深基坑支護工程施工管理分析

馬秀通， 牛 琪， 馬子岳

(中國建筑土木建設有限公司，北京 100070)

0 引 言

在支護工程項目的施工作業(yè)中，由于支護圖紙設計不合理、施工行為不規(guī)范、施工材料管理不妥當或自然環(huán)境變化、災害等原因，造成的基坑坍塌、滑坡、大規(guī)模開裂等安全事故屢見不鮮[1]。這些事故不僅會對支護工程質(zhì)量造成影響，也會對工程收益、施工現(xiàn)場勞動力的人身安全造成威脅[2]。因此，加大對工程施工管理的投入、完善管理方案、規(guī)范工藝流程，是十分關鍵的。

1 深基坑支護工程施工管理方法設計

1.1 深基坑支護工藝選擇

為了確保支護工程施工的可持續(xù)實施，需要在施工前進行支護工藝的選擇。本文此次研究選擇的支護工藝為灌注樁工藝，此種施工方法在實際應用中需要先使用螺旋樁機進行深基坑鉆孔，鉆至樁底與設計標高位置后，再使用液壓泵裝置，將用于支護的混凝土材料通過鉆桿的中心導管輸送到樁基底部。隨著鉆桿在完成輸送后被提升，可實現(xiàn)將輸送的混凝土灌注到樁的頂部結構與對應位置[3]。此項工藝在較早時期常被應用在地基穩(wěn)定與后續(xù)加固處理工程中，后期在施工技術不斷被改良后，施工方將此項工藝與鋼筋籠進行配合使用，并將其應用到工程中，作為深基坑支護處理中的支護結構樁。鉆孔灌注樁施工的標準化流程如圖1所示。

圖1 鉆孔灌注樁施工的標準化流程

相比建筑工程市場內(nèi)常用的其他支護工藝，灌注樁工藝在實際應用中具有效率高、對周邊環(huán)境污染小等優(yōu)勢。但在澆筑混凝土時應注意，要確保前端鉆頭與樁結構中心位置處于同一條垂直線上，在保證鉆進方向標準后，再行調(diào)整導向架。通過此種方式，可實現(xiàn)基于多個角度對鉆桿的垂直度進行校正[4]。只有多個條件均符合支護工程施工需求后，才能進行支護中的下鉆處理。通常情況下，將鉆進的速度調(diào)節(jié)在1.2～1.6 m/min，同時在鉆井的過程當中，一旦存在施工受阻的問題，需要立即停止下鉆施工，在確定出現(xiàn)問題的具體原因并解決問題后，完成后續(xù)鉆進工作。通過此種方式，實現(xiàn)施工過程中，對支護樁質(zhì)量的提升。完成澆筑后，移開鉆桿，并使用挖掘機或其他輔助性設備，進行表層渣土的清理，確保支護樁的樁頭位置混凝土質(zhì)量可滿足達標需求。

1.2 場地平整與放線定位

在開展對支護樁結構的施工前，需要確保施工場地的平整。大部分深基坑支護工程的施工場地面積較大，雖然場地相對平坦，但仍然需要通過填挖操作對其進行平整處理。由于工程量相對較大，因此應當采用大型推土機設備對場地進行處理，并利用軋道機進行碾壓，如此才能夠確保后續(xù)整個工程場地的平整質(zhì)量以及回填土填實的質(zhì)量[5]。在施工前，首先需要利用水準儀對工程現(xiàn)場進行實際測量，并確定場地區(qū)域內(nèi)最高點和最低點，計算二者之間的落差值，完成操作后，在相應位置進行標記。結合施工設計圖紙以及建設單位的實際需要。完成對場地的平整處理。不同工程項目的深基坑支護的平整設備不同，但大致包括大型推土機、壓路機、夯實機等。完成平整處理后，還需要對回填土進行檢驗和化驗，并根據(jù)結構判斷其是否能夠回填，同時對于土質(zhì)本身的含水量以及黏結程度也需要進行計算，并根據(jù)得出的參數(shù)結果完成對回填土體的選擇。

完成場地平整后，還需要按照施工設計圖紙，進行放線定樁操作，如圖2所示。

圖2 放線定位示意圖

對于放線定位點，利用鋼筋或竹片進行標記，并對其施加保護，以方便后續(xù)樁基的打樁操作。同時，在定位區(qū)域內(nèi)，對控制坐標網(wǎng)進行設置，按照工程定位圖，在建筑橫向和縱向設置一個坐標軸，并且在每隔25 m位置上設置一條測控線，形成25 m×25 m的現(xiàn)場控制網(wǎng)。在對支護樁進行定位時，將控制網(wǎng)的兩個軸線作為基準，在進行土方開挖的過程中，還需要對實際標高進行測量，并采用隨挖隨測的方式。在接近深基坑基底位置時，應當將標高點引入基坑結構內(nèi)部，并在支護樁結構上做記號，以此完成對支護樁的放線定位。

1.3 基坑變形監(jiān)測與管理

在完成上述相關研究后，根據(jù)深基坑支護工程的施工需求，對基坑變形進行現(xiàn)場監(jiān)測。監(jiān)測項目見表1。

表1 基坑變形監(jiān)測項目

注：表1中，“*”表示為不必要監(jiān)測項目，“**”表示為有必要的監(jiān)測項目，“***”表示為必須按照標準執(zhí)行的監(jiān)測項目。對應監(jiān)測項目的重要程度為：*<**<***。

按照表1中內(nèi)容，進行基坑變形的現(xiàn)場監(jiān)測，整理監(jiān)測結果，將其按照標準的格式導入工程竣工文件，實現(xiàn)對監(jiān)測結果的管理。

2 管理效果分析

按照上述設計思路完成對管理方法的設計，將該方法應用到某地區(qū)基坑工程項目當中。已知該工程項目為深基坑類型，根據(jù)該工程項目的實際情況，在明確施工段劃分、開挖工藝流程和開挖技術的基礎上，對其進行施工管理，并在工程施工中引入監(jiān)測制度，實現(xiàn)對管理方法應用效果的分析和驗證。該工程項目是在原有已完成支護結構段位置進行開挖，沿支護樁的內(nèi)側(cè)進行開挖，并將每層開挖控制在深度小于2 m、長度小于20 m的施工條件下。同時，在施工過程中允許以跳挖方式進行，但不可一次性開挖過深或過長。在施工過程中，引入本文提出的管理方法，并針對深基坑的變形情況進行監(jiān)測，監(jiān)測記錄結果見表2。

表2 本文管理方法下深基坑變形情況記錄表

從表2中記錄的數(shù)據(jù)可以看出，無論是深基坑地面沉降，還是圍護樁水平方向上的位移都未超過該工程項目施工要求中規(guī)定的累計變量小于50 mm，變化速率小于2.5 mm/d的要求。因此，通過上述本文管理方法的實際應用效果證明，該方法在實際應用中能夠有效提高施工質(zhì)量，并且保證深基坑支護工程施工的安全性。

3 結束語

為了提升基坑支護工程在竣工后的質(zhì)量，本文對工程施工管理方案展開了多方面的設計研究，此次方案設計從支護工藝、場地平整處理、定位放線、集中監(jiān)測等多個方面入手，通過對不同作業(yè)環(huán)節(jié)的約束，實現(xiàn)對施工全過程的綜合管理。為了進一步落實管理工作，在完成研究后，以某個在建工程為例，按照上文提出的步驟，進行施工管理。完成實驗后，統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，通過本文方法進行綜合管理后的工程質(zhì)量更高，可滿足基礎性工程的施工管理需求。

但在此次實驗中也存在一些不足，例如，基坑支護作業(yè)屬于露天作業(yè)，實驗沒有考慮到露天作業(yè)條件下，外界環(huán)境對工程施工管理的影響。因此，可在后期的研究中，嘗試在實驗過程中增設一些干擾管理的因素，進行管理方法的進一步論證。