試論建筑工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)特征及管理措施

寧彤

北京住總第一開發(fā)建設(shè)有限公司 北京 100029

如今，建筑的體量和高度都在不斷增加，加之對地下空間的不斷開發(fā)，使建筑基坑深度越來越大，這就對深基坑支護(hù)提出了更高的要求，一方面要根據(jù)要根據(jù)基坑實(shí)際情況，選擇合理有效的支護(hù)技術(shù)，另一方面則要切實(shí)加強(qiáng)控制與管理，保證施工質(zhì)量。

1 建筑工程深基坑支護(hù)的重要性

建筑高度和建筑規(guī)模的增大使得建筑基礎(chǔ)的施工難度也隨之加大，深基坑支護(hù)施工技術(shù)主要是為了增加建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載力應(yīng)運(yùn)而生的，并且該技術(shù)經(jīng)過實(shí)踐發(fā)展和科技的支撐，也在不斷進(jìn)行著創(chuàng)新和優(yōu)化，能夠完成不同地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)狀況下的支護(hù)工程，為保障建筑工程施工質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的支撐。建筑深基坑的開挖深度一般在5m以上，而且不同建設(shè)區(qū)域所處的地質(zhì)狀況千差萬別，在施工過程中既要保證自身結(jié)構(gòu)的安全性，還要綜合考慮周邊環(huán)境、地質(zhì)狀況、地下構(gòu)筑物等情況，整個施工過程涉及的因素較多，是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的施工過程。并且施工過程中各種突發(fā)狀況，不可控因素較多，一旦控制不當(dāng)就會引發(fā)支護(hù)工程變形而導(dǎo)致安全事故，所以需采取規(guī)范的施工技術(shù)來提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，對引發(fā)施工質(zhì)量的外在、潛在因素提出相應(yīng)的防控措施，為工程的順利進(jìn)行提供保障[1]。

2 深基坑支護(hù)工程的特征

2.1 多因素性

經(jīng)過多年的發(fā)展和摸索，我國的深基坑支護(hù)工程已經(jīng)發(fā)展得較為全面，具體施工有了穩(wěn)定的流程。但由于深基坑支護(hù)工程作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，與地面工程相比，地下作業(yè)面臨著更多的不可控因素，使得施工中可能出現(xiàn)各種意外狀況。會干擾到深基坑施工的因素有很多，例如前期考察工作做得不到位，使得掌握的實(shí)地?cái)?shù)據(jù)不全面，或者出現(xiàn)與實(shí)際不符的情況，就會影響到施工方案的制定，使得相關(guān)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性。此外，施工監(jiān)管力度不夠，也是制約深基坑正常施工的一大原因，導(dǎo)致工程質(zhì)量驗(yàn)收流于形式，質(zhì)量把控工作沒有真正落實(shí)。

2.2 隨機(jī)性與施工風(fēng)險(xiǎn)性

深基坑支護(hù)的工程施工的周期相對較長，因而隨機(jī)性大，質(zhì)量和安全事故往往無法有效地發(fā)現(xiàn)和預(yù)防，再加上深基坑支護(hù)工程施工的技術(shù)復(fù)雜，因此施工風(fēng)險(xiǎn)性相對較高。為了有效保證深基坑支護(hù)工程的安全和順利開展，必須要切實(shí)加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工技術(shù)的管理。

2.3 地域性

我國幅員廣闊，地域間的差異較大，尤其是在地理特征方面的不同十分明顯。以南北地區(qū)為例，不僅地形地貌存在較大的差異，連土壤質(zhì)地也有著顯著區(qū)別。深基坑支護(hù)工程與土壤性質(zhì)息息相關(guān)，大部分操作都是以土壤質(zhì)地為依據(jù)的?？梢哉f，土壤情況是深基坑施工中首要考慮的因素。因此，施工人員要切實(shí)地考慮到土壤的地域性差異，結(jié)合相關(guān)資料，對不同地區(qū)的土壤性質(zhì)有一定的了解，這樣才能避免施工設(shè)計(jì)中的盲目性，為深基坑支護(hù)工程施工提供良好的基礎(chǔ)。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的具體應(yīng)用

3.1 鋼板支護(hù)和土釘墻支護(hù)

鋼板支護(hù)最大的優(yōu)勢，就是可以使深基坑獲得理想的擋水性能。這是由于鋼板支護(hù)應(yīng)用的材料是鋼板樁以及熱軋鋼筋，而且采用的是鋼板墻的固定方法，土壤受到了嚴(yán)密的固定，擋水性能也就良好。基于該方法的特點(diǎn)，通常是在土質(zhì)較軟的深基坑中使用鋼板支護(hù)。鋼板支護(hù)還具有可以多次使用的優(yōu)點(diǎn)，但缺陷也是明顯的，即在施工過程中，鋼板間摩擦觸碰，會產(chǎn)生較大的噪音。土釘墻支護(hù)也涉及到鋼筋的應(yīng)用，但與鋼板支護(hù)存在著明顯的區(qū)別。該方法以大量細(xì)長桿作為基坑的基底，并在該基底上鋪滿鋼筋網(wǎng)，最后再安裝噴錨，起到再次保護(hù)的作用。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是使用成本低廉，經(jīng)濟(jì)性較為良好。但在實(shí)際施工中，通常不會單獨(dú)使用該技術(shù)，而是作為其他支護(hù)技術(shù)的補(bǔ)充。此外，土釘墻支護(hù)應(yīng)用范圍有限，當(dāng)深基坑的地下水位較高，或者周邊建筑穩(wěn)定性不足時(shí)，該技術(shù)無法正常發(fā)揮功能[2]。

3.2 排樁支護(hù)

排樁支護(hù)技術(shù)在建筑深基坑支護(hù)中應(yīng)用非常普遍，人工挖空樁型、混凝土板樁型等都是常用的結(jié)構(gòu)類型。無論選擇哪種類型的排樁結(jié)構(gòu)，都需根據(jù)施工環(huán)境對排樁方式進(jìn)行合理布設(shè)，排樁方式不同所發(fā)揮的支護(hù)效果也各不相同。如連續(xù)排樁結(jié)構(gòu)在土質(zhì)松軟的基坑中支護(hù)效果顯著，而土質(zhì)良好且地下水位低的基坑比較適合選用柱列式排樁結(jié)構(gòu)，并配合使用水泥攪拌等防滲措施才能達(dá)到預(yù)期效果。

3.3 三軸攪拌樁

樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)、平正，并用線錘對龍門立柱垂直定位觀測以保證樁機(jī)的垂直度，并用根據(jù)提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放樣定位及高程引測工作，并做好永久及臨時(shí)標(biāo)志。放樣定線后做好測量技術(shù)復(fù)核單，提請監(jiān)理進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)收簽證。確認(rèn)無誤后進(jìn)行攪拌樁施工經(jīng)偉儀經(jīng)常校對。三軸水泥土攪拌樁在下沉和提升過程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時(shí)嚴(yán)格控制下沉和提升速度。三軸攪拌樁機(jī)下沉速度與攪拌提升速度應(yīng)分別控制在0.8m/min和1.6m/min內(nèi)，攪拌提升時(shí)不應(yīng)使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓造成周邊地基沉降。在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。制備水泥漿液及漿液注入。在施工現(xiàn)場搭建拌漿施工平臺，平臺附近搭建水泥庫、在開機(jī)前應(yīng)進(jìn)行漿液的攪制，開鉆前對拌漿工作人員做好交底工作。三軸攪拌樁每立方被攪土體之內(nèi)宜摻入適量的膨潤土，砂性土中摻入量不小于10kg/m3現(xiàn)場通過泥漿比重計(jì)檢測水泥漿比重，以控制水灰比，從而保證每立方攪拌水泥土水泥用量到達(dá)設(shè)計(jì)要求。拌漿及注漿量以每鉆的加固土體方量換算，漿液流量以漿液輸送能力控制。

3.4 錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)技術(shù)是建筑深基坑支護(hù)中常見的施工技術(shù)，該技術(shù)以木錨桿、水泥錨桿、金屬錨桿、樹脂錨桿為支撐材料，通過將錨桿插進(jìn)基坑巖土石中來實(shí)現(xiàn)對基坑側(cè)支護(hù)的有效連接，進(jìn)而形成一個整體的支護(hù)框架，來提升支護(hù)工程的穩(wěn)定性。該技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)，施工管理人員需強(qiáng)化對錨桿支護(hù)的檢查和監(jiān)管，以便有效降低結(jié)構(gòu)問題，保障支護(hù)工程最大限度的發(fā)揮作用。

3.5 混凝土灌注樁施工技術(shù)分析

在土木工程基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)應(yīng)用最普遍的技術(shù)為混凝土灌注樁技術(shù)，因此細(xì)致的分析此項(xiàng)施工技術(shù)極其必要。首先技術(shù)人員與施工人員務(wù)必要熟知混凝土灌注樁技術(shù)的施工要點(diǎn)，并且確保其在施工作業(yè)過程中符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。在開展此項(xiàng)技術(shù)的施工作業(yè)中，主要有以下兩點(diǎn)：①保護(hù)基坑壁不被損害。通常而言，施工人員可利用水泥材質(zhì)對基坑壁實(shí)行加固作業(yè)；②要重視灌注孔作業(yè)。在鉆孔施工開始前，要對各個柱間距采取合理的規(guī)劃，當(dāng)確保沒有問題之后才能夠進(jìn)行灌注孔作業(yè)?；炷凉嘧都夹g(shù)相對來說施工操作較為簡便，并且其技術(shù)性也比較低，同時(shí)具備預(yù)防灌樁孔坍塌的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提高施工作業(yè)質(zhì)量以及安全。除此之外，在運(yùn)用此項(xiàng)施工技術(shù)時(shí)，還要依據(jù)工地的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行護(hù)坡保護(hù)，而護(hù)坡保護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，這就需要施工人員具備高度的責(zé)任心與耐力，持續(xù)對工作進(jìn)行總結(jié)，以此來提升自身施工素養(yǎng)，保證混凝土灌注樁技術(shù)的施工效果。

3.6 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法可以用于樁基支護(hù)結(jié)構(gòu)中，此方法能夠?yàn)楹罄m(xù)樁基進(jìn)行土體施工提供條件。強(qiáng)夯法具有成本低、施工流程簡單的優(yōu)點(diǎn)，但是其對土體擾動較大，在具體操作時(shí)容易產(chǎn)生噪音。值得注意的是，應(yīng)用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工時(shí)，施工人員必須充分考慮樁基頭部的強(qiáng)度是否能夠滿足夯擊力度的要求，只有這樣，才能避免出現(xiàn)不可逆的樁基傾斜問題。

4 深基坑支護(hù)施工技術(shù)有效應(yīng)用的具體措施

某地區(qū)某高層建筑工程位于市區(qū)街道上，地上24層，為商住兩用用房，地下1層，主要用于地下停車場。由于項(xiàng)目位于市中心，建設(shè)場地較小。工程主體結(jié)構(gòu)采用框架剪力墻，樁基礎(chǔ)支撐臺階基礎(chǔ)，建筑基坑深度為6m，抗震設(shè)防烈度為70。

4.1 應(yīng)做好施工前準(zhǔn)備工作

在開展建筑工程深基坑支護(hù)施工時(shí)，施工人員為了保障整體施工質(zhì)量，需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格的檢查支護(hù)施工現(xiàn)場存在各個因素，應(yīng)對支護(hù)施工現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)測量。所以，在開展建筑工程中深基坑支護(hù)施工前，要做好充分的施工前準(zhǔn)備工作內(nèi)容。具體包括了：首先，施工管理人員需要全面分析施工現(xiàn)場，做好收集和深基坑支護(hù)施工有關(guān)資料；其次，檢查深基坑支護(hù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，嚴(yán)格的檢測施工管道以及管線，細(xì)化施工現(xiàn)場的勘察報(bào)告具體內(nèi)容。同時(shí)，需要施工人員嚴(yán)格的對照施工管理方案。詳細(xì)的檢查深基坑支護(hù)現(xiàn)場與施工設(shè)計(jì)是都出現(xiàn)不相符情況，應(yīng)與和設(shè)計(jì)人員做好溝通協(xié)調(diào)工作，有效的保障深基坑支護(hù)整體施工質(zhì)量[3]。

4.2 基坑開挖施工

開挖時(shí)施工單位可以在開挖到原地坪下1.5到2米之間的位置開始施工，也就是先在開挖到該地段距離的位置后再開始施工，不僅在開挖時(shí)能有效降低基坑支護(hù)高度，還在開挖時(shí)能有效清除淺層的障礙物。在進(jìn)行基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)開挖的過程中，因?yàn)榛娱_挖工程量較大，要按照不同的基坑開挖方式和工藝需要采用對應(yīng)的方法進(jìn)行基坑支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)，從而有效保證了施工的效率和進(jìn)度。施工單位還需要對維護(hù)的結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測，按照基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的情況對基坑開挖的深度和開掘速度都進(jìn)行控制，保證基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。

4.3 基坑支護(hù)施工

①重力式擋土墻支護(hù)。一是通過深層攪拌車到達(dá)指定區(qū)域，鉆桿就位后垂直，保證打樁機(jī)水平；二是深層攪拌車下沉?xí)r，可利用泥漿輸送系統(tǒng)供給清水，保證正常下沉速度；三是深層攪拌車下沉到一定深度時(shí)，可配制水泥漿，灌漿前將水泥漿灌入集料斗。最后，將水注入料斗，啟動灰漿泵，清洗灰漿管道中剩余的水泥漿。②放坡十錨噴網(wǎng)擋土墻支護(hù)施工技術(shù)。首先，修坡：采用二次開挖和人工修坡的形式，對機(jī)械開挖的一些凹凸不平的地方進(jìn)行修繕，便于后期噴混凝土，并在開挖部位設(shè)置排水設(shè)施，保證坡上的水能及時(shí)排出。其次，邊坡處理：在坡頂500mm處，按1.5間距設(shè)置Φ22鋼筋，鋼筋長度控制在2m，為摩擦型錨桿，同時(shí)掛Φ6@200雙向鋼筋網(wǎng)，然后噴混凝土。最后，在噴射混凝土?xí)r，要保證混凝土中的水、水泥、石的比例為1：2：1.5，厚度控制在100mm左右。

4.4 基坑支護(hù)監(jiān)測技術(shù)

主要監(jiān)測邊坡防護(hù)樁的水平位移、邊坡、沉降觀測和錨桿變形，因此，合理安排支護(hù)檢測工作，控制深基坑支護(hù)施工過程，避免基坑變形。確保深基坑支護(hù)技術(shù)措施的實(shí)施。通過對觀測資料的分析，表明無異常水平位移和沉降，最大地面沉降不大于30mm，最大位移監(jiān)測值不大于50mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

4.5 降水作業(yè)

深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中，降水問題要嚴(yán)格控制好，只有通過有效的手段做好降水處理，才能保證基礎(chǔ)穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)良好的降水處理，就要實(shí)際施工建設(shè)時(shí)，利用建設(shè)截水溝、集水井方式，有效引導(dǎo)地面水，做好地表水的排放工作，指導(dǎo)地表水引導(dǎo)到管道中，避免深基坑頂部附近的水流進(jìn)基坑內(nèi)，破壞施工質(zhì)量。而對于內(nèi)部的水處理，則相對麻煩，要合理設(shè)置排水溝與集水井，遇到大量降水時(shí)，需要做好檢查，保證深基坑支護(hù)安全。

5 結(jié)語

總而言之，建筑工程施工中的深基坑支護(hù)施工非常重要，關(guān)系著建筑物的整體質(zhì)量和安全。雖然當(dāng)前的建筑工程深基坑支護(hù)施工中還存在一些問題，施工人員和技術(shù)應(yīng)用均存在漏洞，但是只要我們不斷加大對深基坑施工技術(shù)的提升，對施工設(shè)計(jì)的重視，采用科學(xué)的施工技術(shù)操作要點(diǎn)，就一定能夠有效實(shí)現(xiàn)深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的提升，為我國建筑工程發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。