2014超高层建筑深基坑工程施工.docxVIP

2.1施工特点基坑工程主要由工程勘察、支护结构设计与施工、基坑土方开挖、地下水控制、施工监测及周边环境保护等构成。随着城市建设的快速发展，全球超高层建筑的拔地而起，地下空间大规模开发已成为了当今时代的一种趋势。近年来，随着基坑工程的开挖越来越深，土方量越来越大，深基坑工程的施工技术和管理成为了施工企业的主要研究课题之一。深基坑工程主要具有如下特点：（1）基坑支护体系的临时性。基坑支护体系一般为临时措施，待地下室基础工程完成后，其支护体系的任务也已完成。（2）基坑工程的风险性。其临时性的特点使得荷载、强度、变形、防渗、耐久性等方面的安全储备相对较小。（3）具有明显的区域特征。不同的区域具有不同的工程地质和水文地质条件，即使是同一城市的不同区域也可能会有较大差异。（4）具有明显的环境保护特征。深基坑工程的施工会引起周围地下水位变化和应力场的改变，导致土体的变形，对相邻环境会产生影响。（5）具有时空效应规律。深基坑的几何尺寸、土体性质等对基坑有较大影响。施工过程中，每个开挖步骤中的空间尺寸，开挖部分的无支撑暴露时间和基坑变形具有一定的相关性。（6）具有很强的个体特征。深基坑工程所处的区域地质条件的多样性、周边环境的复杂性、基坑形状的多样性、基坑支护形式的多样性，决定了深基坑工程的施工具有明显的个体特征。2.2 常有深基坑支护形式基坑支护是为满足地下结构的施工要求及保护基坑周边环境的安全，对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施，基坑支护总体方案的选择直接关系到基坑及周边环境安全、施工进度、工程建设成本。总体方案主要有顺作法和逆作法两类，在同一基坑工程中，顺作法和逆作法可以在不同的区域组合使用。2.2.1 顺作法顺作法是指先施工周边维护结构，然后由上而下开挖土方并设置支撑（锚杆），挖至坑底后，再由下而上施工主体结构，并按一定顺序拆除支撑的过程。顺作法基坑支护结构通常有围护墙、支撑（锚杆）及其竖向支承结构组成。顺作法是基坑工程传统的施工方法，设计较便捷，施工工艺成熟，支护结构与主体结构相对独立，设计的关联性较低。顺作法常用的总体设计方案包括放坡开挖、水泥土挡墙、排桩与板墙、土钉墙、逆作拱墙等，如表所示：深基坑支护工程中的常用支护形式主要支护形式备注放坡必要时应采取护坡等措施重力式水泥土墙或高压旋喷围护墙依靠自重和刚度保护坑壁，一般不设内支撑土钉墙、复合土钉墙其中复合土钉墙有土钉墙结合隔水帷幕，土钉墙结合预应力锚杆、土钉墙结合微型桩等形式支挡式结构型钢横挡板应设置内支撑钢板桩可结合内支撑或锚杆系统混凝土板桩可结合内支撑或锚杆系统灌注桩排桩有分离式、咬合式、双排式、交错式、格栅式等；可结合内支撑或锚杆系统；可与隔水帷幕组合预制（钢管、混凝土）排桩可结合内支撑或锚杆系统地下连续墙有现浇和预制地下连续墙，可结合内支撑系统型钢水泥土搅拌墙可结合内支撑或锚杆系统逆作拱墙很多情况下不用内支撑或锚杆系统2.2.2逆作法逆作法是指利用主体地下结构水平梁板结构作为内支撑，按楼层自上而下并与基坑开挖交替进行的施工方法。逆作法围护墙可与主体结构外墙结合，也可采用临时围护墙。逆作法是借助地下结构自身能力对基坑产生支护作用，即利用各层水平结构的刚度、强度，使其成为基坑围护墙水平支撑点，以平衡土压力。在采用逆作法进行地下结构施工的同时，还可同步进行上部结构的施工，但上部结构允许施工的高度需经设计计算确定。2.2.3 顺逆结合对于某些条件复杂或具有特殊技术经济要求的基坑，可采用顺作法和逆作法结合的施工方案，从而可发挥顺作法和逆作法的各自优势。工程中常用顺逆结合主要有主楼先顺做裙楼后逆作、裙楼先逆作主楼后顺做、中心顺作周边逆作等方案。2.3 施工工艺2.3.1 水泥土重力式挡墙水泥土重力式挡墙是用于加固软黏土地基的一种维护方法，它是利用水泥材料作为固化剂，通过特质的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌形成连续搭接的水泥土柱状加固体，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的挡土、防渗墙，从而提高地基强度和增大变形模量。重力式水泥土墙施工工艺可采用三种方法：喷浆式深层搅拌（湿法）、喷粉式深层搅拌（干法）、高压喷射注浆法（也称高压旋喷法）。湿法施工注浆量容易控制，成桩质量好，目前绝大部分重力式水泥土墙施工中都采用湿法工艺。干法施工工艺虽然水泥土强度较高，但其喷粉量不易控制，搅拌难以均匀导致桩体均匀性差，桩身强度离散较大，目前使用较少。高压喷射注浆法是采用高压水、气切削土体并将水泥与土搅拌形成重力式水泥土墙。高压旋喷法施工简便，施工时只需在土层中钻一个50~300mm的小孔，便可在土中喷射成直径0.4~2m的水泥土桩。该法可在狭窄施工区域或邻近已有基础区域施工，但该工艺水泥用量大，造价高，一般当施工场地受到限制，湿法机械施