高层建筑地下基础施工技术实例研析

于洪然

（大名县鑫河建筑有限责任公司 河北 大名 056900）

【摘 要】本文从高层建筑地下基础施工技术要点出发，结合工程实例分析其施工过程。

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关键词 高层建筑；地下基础设；施工技术

Underground foundation construction technology of high-rise building indicators

Yu Hong-ran

（Daming county xin river construction co.， LTD Daming Hebei 056900）

【Abstract】This article from the main technical points of the high-rise building underground foundation construction， combined with an engineering example to analyze its construction process.

【Key words】High-rise buildings；Underground infrastructure；The construction technology

1. 前言

（1）随着我国城市化进程的加快，城市人口的快速增加，使城市住房、办公空间等压力倍增。我国城市规划设计过程中，选择高层建筑作为城市建筑的主要形式，通过增加建筑的空间使用来代替土地的平面横向利用，这在很大程度上可缓解城市土地使用压力。

（2）高层建筑地下基础施工是一个系统性的工程，不仅包括常规的土方开挖、支撑体系选择，还必须依照实际的施工地质条件，规划有效的施工方案，并在整个施工过程中严格依照施工标准开展施工，保证整体基础的稳定性。

2. 高层建筑地下基础施工技术要点

2.1 工程勘察。工程勘察是高层建筑地下基础施r的基础，包括施工环境和地质条件两个方面的勘察。其中，施工环境勘察主要是对施工周围的建筑、管道、管线、河流等进行细致的工程定位，保证施工；对周围环境的影响在可控制范围内；地质条件的勘察则较为复杂，其勘察内容主要是建筑施工地点的岩土地质条件，勘察目的是明确场地工程地质条件，并且采用综合评价方法，对场地和地基的稳定性作出评价，并对不良地质作用和特殊岩土的防治、地基基础型式、埋深、地基处理、基坑工程开挖与支护方案的选型提出建议，为设计、施工提供所需要的岩土工程资料和参数。

2.2 土方开挖方案。土方开挖是地下基础正式施工的第一步，方案确定除了要参考环境和地质条件外，更重要的是要根据建筑的特点制订。有些建筑在土方开挖时可以选择一次到底的开挖方式，但是很多建筑由于施工需要，必须选择边挖边支护的分层开挖方案。

2.3 支撑体系选择支撑体系是地下基础的主要承载系统，体系选择需要根据施工要求及对周围环境掌握的沉降标准进行。当前应用较为广泛的支撑体系，主要是由混凝土灌桩立柱以及横向刚檩组成，不同的工程支撑体系设计的布置有所差别。

2.4 维护体系。维护体系与支护体系作用相似，除了起支撑作用之外，更多的是进行地下基础开挖之后，基坑的防水以及周围墙体的稳定保证等。因此，在维护体系中包含支撑系统和止水系统。一般而言，支撑体系与维护体系在工程设计及施工过程中统一开展，统称为支护体系。除此之外，在施工过程中还要建立严格的环境保护措施，将地下基础施工对周围环境的影响降到最低。

3. 高层建筑地下基础施工实例

3.1 工程概况。某大型综合生活办公建筑，总建筑面积为30149m2，其中地上建筑面积22000m2：，地下建筑面积8149m2，共15层，总高度约60m，1～3层为大型超市，4层及以上作为办公写字楼用；地2层为停车场，底板底标高为±0.00以下-12.50m。

3.2 工程勘察。

3.2.1 施工环境勘察。本工程位于某市中心，经过实地勘探调查，施工地点西侧为市中心主干道，路面下集中了市供水及电缆等主管道；东侧为一居民小区；南侧为一河流，北侧为办公楼群。在本工程地下基础施工过程中，最重要的是防止由于工程施工而引起的地面及建筑沉降，另外针对工程本身，还要防止河流及地下水等的渗透。

3.2.2 岩土地质环境勘察。工程施工区域属于冲积平原，地层分布主要为表层填土、黏性土层、粉性土层及粉砂、细砂、中砂层等，地层分布比较稳定。根据拟建物性质、荷载、结构特征及场地地基土的结构特征，本次详勘按桩基的要求进行勘察。勘察工作采用钻探取土、原位测试、土工试验，并辅以小口径麻花钻探相结合的方法进行。通过室内土工试验对所取岩心等进行了实验室分析，并得到了地下25m以内的基本的土层及其渗透参数等，如表1所示。

根据实际的工程环境勘察情况，形成了《工程施工环境及岩土地质条件勘察报告》，为支护及工程方案的确定提供参考。

3.3 地下基础土方开挖。在地基土方开挖过程中，大面积的土方卸载势必引起基坑周围土体的位移场变化，对周边环境产生不利影响。因此，针对本地区软土的流变特性，应用“时空效应”理论，严格实行限时开挖支撑要求土方开挖、支撑施工为盆式开挖，严格实行“分层、分段、分块、留土护壁、限时对称平衡开挖支撑”的原则，将基坑变形带来对周围设施的变形影响控制在允许的范围内。开挖过程中必须随挖随撑（或浇筑垫层）。土方开挖严格控制挖土量，严禁超挖。各分区基坑采用盆式挖土，边坡留土要求坡顶宽20m以上，坡脚宽25m以上。每一级坡高宽比应小于1：2。将整体的施工深度分为三次开挖，前两次每次开挖4m，最后一次开挖到底。在整个开挖过程中，要将支护与土方开挖相结合，采用边挖边支护的施工方法。

3.4 基础围护结构方案。

3.4.1 围护结构体系。参考工程地质条件及施工环境，本地基工程决定采用钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩止水帷幕的复合围护形式作为基础的支撑体系。由于靠近河流，并且地区内具有较为丰富的地下水，内侧钻孔灌注桩作为基坑开挖阶段的挡土受力结构，外侧水泥土搅拌桩作为基坑开挖阶段的止水帷幕。围护体采用?900的钻孔灌注桩，桩间净间距200mm。围护体具体情况，如表2所示。

3.4.2 止水帷幕。针对地下水的渗透问题．基坑内侧钻孔灌注桩外侧采用850@600的三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕，用以控制场地中部的微承压水。考虑到第（5）层粉质黏土层土质不均匀，工程特性差，厚度变化大，为满足抗渗流稳定要求，同时避免微承压水位的降低对地铁的影响，故水泥土搅拌桩有效长度为16.9m，靠近河流侧水泥土搅拌桩有效长度为18.9m。在施工时桩身采用“两次下沉，两次提升”的施工工艺。止水帷幕内侧与围护外边线净距200mm。另外，为更好稳固围护桩间土，在围护桩内侧采用挂网喷浆处理以稳固桩间土体。

3.4.3 支撑体系布置。支撑体系的布置原则为合理分配桩身弯矩的同时，考虑中楼板换撑块的设置并方便坑底挖土的需要。针对本工程的特点共设置2道钢筋混凝土支撑，长短边长度约55.0m，基本呈正方形，采用角撑的支撑体系。

3.5 整体施工过程设置。

针对施工要求及施工规范，本工程地下基础施工分为8步骤：

（1）整场地，施工硬地坪；

（2）施工工程桩、立柱桩、止水帷幕、围护桩、降水井；

（3）开挖至支撑圈梁顶标高，开槽浇筑混凝土圈梁及第1道钢筋混凝土支撑系统；

（4）第1道支撑全部形成后，向下分区、分层开挖至第2道围檩标高，施工第2道混凝土围檩及支撑系统；

（5）第2道支撑全部形成后，向下分区、分层开挖至基坑底标高，及时浇筑垫层、底板及周边传力带；

（6）待基础底板及其传力带达到设计强度的80％后，拆除第2道钢筋混凝土支撑；施工地下2层楼板及其传力带；

（7）待地二层楼板及其传力带达到设计强度的80％后，拆除第1道支撑；施工地下室顶板；

（8）基坑回填。

4. 结语

通过采用合理的施工方案，拟建地基工程达到施工要求，其周围地面沉降均控制在10mm以内，保证由于土方开挖及基坑支护而带来的安全性问题的解决。另外。在施工过程中，建立严格的工程监督体系，并确定工程施工的监测目标，保证施工的顺利完成。

［文章编号］1006-7619（2014）08-30-644