建筑深基坑支護(hù)工程施工管理

摘要：深基坑工程事故率較高與施工技術(shù)和施工管理水平有很大關(guān)系，由于深基坑工程的各分項工程都具有隱蔽施工的特點(diǎn)，而且與土力學(xué)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)密切相關(guān)，很多工程技術(shù)人員缺少這方面的知識和經(jīng)驗(yàn)，因此管理很難到位。下面概述了高層建筑基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)的重要性。論述了深基坑支護(hù)施工階段的控制要點(diǎn)及相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；深基坑；支護(hù)

一、引言

隨著大批的高層和超高層建筑的建設(shè)，開發(fā)商為提高建筑用地率，加之國家有關(guān)規(guī)范對基礎(chǔ)埋置深度和人防工程的要求，多層、超高層建筑地下室的設(shè)計必不可少，有的地下建筑甚至有三四層，最深的達(dá)數(shù)十米，于是，地下建筑開挖時的深基坑支護(hù)成為一個必要的施工過程。但由于深基坑支護(hù)為臨時建筑，不在建筑主體施工的范圍內(nèi)，為節(jié)省投資、降低成本及加快進(jìn)度，業(yè)主、施工單位往往只強(qiáng)調(diào)基坑支護(hù)施工的臨時性，而忽略了基坑支護(hù)施工的重要性、復(fù)雜性及風(fēng)險性，認(rèn)為只要深基坑在完成主體±0.00m時未垮掉便解決問題，有的施工單位甚至認(rèn)為挖一個大坑、簡單地處理一下坑壁即可，致使深基坑施工時安全質(zhì)量事故時有發(fā)生，不僅延誤了工期，還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

二、施工準(zhǔn)備階段的控制要點(diǎn)

1、設(shè)計管理

設(shè)計方案的合理性是直接影響深基坑支護(hù)工程成敗的關(guān)鍵因素，一個成功的深基坑支護(hù)設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、施工技術(shù)可行。在我國，由于深基坑的出現(xiàn)比較晚，深基坑的設(shè)計并不十分成熟，仍處于摸索階段。據(jù)2000年的資料統(tǒng)計，在基坑工程施工質(zhì)量事故中，由于設(shè)計原因造成的占事故總數(shù)的43%。設(shè)計原因主要表現(xiàn)在：無證掛單設(shè)計、盲目設(shè)計、荷載取值錯誤、地下水處理方法失誤、支護(hù)方案選擇不當(dāng)?shù)取?/p>

要改變這種狀況，首先，設(shè)計人員應(yīng)具有理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)等多學(xué)科的知識，熟悉當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況和特點(diǎn)，在結(jié)合建筑及周圍環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計出經(jīng)濟(jì)合理的深基坑支護(hù)方案。其次，工程人員在施工前應(yīng)對方案進(jìn)行認(rèn)真審核，理解設(shè)計意圖，及時與設(shè)計人員溝通以掌握方案，在施工組織時，使各個組成部分、各道工序協(xié)調(diào)有序。再次，業(yè)主方應(yīng)了解深基坑支護(hù)的重要性，選擇有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計單位設(shè)計支護(hù)方案。

2、分包單位的選擇

由于深基坑支護(hù)的特殊性，其施工應(yīng)由具有施工資質(zhì)與能力的專業(yè)分包隊伍進(jìn)行。施工單位的技術(shù)力量、整體素質(zhì)是影響工程質(zhì)量的重要因素之一，監(jiān)理工程師應(yīng)協(xié)助業(yè)主審查總包單位選定的專業(yè)隊伍，選擇社會信譽(yù)好、技術(shù)力量強(qiáng)、施工經(jīng)驗(yàn)豐富的分包單位，同時應(yīng)防止層層轉(zhuǎn)包、“層層剝皮”，以致影響工程質(zhì)量的現(xiàn)象發(fā)生。

3、施工組織設(shè)計審定

施工組織設(shè)計是指導(dǎo)施工的重要文件。但在目前，有些施工單位往往是照搬他人的施工組織設(shè)計；有的雖說是按具體工程的實(shí)際情況編制的，但由于種種原因粗制濫造、簡單潦草，基本上無指導(dǎo)意義。因此，監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)真審核施工單位提交的施工組織設(shè)計，提出修改意見，要求其修改完善后按程序申報，總監(jiān)審批后方能實(shí)施。審核內(nèi)容主要有：基坑的支護(hù)體系、基坑開挖方式、施工平面圖、降水措施、監(jiān)測布置的合理性等。

三、施工階段的控制要點(diǎn)

施工階段是項目實(shí)施的關(guān)鍵階段，監(jiān)理工程師應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探資料和當(dāng)?shù)厮臍夂驐l件，結(jié)合當(dāng)?shù)厣罨庸こ淌┕さ慕?jīng)驗(yàn)和條件，確定工程的關(guān)鍵項目，要求施工單位制定專項施工方案報監(jiān)理機(jī)構(gòu)審核，并強(qiáng)調(diào)要制定突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)。

1、深基坑工程的施工

深基坑工程包括挖土、擋土、圍護(hù)、防水等環(huán)節(jié)，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任何一個環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致施工失敗，甚至造成事故。施工單位要嚴(yán)格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范組織施工，對各施工要點(diǎn)要制定施工方案，并加強(qiáng)過程控制。例如，確定土方開挖方案時，應(yīng)對地質(zhì)勘測報告、周圍建筑物及地下設(shè)施情況等信息進(jìn)行分析，對特殊土質(zhì)需精心組織施工，膨脹土地區(qū)不宜在雨季開挖，軟土地區(qū)分層開挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土進(jìn)度過快，極易改變土體原來的平衡狀態(tài)，降低土體的抗剪強(qiáng)度，從而導(dǎo)致土體發(fā)生水平方向的滑移，造成坍塌事故。

2、深基坑周圍土體止水效果的控制

在地下水位較高的地區(qū)，地下水對深基坑工程施工帶來的危險程度是相當(dāng)高的。地下水的來源一般為上層滯水、潛水、承壓水、雨水及基坑周圍的滲漏管道水，由于水的來源復(fù)雜，在制定止水方案時應(yīng)從深基坑工程的防水、降水和排水3個方面考慮，根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周圍環(huán)境，不能僅靠長時間不間斷地抽水來降低地下水位，否則會導(dǎo)致基坑周圍土體流失，周圍建筑物不均勻沉陷，甚至發(fā)生坑底流沙、管涌等現(xiàn)象，增大了處理難度，拖延了工期。

止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護(hù)工程中常用的止水措施，其施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等。采用漿噴深層攪拌法進(jìn)行止水帷幕止水施工時，如果止水帷幕的攪拌樁成樁質(zhì)量不好，深基坑開挖后會出現(xiàn)滲水較多的現(xiàn)象。若此時再采用灌漿的方法進(jìn)行處理，則延誤工期、增加造價。因此，在該類止水帷幕施工時要注意以下幾點(diǎn)：

1）保證樁體質(zhì)量。確定合理的水泥漿摻加量，保證樁體攪拌均勻、樁長達(dá)到設(shè)計深度，避免樁頭出現(xiàn)攪而無漿的情況，特別是在土層情況變異較大的地區(qū)，因攪拌樁的樁徑不易控制，容易導(dǎo)致止水失效。

2）保證樁的搭接長度和密實(shí)度，杜絕空洞、蜂窩及樁頭開叉的現(xiàn)象。

3）不得隨意在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上開口，否則會影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全，也破壞了止水帷幕，導(dǎo)致地下水的滲入。

2.3深基坑支護(hù)的信息化管理

深基坑施工的質(zhì)量問題實(shí)質(zhì)上是基坑的整體剛度和穩(wěn)定性，即基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生變形、是否會產(chǎn)生沉降及水平方向的位移或傾斜、支護(hù)結(jié)構(gòu)是否有裂縫以及基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形，若發(fā)生這些問題將導(dǎo)致基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的失敗。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)信息化管理的主要手段，是安排專業(yè)施工監(jiān)測人員對基坑現(xiàn)場及周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)基坑開挖期間監(jiān)測到的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或巖土變位等情況，比照勘察、設(shè)計的預(yù)期性狀，動態(tài)分析監(jiān)測資料，全面掌握位移變化的大小、方向、變化頻率，對照報警標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)測下一階段工作的動態(tài)，及時對施工中可能出現(xiàn)的險情進(jìn)行預(yù)報，超過位移設(shè)定的預(yù)警值時，應(yīng)及時采取有效的應(yīng)對措施，確保工程安全。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程監(jiān)測的主要內(nèi)容有：支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移；支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降和裂縫；臨近建筑物、道路的沉降、傾斜和裂縫；基坑底隆起的觀測等。以上監(jiān)測除每天進(jìn)行目測之外，一般每8m～10m設(shè)一個監(jiān)測點(diǎn)，關(guān)鍵部位適當(dāng)加密，開挖后每3d～5d監(jiān)測1次，位移大時應(yīng)適當(dāng)加密。

觀測結(jié)果要真實(shí)反映所測目標(biāo)的動態(tài)趨勢，并繪出變化曲線圖，以傳遞險情前兆信息，找出險情發(fā)生的必要條件，如地質(zhì)特性、支護(hù)結(jié)構(gòu)、臨近建筑物、地下設(shè)施等，結(jié)合相關(guān)的誘發(fā)條件，如氣象條件、開挖施工、地下水變化等，根據(jù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計算結(jié)果進(jìn)行科學(xué)決策，以排除險情。開挖較深的基坑時，還應(yīng)測試支撐的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到設(shè)計值的90%（或支撐變形達(dá)10 mm）時，要及時采取防范措施。另外，因現(xiàn)場施工情況復(fù)雜，監(jiān)測點(diǎn)極易被破壞，要注意對監(jiān)測點(diǎn)的保護(hù)。

4、突發(fā)事件的處理

建筑施工是一個投資大、周期長、參與人員多的過程，施工過程中會發(fā)生許多不可預(yù)見的事件。對于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，更要做好應(yīng)對突發(fā)事件的技術(shù)準(zhǔn)備。常見的突發(fā)事件有：基坑內(nèi)管涌、流沙；基坑支護(hù)局部出現(xiàn)成因不明的裂縫、沉降；氣象異常，出現(xiàn)持續(xù)多日的狂風(fēng)暴雨；相鄰工地施工的影響，如降水、打樁、開挖土方；地下障礙物妨礙基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕的施工等等。事件發(fā)生后，及時啟動應(yīng)急預(yù)案，并會同相關(guān)單位研究解決辦法。

四、結(jié)論

深基坑工程的施工是一個循序漸進(jìn)的過程，施工單位應(yīng)按先設(shè)計、后施工的程序施工，并盡量做到邊施工、邊監(jiān)測，還要遵循“分層開挖，先撐后挖，隨挖隨撐，對稱均衡，限時限量”的原則，杜絕盲目施工和野蠻施工的現(xiàn)象，加強(qiáng)對整個深基坑施工過程的控制，保證工程順利、安全地完成。