深基坑支护施工中的要点[J]. 民营科技, 2016(6):135-135.
[3]陈海清. 浅析深基坑支护技术在高层建筑施工中的应用[J]. 四川建材, 2017, 43(4):185-186.
[4]杨华. 建筑工程中深基坑支护技术的应用探究[J]. 江西建材, 2018(2):70-71.
[5]黄家嘉. 建筑工程深基坑支护技术应用研究[J]. 建材发展导向：上, 2014(7):31-32.
[6]Liu J. Application of Micro-Cluster Steel Pipe Piles for Foundation Pit Support of Landslide Mass Engineering[J]. Journal of Shenyang Jianzhu University, 2015.
[7]缪自强. 浅谈深基坑工程中锚杆支护技术的应用[J]. 建筑建材装饰, 2015(5):274-275.
[8]程伟. 深基坑支护技术在高层建筑工程中的应用研究[J]. 建筑建材装饰, 2017(17):00102-00103.
[9]高超. 浅析建筑工程施工中的深基坑支护技术[J]. 环球市场, 2016(12):167-167.
[10]杨妮. 浅谈建筑施工中的深基坑支护技术及其应用[J]. 居业, 2018(5):98-99.
[11]刘新. 浅谈建筑施工中的深基坑支护技术及应用[J]. 中国战略新兴产业, 2018(16):185-185.
[12]Yan C, Fei L, Department M. Accident analysis and treatment of deep foundation pit support[J]. Journal of Shandong Jianzhu University, 2013, 25(S1):67-68.