王莉菲
薛城区建筑工程质量服务中心 山东省枣庄市 277000
摘要: 深基坑支护是建筑施工领域一项重要的施工项目，其目的是保证高层建筑工程深基坑上方建筑物的稳定性，起到一个支撑作用。文中针对传统技术在高层建筑工程深基坑支护施工中，深基坑支护结构承载力较小，容易出现弯曲变形，且变形程度较大的问题，提出高层建筑工程深基坑支护施工技术分析。实验结果表明，采用此次设计技术深基坑支护结构承载力较大，弯曲变形程度较小。
关键词: 高层建筑工程 深基坑支护 刚度 承载力 格构柱
深基坑支护施工具有一定的难度，由于深基坑支护需要承受强大的重力和压力，在施工过程中如果出现差错，将会造成深基坑下沉，以及深基坑支护上方的建筑物出现裂缝和倾斜，尤其是对高层建筑工程而言，因此深基坑支护施工技术对建筑工程施工质量具有重要影响作用。虽然近年来深基坑支护施工技术一直是建筑研究领域一个研究重点，并且在该方面已经取得了一定的研究成果，为了规范高层建筑工程深基坑支护施工质量，国家相关部门也先后颁布了该方面的技术规范和施工要求，在有关深基坑支护变形和下沉方面均作出了明确的规定和要求，其中包括支护结构弯曲变形量不得超过2.5°。但是采用目前现有的施工技术无法保证深基坑支护结构不发生变形，尤其是弯曲变形，以目前现有的技术仍然很难达到该技术标准，这是因为目前所采用的施工技术并没有考虑深基坑支护最大承载力和最大刚度等技术参数，并且在施工方面相关技术人员专业技能仍有所欠缺，为此提出高层建筑工程深基坑支护施工技术分析。
1 高层建筑工程深基坑支护施工技术设计
1.1 高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析
深基坑支护施工活动的开展，会改变深基坑周围岩土体结构，导致深基坑周围岩土结构原本的应力平衡遭到破坏，破坏后的岩土结构为了保持平衡会对岩土应力重新布局，此时就会造成高层建筑工程深基坑发生严重下沉。高层建筑工程深基坑下沉和周围岩体结构的破坏会严重影响到支护施工质量，并且还会对深基坑支护上方的建筑物稳定性造成较大的影响。所以为了保证高层建筑工程深基坑支护施工安全和施工质量，在进行施工之前首先要了解一些相关施工技术数据，其中最主要的是要得到施工过程中深基坑周围岩土体和岩土结构刚度变化规律和承载力。此次通过对高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析，根据分析数据对施工过程中岩土下降进行有效预测和控制，保证支护施工安全稳定进行。
高层建筑工程深基坑支护结构与周围岩体结构共同作用形成一体，当深基坑支护施工后周围岩体变形形成的力将会作用在深基坑的支护体上，所以在施工数值模拟分析中将支护结构与深基坑周围岩体结构考虑为一个共同体，对其进行离散化处理。深基坑支护过程中，深基坑周围岩体应力是由自重应力与结构应力两部分组成，在模拟过程中可以将两部分应力进行简化，将其简化为垂直应力或者水平应力，利用数值模拟方法对其进行分析处理，此次采用有限元法对施工数值进行模拟。有限元法将建筑深基坑支护施工数值模拟分成两部分，一是对施工过程数据模拟，二是对建筑深基坑支护结构参数数据模拟。
对于施工过程中数值模拟主要是利用有限元软件实现建筑深基坑断面上荷载的施加和释放的循环，每一次荷载循环代表一个施工步骤，所以在数值模拟过程中对于荷载施加不能一次完成，此次采用阶段式叠加方法，通过多个增量步对施工过程中每个施工步骤荷载进行增加，荷载的释放是采用相同方法。应用有限元方法对高层建筑工程深基坑支护施工过程中荷载的释放与施加是通过相关系数来控制的。除此之外，还要了解施工过程中深基坑支护结构承载力的增加变化规律。
1.2 高层建筑工程深基坑布置腰梁定位槽
在以上高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析的基础上，进行建筑工程深基坑支护施工。首先按照模拟分析到的深基坑支护施工阶段中周围岩土体和岩土结构的总刚度数值，以及支护结构承载力数值，确定深基坑支护结构腰梁定位点，并根据定位点布置腰梁定位槽。正常情况下，如果深基坑支护结构承载力超过25k N/m2，需要将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩中端；如果高层建筑工程深基坑支护结构最大承载力要求要超过35k N/m2，需要将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩顶端；如果高层建筑工程深基坑支护结构最大承载力低于25k N/m2，则将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩低端。其次在定位点上布置腰梁抱箍和腰梁定位槽，并在定位槽上安置一块横向立板，立板材质采用HJ01钢板，将紧固腰梁的螺栓布置在该横向立板上，以此完成高层建筑工程深基坑布置腰梁定位槽。
1.3 格构柱连接及腰梁安装施工
安装完支护结构的腰梁定位槽之后，进行格构柱连接施工，格构柱的作用是连接腰梁与冠梁，格构柱的材质采用GJ06号钢筋，钢筋直径要在185～275mm之间，将格构柱与腰梁槽顶部连接，其作用是起到支护整体结构固定的作用，以此保证深基坑支护结构的稳定性和安全性，深基坑支护格构柱与钢筋笼连接。在钢支护体系所在位置的上部和下部连接钢筋笼，然后将锚索布设在钢筋笼上，利用四个钢筋笼将格构柱与支护结构的腰梁连接在一起。当搭设完深基坑支护框架结构后，将腰梁和钢支撑安装在预先设定的位置上，由于腰梁安装具有一定的危险性，并且腰梁重量较大，因此为了保证高层建筑工程深基坑支护施工安全，利用钢索将腰梁进行吊装，吊装到定位槽内。随后利用螺栓将腰梁与支护结构紧紧连接在一起，固定完腰梁后还需要安装定压装置，利用定压装置向深基坑支护结构的腰梁施加预应力，随后将钢支撑与内撑端部套箍连接，通过安装钢支撑稳定深基坑支护结构，最后在所有支护框架结构内浇筑混凝土，以此实现高层建筑工程深基坑支护施工。
2 实验分析
实验选取某高层建筑工程深基坑支护施工项目作为实验对象，该高层建筑面积约为5524.34m2，建筑高度约为32.1m，其高层建筑工程深基坑支护施工参数。运用此次设计技术与传统技术，在有限元分析软件数值模拟实验环境中进行深基坑支护施工。此次设计技术深基坑支护结构承载力较大为28.45 k N/m2，深基坑周围岩土体和岩土结构的总刚度为5.64K，因此，深基坑支护施工中布设了9组支护结构。施工完成后利用测量仪器对该高层建筑工程深基坑支护结构弯曲变形情况进行测量，随机抽取五组数据作为实验数据，将其作为实验结果，对比两种深基坑支护施工技术结构弯曲变形结果。，此次设计技术深基坑支护结构弯曲变形程度低于传统技术，并且低于最大弯曲变形限值，最小变形数值仅为0.08°，因此实验证明了此次设计的高层建筑工程深基坑支护结构弯曲变形程度较小。
3 结束语
深基坑支护施工技术一直是建筑行业发展进程中一个技术难点，此次针对传统技术的不足之处，结合有限元分析软件技术对传统施工技术进行了优化，对提高深基坑支护施工技术水平具有重要现实意义。
参考文献
[1]何飞，穆锐，刘一宏.深基坑施工过程中桩锚支护结构受力数值分析[J].河南理工大学学报：自然科学版，2021,40(01):146-154.
[2]葛雷，杨帆.关于岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的相关分析[J].世界有色金属，2020(01):260-261.
[3]黄建中.施工中深基坑支护施工技术的运用探究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019(12):164-165.
[4]石雪洁.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用探析[J].九江学院学报：自然科学版，2019,34(01):35-37.
[5]王志伟，王树怀.深基坑支护施工技术探讨——以某高校办公楼为例[J].工程技术研究，2019,4(20):53-54.
[6]李晨阳.房屋建筑深基坑支护施工要点分析——以徐州新淮中心项目为列[J].居舍，2020(35):45-46.