超高层建筑深基坑土方开挖及支护施工技术培训

超高层建筑深基坑工程施工一、深基坑工程施工技术发展现状二、深基坑支护类型三、工程实例超高层建筑深基坑工程施工一、深基坑工程发展现状近年来随着我国城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，以及大型市政设施建设工程的高速发展及大量地下空间的开发，必然会有大量的深基坑工程产生。然而无论是高层建筑还是其他设施的深基坑工程，由于都是在城市中进行开挖，基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物，加上密集的建筑物、基坑周围复杂的地下设施使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要，因此，深基坑支护的选型都是工程施工的技术难点，深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。超高层建筑深基坑工程施工二、深基坑支护类型1、深基坑支护的特点123复杂性可变性临时性无论采用何种支护结构，对支护结构的强度、嵌入深度、支护受力及构造都必须进行设计和详细计算，一定要做到结构可靠、经济合理、确保安全。

超高层建筑深基坑工程施工2、深基坑支护结构类型

1深层搅拌水泥挡土墙2钢板桩3型钢横挡板4钻孔灌注桩挡墙5地下连续墙6土钉墙7加筋水泥土墙（ＳＭＷ）

支护结构的种类很多，合理地选择支护结构的类型应根据场地地质条件、周围环境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以及经济技术条件综合考虑而因地制宜地选择围护结构类型。常用的深基坑支护结构类型有：超高层建筑深基坑工程施工3、深基坑支撑系统

支撑系统按其材料可分为钢支撑、钢筋混凝土支撑，并根据工程情况，有时在同一个基坑中采用钢和钢筋混凝土的组合支撑。

超高层建筑深基坑工程施工钢支撑、钢筋砼支撑的优缺点：

钢支撑优点：自重小安装和拆除方便可重复利用缺点：自重大、拆除困难材料不能重复使用。支撑浇筑、养护时间长钢筋砼支撑优点：具有较大刚度适用于各种复杂平面形状的基坑超高层建筑深基坑工程施工4、支撑体系的布置形式

平面交叉法支撑（单层或多层）、井字式支撑、角（斜）撑式支撑、周边桁架、圆形环梁、水平压杆支撑、圆拱形支撑、竖向斜撑、中心岛式开挖及支持逆作法、锚杆、组合式支撑等。支撑体系的布置形式超高层建筑深基坑工程施工

对深基坑支护型式进行合理选择时，一般当地质条件较好，周边环境要求较宽松时，可采用土钉墙等；当周边环境要求高时，应采用较刚性的支护型式，以控制水平位移，如排桩或地下连续墙等。对于支撑的型式，当周边环境要求较高地质条件较差时，采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全，应采用内支撑型式较好；当地质条件特别差，基坑深度较深，周边环境要求较高时，可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。超高层建筑深基坑工程施工三、工程实例1、工程概况

建筑规模：上海某超高层建筑，地上22层，大于100m，地下2层，深度10.2m。框剪结构，地基采用Φ850钻孔灌注桩，基础埋深11m。

周边环境：场地西面及北面为在建工地和施工道路，地下室外边贴近该侧道路红线；东面地下室外墙边至该侧城市快道红线最近距离为5m；南面地下室外墙边至该侧城市快道红线最近距离为4.9m，局部约7m。超高层建筑深基坑工程施工地质条件：拟建场地属滨海平原地貌类型，地势较为平坦。拟建场地在深度20.0m范围内有饱和的砂质粉土夹粉质粘土砂质粉土分布，在水头差的作用下，易产生流砂或管涌现象，工程基坑底部位于软粘土中，深基坑开挖后土体会有一定的回弹，对基坑支护结构、周围邻近已有建筑物、地下管线、桩基等产生不利影响。管线情况：东侧地铁隧道离场地红线最近48米；场地西北侧场地红线离地铁隧道最近46米。超高层建筑筑深基坑工工程施工围护设计：：围护结构采采用后排三三轴止水、、前排钻孔孔灌注桩套套打在二轴轴搅拌桩上上，支撑形形式为二道道钢砼支撑撑形式。三三轴搅拌桩桩直径850mm，桩长分别别为18.7m和20.3m，靠近地铁铁处增加桩桩长6m一排止水。。套打二轴轴搅拌桩直直径700mm，桩长17.2m。在二轴搅搅拌桩部位位施工灌注注桩挡土，，设计桩直直径为850～1000mm桩长20.65～24.65m，砼强度等等级C30。坑内加固固为设计直直径700mm的双轴搅拌拌桩，呈格格栅状分布布。坑内加加固局部深深坑位置采采用压密注注浆封底，，注浆孔间间距1m。超高层建筑筑深基坑工工程施工2、基坑支护护形式：基坑采用钻钻孔灌注桩桩+两道内支撑撑进行支护护，下设临临时格构柱柱桩支顶，，止水帷幕幕采用三轴轴水泥搅拌拌桩。超高层建筑筑深基坑工工程施工3、施工部署署第一阶段：：基坑的围护护、桩基工工程、土体体加固、塔塔吊安装；；第二阶段：：井点降水；；第三阶段：：首层土方开开挖、栈桥桥施工、凿凿围护桩桩桩头、第一一道砼支撑撑；第四阶段：：第二皮土方方开挖施工工以及第二二道砼支撑撑、围檩的的施工；第五阶段：：第三皮土方方开挖施工工和大底板板的施工；；第六阶段：：支撑的拆除除以及地下下室结构的的施工、地地下室防水水施工和基基坑回填土土。超高层建筑筑深基坑工工程施工3.1桩基围护考虑到条件件差因素，，必须确立立保证外排排止水帷幕幕先行封闭闭的原则，，再进行围围护墙的施施工。超高层建筑筑深基坑工工程施工施工顺序a、首先施工工三轴搅拌拌桩，养护护大于5天后，施工工二轴搅拌拌桩；b、二轴搅拌拌桩施工完完成且养护护大于5天后，施工工钻孔灌注注桩；c、钻孔灌注注桩养护大大于5天后，才能能施工坑内内加固搅拌拌桩。超高层建筑筑深基坑工工程施工施工的总体体流程：超高层建筑筑深基坑工工程施工三轴搅拌桩桩平面施工工流程三轴搅拌桩桩基沿基坑坑轴线四周周施工三轴轴水泥土搅搅拌桩作为为止水帷幕幕，采取一一喷一搅的的施工工艺艺，必须确确保桩身强强度和搅拌拌均匀。具体步骤：：1、测量放线线，开沟导导沟；2、定位、钻钻孔、移机机；3、搅拌注浆浆；4、清理沟槽槽内泥浆。。超高层建筑筑深基坑工工程施工二轴搅拌桩桩采用二喷喷三搅施工工工艺，即即采用SJB—2型搅拌桩机机就地钻进进切削土体体，同时在在提升时从从其前端将将水泥浆注注入土体，，经反复搅搅拌和充分分混合后，，连续复打打并达到复复合水泥土土强度。二轴搅拌桩桩平面施工工流程超高层建筑筑深基坑工工程施工4台套施工围围护墙灌注注桩，8台套施工立立柱桩（穿穿插施工工工程桩）。。钻孔灌注桩桩平面施工工流程超高层建筑筑深基坑工工程施工3.2基坑降水、、排水1、降水的作作用：A、根据分层层开挖施工工进度，分分层降低基基坑内地下下水位到基基坑开挖面面以下0.5~1m，为基坑开开挖提供良良好的干施施工环境，，以保证施施工机械和和工作人员员的顺利作作业。B、通过及时时疏干基坑坑内地下水水，提高土土体的固结结强度，减减缓基坑的的变形，满满足施工要要求。C、防止开挖挖过程中产产生管涌、、流砂等不不良现象发发生，保证证施工顺利利进行。2、降水措施施：深井结合轻轻型井点的的降水。3、降水目标标：拟将地下水水位降低到到基坑底2.0m~3.0m。为保证结结构不上浮浮，降水持持续时间为为结构施工工至11层后。3、降水井数数量确定：：止水帷幕到到达土体不不透水层，，理论上基基坑将形成成一个不透透水的封闭闭坑。计算土体含含水量：Wi=μ（含水层给给水度）×A（基坑面积积）×(hi+0.5)(施工位置以以下0.5m深度）通过计算土土体含水量量Wi、经验确定定每个降水水井实际降降水效率q、结合第一一、二道支支撑以及基基础施工进进度计划ti，确定降水水井数量n，n=Wi/qti，n取最大值。。4、排水系统统：以5口井为一组组，用传递递的方式抽抽水，一井井水抽至二二井，二井井至三井，，依次类推推，把5口井的水都都调到离基基坑边较近近的井，然然后用泵将将水抽出基基坑。沿基坑两长长边设置坡坡度1%排水沟，基基坑抽水经经处理后进进入城市排排水系统。。超高层建筑筑深基坑工工程施工1、2区土方开挖挖1、2区第一道支支撑及栈桥桥施工3.3土方开挖基坑开挖严严格按照““时空效应应”的理论论，盆式挖挖土，分层层、分级留留土护壁、、对称限时时开挖支撑撑的原则。。第二层土土方遵循盆盆式开挖，，土方分2级开挖，每每次开挖放放坡面1：2，先形成中中心支撑块块。超高层建筑筑深基坑工工程施工3区第一道支支撑及栈桥桥施工4区第一道支支撑及栈桥桥施工超高层建筑筑深基坑工工程施工土方开挖分分层与支撑撑关系的剖剖面图土方施工顺顺序：第一一层土方开开挖→第一一道支撑施施工→第二二层土方开开挖→第二二道支撑施施工→第三三层土方开开挖超高层建筑筑深基坑工工程施工第二层土方方分区示意意图第三层土方方分区示意意图第二层土方方分区分级级开挖，分分为两级、、三个区，，分两级对对称开挖，，放坡比例例为1:2。第三层土方方开挖按照照底板后浇浇带划分为为三个大区区，开挖顺顺序为1区→2区→3区，开挖标标高为-7.50m～-10.80m，挖深3.3m。超高层建筑筑深基坑工工程施工3.4支撑施工基坑竖向布布置2道混凝土支支撑，支撑撑中心标高高分别为-2.1m、-7.3m。支撑形式式以围檩和和对撑相结结合的平面面形式，第第一道支撑撑的对撑上上布置施工工栈桥，作作为施工中中挖土、运运土用的栈栈桥。超高层建筑筑深基坑工工程施工基坑支撑系系统临时立立柱采用4L140×14型钢格构柱柱，格构柱柱插入立柱柱桩的Φ900钻孔灌注桩桩中；支撑撑竖向支承承钢格构立立柱在穿越越底板的范范围内需设设置三道止止水片。止水钢板格构柱超高层建筑筑深基坑工工程施工混凝土支撑撑施工工艺艺流程图超高层建筑筑深基坑工工程施工（1）测量放样样计算出每道道钢筋混凝凝土支撑中中线与圈梁梁交点的坐坐标基坑内土体体开挖结束束后，将中中心线引入入坑内浇筑前进行行支撑顶面面标高放样样支撑模板拆拆除后，检检查中心线线、平整度度、垂直度度（2）土方开挖挖将围护桩桩桩顶凿到压压顶圈梁梁梁底标高土方开挖至至标高后立立即铺黄砂砂、铺模板板（3）钢筋绑扎扎支撑梁主筋筋与钢立板板缀板相碰碰时，钢立立柱缀板局局部割除后后，须对钢钢立柱进行行补强，加加焊缀板支撑纵横交交错，须控控制好钢筋筋之间的关关系超高层建筑筑深基坑工工程施工（4）模板工程程水平支撑侧侧模的各节节点和直线线段采用事事先预制，，现场拼接接，以加快快水平支撑撑的施工速速度。有栈桥位置置的支撑模模板图无栈桥位置置的支撑模模板图超高层建筑筑深基坑工工程施工（5）混凝土浇浇捣为了减少混混凝土表面面的收缩裂裂缝，要求求混凝土表表面的铁板板压光次数数不少于两两遍，即混混凝土收水水前一遍，，混凝土收收水后第二二遍抹光。。注意混凝土土支撑的应应力控制：：工程基坑围围护采用了了两道钢筋筋混凝土支支撑形式，，纵向混凝凝土支撑长长度长达150米以上，温温度应力造造成的支撑撑变形影响响明显。日夜温差较较大的日子子，支撑轴轴力单日变变化量较大大，造成支支撑应力重重新分配。。支撑浇捣初初凝时间夏夏季尽量控控制在凌晨晨，冬季控控制在中午午。立柱与支撑撑节点要采采取必要加加强措施，，避免格构构柱被破坏坏。为了减少基基坑暴露时时间，解决决超长支撑撑收缩，优优先架设重重要支撑，，按照设计计要求，支支撑浇注分分块进行，，垫层便跟跟进浇捣，，并掺入早早强剂。。超高层建筑筑深基坑工工程施工（6）栈桥斜撑撑与剪刀撑撑挖土施工期期间，栈桥桥区域的钢钢立柱之间间设置剪刀刀撑，剪刀刀撑采用采采用Q235B建筑结构钢钢[28b，E43系列焊条，，槽钢与格格构柱角钢钢焊接，中中部设600×600×16结点板。。超高层建筑筑深基坑工工程施工3.5支撑拆除本方案采用用爆破的方方法对此支支撑进行拆拆除。支撑撑拆除按照照从第二道道至第一道道的顺序序进行爆破破拆除。针对地铁10号线隧道，，为了确保保安全，采采取一系列列控制基坑坑变形及爆爆破振动的的措施，如如：确保拆拆除支撑前前地下室结结构强度要要求；每道道支撑分分2次爆破拆除除；严格执执行换撑工工作；加强强基坑变形形监测工作作；爆破采采用单段小小药量、微微差延时起起爆技术；；采用切割割技术；基基坑爆破时时对振动进进行监测，，根据监测测结果及时时对爆破参参数进行调调整。栈桥面板由由于较薄，，不适合爆爆破拆除，，故爆破前前采用机械械拆除。飞石防护主主要采用搭搭建全封闭闭防护棚的的方法进行行，并针对对一些特特殊位置的的建筑及设设备加以保保护性防护护。超高层建筑筑深基坑工工程施工3.5支撑拆除（1）预埋管施施工利用浇筑钢钢筋混凝土土支撑梁所所用的商品品混凝土具具有很强的的流动性这这一特点，，在混凝土土浇筑后，，我方及时时派技术人人员按设计计要求的孔孔距、排距距、深度等等技术参数数，将纸管管插入刚浇浇捣完毕的的湿混凝土土并固定。。超高层建筑筑深基坑工工程施工（2）爆破前防防护棚施工工当大底板进进入养护期期后，按设设计要求搭搭设全封闭闭式的防护护棚。防护棚外观观图防护棚内部部图超高层建筑筑深基坑工工程施工防护棚只要要是用钢管管和竹笆、、安全网等等材料建成成。防护棚棚均依托第第一道支撑撑为平台，，上铺钢管管和双层竹竹笆，钢管管用扣件扣扣牢，竹笆笆用铁丝连连成一体与与钢管扎紧紧，外罩安安全网，最最后再用压压管压实实。