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超高层房屋建筑基坑支护施工技术研究甘允庆

发表时间：2020/10/29 来源：《建筑科技信息》2020年第6期作者：甘允庆

[导读] 在确保支护工程和排水工程的同时，根据地下室地质和周边环境设置回灌水井，并做好各个监控点沉降和位移观测工作，为基坑支护施工技术提供保障

摘要：在超高层房屋建筑工程项目深基坑施工过程中，基坑支护施工与设计是超高层房屋建筑的重要环节，伴随着我国城市经济水平的提升，超高层房屋建筑工程逐渐变成我国城市化建设的重要表现。在超高层房屋建筑基坑支护施工中，要求施工人员应按照土地资源、基坑工程具体要求来优化设计工程项目的方案，在确保支护工程和排水工程的同时，根据地下室地质和周边环境设置回灌水井，并做好各个监控点沉降和位移观测工作，为基坑支护施工技术提供保障。因此，文章主要从超高层房屋建筑基坑支护的概述，对超高层房屋建筑基坑支护施工技术进行分析，以供同行参考。
关键词：超高层；房屋建筑；基坑支护；施工技术

        高层建筑向上开拓空间的方式能够节约用地面积，增加城市用地的利用效率，是缓解人口密集而导致用地紧张的有效方式。高度高于100米的建筑，不论住宅及公共建筑均称为超高层建筑。不过超高层建筑向上延伸的方式会增加地基的负荷，所以需要拥有较大的基础深度，同时对其基坑支护的建造有着很高的要求。
        一、超高层房屋建筑深基坑施工的关键点
高层建筑对于地基基础的要求相当高，基坑支护是在施工过程中对基坑周围起到稳定作用的支撑结构，为地基施工提供安全可靠空间的保护措施。影响支护构架的因素有很多，例如地基周围的土质条件、周边地下水的分布情况、建筑物的基础深度要求等等，在施工时需要对这些因素进行全面的考虑来制定可行的施工方案，并采取预防措施来保证基坑支护能稳定发挥支持作用。通过对以往基坑支护的施工情况进行总结，在施工过程中我们应当注意这几个方面：
        （1）基坑支护的最主要作用就是为地基的建造提供支持保护，所以在施工的过程中要确保支护构架的稳定性。
        （2）高层建筑一般是建造于人口密集区，这部分区域往往以居民区或者商业区为主，所以在施工的时候不可避免地会影响到周围人们正常的生活工作。
        （3）高层建筑较高的设计高度可能会与原有的城市线路建设产生冲突，所以在施工前要进行完善的设计以减小影响，同时要避免施工意外的发生。
        （4）超高层建筑结构稳定性要求，地下室基本不少于三层，土方开挖和基础施工均需抽排水，周边土体因常年存储水流失出现不同程度收缩下沉，故应设置回灌水井，当沉降观测出现预警时进行回灌水作业，以便确保边坡稳定和减少对周边建筑物影响。
        二、高层房屋建筑基坑支护施工技术要点分析
        2.1边坡开挖施工技术
        此技术就是对基坑周边的围护进行一定的放坡，在此作业过程中的重点就是要对角度进行合理设计和控制。此技术虽然操作比较简单但是具有较大的土方开挖工作量，而且在对土方边坡的规模进行确定时需要结合挖方深度以及填方高度等参数，以及其他地质条件的要求等，在对上述因素考虑之后可以选择直线型、折线形或者是阶梯型的土方坡形式。此技术的应用还需要施工场地比较开阔，且具有较低的地下水位，并且主要采用局部深度与完全深度两种开挖方式来进行施工。
        2.2地下连续墙支护施工技术
        此技术主要是在施工中对钢筋笼以及混凝土进行利用来对泥浆护壁进行施工，通过具有一定连续性的墙体来起到对地基进行围护的作用。此外，还可以实现对建筑主体进行地面测量的作用。此技术比较适合在比较复杂的环境中应用，而且具有较高的施工技术包容性，在目前的不断推广应用中也逐渐成熟；该支护方式的冠梁、腰梁、撑梁（若有）、锚杆（锚索）等砼龄期与进入土方开挖时间关联，施工过程应把控准确。

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        2.3土钉墙施工技术
        此技术就是对天然形成的土墙进行加固和利用，通常采用粗钢筋以及角钢的土钉来进行加固，因此被成为土钉墙，而且在加固之后需要使用混凝土进行喷射作业以及使用钢丝网来进行铺设。此技术比较适合在基坑上口支护中应用，利用此土钉墙来对土压力进行抵抗来提高其稳定性。而且此技术应用中也由于具有较高的包容性而无需占用较大的施工场地，而且施工速度也比较块，对设备也有较低的要求，还表现出较高的安全性、适用性、经济性等特点，对周围环境的干扰也比较小。
        三、常用支护技术的应用
        3.1放坡开挖支护
        放坡开挖就是将地基周边土体按照适当的倾斜角度堆放压实，形成防护支持功能。这样的支护方式结构简单、易操作、施工快，可是对于施工现场条件要求较高。放坡开挖需要在建筑用地面积较大、土质较好、地下水位不会影响地基建设、周边没有载重较大的建筑物等条件下才可以实施。基坑边坡的角度需要按照地基深度、水文地质以及地面沉降等因素来确定，常用的边坡有直线、折线以及梯形的形式。如果边坡的修建角度较陡，那么会影响到地基周边的承重，土颗粒之间的摩擦角度过小，容易造成土体塌陷。如果边坡修建的角度过缓，则会增大施工面积，造成挖方工作量增加，还容易影响周边建筑物的基础稳定性。所以，放坡开挖虽然简单易操作，可是对环境的要求较高，需要合理选择坡度的大小。
        3.2地下连续墙支护
        地下连续墙支护是在地基施工开始前预先开始支护墙修建，确定地基建造位置后在边缘下挖，浇筑混凝土形成连续的挡土墙支护。连续墙的修建相当于提前建立起钢筋混凝土地基的四周，然后再向中间挖方进行地基结构建造。钢筋混凝土连续墙有较好的强度和防水效果，同时其长度与厚度也便于控制，施工时对周边环境的影响较小。地下连续墙是一种地基支护施工中较为常见的方式，其受周围的土质条件以及天气因素的限制较小，适用范围广。平行施工方式可以使得周边支护修建与中间挖方工作同时进行，土层受力负荷较其他方式相比会有一定减小，可以极大地加快施工进程。由于连续墙可以先于地基挖方修建，后期地基结构施工能够更加充分利用支柱所提供的空间，不过在支撑位置会影响到施工。
        3.3排桩支护
        排桩支护在高层建筑施工中应用非常广泛，其主要作用方式是在地基周边土体中有规律地插入固定桩来提供一定的支持力来完成支撑任务。固定桩的种类可以是施工现场制作的混凝土桩，也可以是长短合适的V型拉森钢板桩。混凝土固定桩可以在施工现场制作，实用经济；V型拉森钢板桩可以多次利用，能够提供更大的支持力。排桩支护一般是先于地基挖方工程开始的，设立在基坑四周，可以与增加土体密实度、增大土体内部的摩擦力的锚杆相互作用来提高支持上限。排桩支护设置方便，设置时要预先确定好固定桩的位置，过于疏松会降低承载力，过于密集会增加成本。
        结语：
        针对目前高层房屋建筑数量不断增多的情况，以及高层房屋建筑在人口和建筑物比较密集以及地质条件比较复杂的地区进行建设时所存在的技术难度情况，需要谨慎选择基坑支护类型，合理运用基坑支护施工技术，加强对基坑施工中各种问题的预防和控制，实现高层房屋建筑基坑支护施工技术水平的提升以及工程施工质量的保证。
        参考文献：
        [1]张波,梁健.超高层建筑的深基坑支护施工技术研究[J].工程建设与设计,2020(07):245-246+249.
        [2]于海荣.超高层建筑的深基坑支护施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(36):113.
        [3]蒙鹏飞.高层房屋建筑基坑支护施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(29):102.