高層建筑深基坑工程支護(hù)施工技術(shù)

胡雯

江西省建筑設(shè)計研究總院集團(tuán)有限公司 江西南昌 330046

隨著地下工程的規(guī)模擴(kuò)大，如何較好的運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)，已經(jīng)成為保證施工質(zhì)量與安全的重中之重。深基坑支護(hù)工程在選型、計算以及施工等方面是否滿足工程需求，對高層建筑工程施工的工期、安全性以及經(jīng)濟(jì)效益具有重要影響。

1 高層建筑深基坑支護(hù)施工的特點(diǎn)

首先，在深基坑支護(hù)施工中容易受到多種地質(zhì)類型的影響。地質(zhì)條件是影響支護(hù)施工的最主要因素，尤其是在復(fù)雜區(qū)域環(huán)境中施工時，地質(zhì)條件的差異性較大，難以采用統(tǒng)一的方案加以指導(dǎo)，給施工造成了巨大的難度。尤其是在土質(zhì)結(jié)構(gòu)和地下水等方面，會隨著時間的推移而發(fā)生性能參數(shù)的變化，原先編制的方案無法適用于當(dāng)前施工中。支護(hù)方式也會由于地理環(huán)境的差異而存在較大的不同之處，對材料采購、技術(shù)選擇和支護(hù)體系等造成影響。其次，對于支護(hù)建筑的質(zhì)量要求較高。支護(hù)施工不僅會對質(zhì)量造成影響，而且也會由于支護(hù)不合理而增大施工成本，由于各類自然因素引發(fā)變形和位移等情況，這也是威脅施工安全的關(guān)鍵因素。此外，對于地下水的控制難度較大，容易造成滲漏問題[1]。

2 高層建筑深基坑工程支護(hù)施工技術(shù)

2.1 土釘支護(hù)施工技術(shù)

在應(yīng)用土釘支護(hù)施工技術(shù)時，先進(jìn)行土釘拉拔實(shí)驗(yàn)，檢測土釘?shù)睦瘟Γ箝_展注漿工作。在注漿過程中，科學(xué)把控注漿力度與漿液的體積，嚴(yán)格遵循設(shè)計要求，明確漿液的水灰比，同時在漿液中增添適量的外加劑。在完成注漿工作之后開展補(bǔ)漿工作，等到漿液初凝時停止補(bǔ)漿。需注意的是，在彎矩作用于拉力作用的影響下，土體容易出現(xiàn)變形的情況，應(yīng)利用土釘支護(hù)施工技術(shù)達(dá)到加固邊坡的目的，增強(qiáng)土地的抗拉能力和強(qiáng)度，并增強(qiáng)土體的韌性和穩(wěn)定性。若地質(zhì)條件較差，應(yīng)采用合適的土釘支護(hù)施工技術(shù)。在施工時，施工人員根據(jù)土方開挖→修整邊坡→測放土釘位置→鉆機(jī)就位→鉆孔至設(shè)計深度→插拉桿→壓力灌漿→移至下一孔位這一順序施工。之后，施工人員按照立面平整→綁扎鋼筋網(wǎng)片干配混凝土料→依次打開電、風(fēng)、水開關(guān)→噴射混凝土→混凝土面層養(yǎng)護(hù)這一順序操作。其中，鋼筋網(wǎng)片采用綁扎方式，網(wǎng)格允許偏差10mm，鋼筋搭接長度不小于一個網(wǎng)格的邊長，并不小于300mm。此外，還有一種更復(fù)雜的土釘支護(hù)技術(shù)，即應(yīng)用格構(gòu)梁的支護(hù)方式。格構(gòu)加固技術(shù)指的是利用漿砌塊石與現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行邊坡防護(hù)。該技術(shù)應(yīng)用范圍較廣泛，安全效果較好，常見的格構(gòu)形式有方形、菱形、人字形等[2]。在施工時先設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，之后噴混凝土，最后設(shè)置一層施工格構(gòu)梁，可以有效增強(qiáng)支護(hù)效果，避免邊坡出現(xiàn)問題。在施工過程中科學(xué)選擇鋼筋網(wǎng)片，合理配置混凝土材料，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度與剛度，并嚴(yán)格遵循施工順序。例如，在設(shè)置格構(gòu)梁時應(yīng)先清理坡面并支模，之后制作并安裝鋼筋、澆筑混凝土，最后做好格構(gòu)梁的養(yǎng)護(hù)工作。在格構(gòu)梁施工過程中注意做好格構(gòu)梁的測量放線工作，若存在局部不平整位置需人工修邊撿底。

2.2 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

地下連續(xù)墻技術(shù)的應(yīng)用能夠在很大程度上提升防水效果以及防滲效果，這樣便能夠使基坑機(jī)構(gòu)整體的剛度達(dá)到預(yù)期。一般情況下，此項技術(shù)主要應(yīng)用在地下水位以下的沙土以及軟黏土地基施工當(dāng)中。地下連續(xù)墻技術(shù)的應(yīng)用對于施工環(huán)境方面沒有嚴(yán)格的要求，此項技術(shù)有著很強(qiáng)的適應(yīng)性。地下連續(xù)墻。除了能夠?qū)ι罨邮┕て鸬街ёo(hù)作用，還能夠?qū)⑵渥鳛橥两ㄖ黧w結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，對提高結(jié)構(gòu)的完整性有利。地下連續(xù)墻技術(shù)更多地應(yīng)用在深度超過10m的深基坑施工當(dāng)中。如果施工區(qū)域存在很多堅硬的土體以及巖層，那么地下連續(xù)墻技術(shù)的應(yīng)用便會在一定程度上提高施工現(xiàn)場管理工作的復(fù)雜程度。因此，此項技術(shù)的應(yīng)用要求施工開展之前必須做好施工區(qū)域周邊環(huán)境的調(diào)研工作，實(shí)現(xiàn)對地下連續(xù)墻技術(shù)的綜合應(yīng)用，以此來最大限度地保證地基不會發(fā)生變形等問題[3]。

2.3 鋼筋混凝土灌注樁施工技術(shù)

鋼筋混凝土灌注樁在基坑支護(hù)中也稱支護(hù)樁，是深基坑支護(hù)當(dāng)中最常見到和使用的一種基坑施工支護(hù)技術(shù),這項施工技術(shù)對于深基坑施工的支護(hù)質(zhì)量有著非常重要的決定影響。現(xiàn)階段的深基坑鋼筋混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)國家規(guī)定了施工流程,混凝土鋼筋灌注樁支護(hù)施工也都是需要按照國家規(guī)定的施工流程要求進(jìn)行支護(hù)施工,以達(dá)到整個施工流程操作的技術(shù)科學(xué)性與流程合理性。當(dāng)前，鋼筋混凝土灌注樁施工在企業(yè)實(shí)際操作中主要環(huán)節(jié)是在實(shí)際施工時，必須對樁間土體進(jìn)行有效的加固，以保證工程施工坑壁的可靠性穩(wěn)定性。目前，我國深基坑支護(hù)主要采用鋼筋混凝土灌注樁和預(yù)應(yīng)力錨索（桿）相結(jié)合的方式，以確保施工坑壁在鉆孔和土方開挖過程中均是牢固的。鋼筋混凝土灌注樁的這種施工工藝方式較為簡單，成本要求也不是太高,這種施工技術(shù)不僅能夠有效的降低基坑坍塌的發(fā)生概率，也為現(xiàn)代高層建筑施工的工程質(zhì)量帶來較大的安全保障。

2.4 護(hù)坡樁施工技術(shù)

護(hù)坡樁施工技術(shù)主要是應(yīng)用在鉆孔壓灌樁的工藝上，此項施工技術(shù)十分簡單，很容易上手，噪音和污染也比較小，對于施工環(huán)境要求不高，十分受城區(qū)施工工程單位的歡迎。護(hù)坡樁的施工主要是靠鉆孔壓灌，讓水泥漿高效注入到孔洞中，同時加入鋼筋、砂石等，增強(qiáng)護(hù)坡樁的質(zhì)量。具體操作是使用鉆孔機(jī)器先在鉆孔點(diǎn)鉆孔，在孔洞形成達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，直接從孔底開始灌漿。水泥漿在壓力下逐漸上涌，直到達(dá)到標(biāo)注的水位線，再將鉆桿拿走并添加鋼筋、砂石等材料，最后再利用高壓補(bǔ)注水泥漿，直至水泥護(hù)坡樁成型。護(hù)坡樁在施工時，要避免壓力過大造成孔洞塌陷、灌漿失敗，需要細(xì)心操作，保障施工的質(zhì)量。

3 深基坑支護(hù)工程施工技術(shù)管理方法

3.1 深基坑技術(shù)要點(diǎn)

在高層建筑地下工程基坑施工中，特別是在基坑開挖過程中，每次開挖深度及開挖速度直接影響基坑的穩(wěn)定性，在挖至基底時做好防水施工是基坑開挖的防水施工的重中之重。在開挖深基坑之前首先對設(shè)計文件中的地質(zhì)情況完全掌握，同時結(jié)合附近大型建筑物、構(gòu)筑物、河流等既有周邊環(huán)境，同時綜合考慮基坑的整體性，確保基坑開挖一次成型及基坑支護(hù)安全可靠。深基坑工程是危險性較大的分部分項工程，在超過一定規(guī)模時需要專家進(jìn)行基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算論證，確?；娱_挖與支護(hù)形式滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。施工前期挑選對地下深基坑開挖與支護(hù)形式及施工工藝完全掌握的作業(yè)隊進(jìn)行施工，具體實(shí)施前由項目負(fù)責(zé)人對作業(yè)隊進(jìn)行安全技術(shù)交底，同時進(jìn)行考核，再通過考核的作業(yè)人員方可進(jìn)行施工作業(yè)。深基坑施工過程中項目部按照原定組織機(jī)構(gòu)對現(xiàn)場進(jìn)行管理，在施工中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題，同步完善相關(guān)的管理體系。施工中嚴(yán)格控制施工工藝嚴(yán)格按照設(shè)計文件及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。在正式開工前項目組織各部門對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘測、實(shí)際考察，最后形成文件對后期施工作為指導(dǎo)[4]。

3.2 加強(qiáng)施工現(xiàn)場的控制

要想使深基坑支護(hù)施工可以順利地進(jìn)行，還需要做好施工質(zhì)量控制方面的工作，可以采用動態(tài)監(jiān)測的方法對施工過程進(jìn)行全方位的監(jiān)控，從多個方面出發(fā)，比如施工材料、施工安全以及施工人員，使施工現(xiàn)場的管理水平能夠獲得整體上的提高，對施工現(xiàn)場管理工作給予足夠的重視。對于管理工作，可以運(yùn)用相關(guān)的先進(jìn)儀器設(shè)備使施工現(xiàn)場能夠得到實(shí)時的監(jiān)督及管理，加快施工的進(jìn)度，并且嚴(yán)格規(guī)范施工人員在施工過程中的行為，對施工過程中遇到的問題以及困難進(jìn)行合理的分析，采取合理有效的措施給予解決，制訂相應(yīng)的風(fēng)險防控方案[5]。

3.3 信息化管理

對于深基坑支護(hù)施工中的各類信息進(jìn)行全面獲取與管理，也是保障支護(hù)施工質(zhì)量和安全的關(guān)鍵方法?？梢酝ㄟ^各項參數(shù)和信息對深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量進(jìn)行評估，包括了深基坑底部的變形情況、支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形大小、位移和傾斜狀況等等。在支護(hù)施工中應(yīng)該由專業(yè)人員實(shí)施全面控制，制定切實(shí)有效的監(jiān)測方案，分析結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載力情況，同時了解巖土的形變特點(diǎn)，在動態(tài)化和實(shí)時化分析與控制中增強(qiáng)信息化管理實(shí)效性[6]。當(dāng)存在位移狀況時，應(yīng)該針對位移的大小和變化趨勢等進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對未來發(fā)展情況的預(yù)測和分析，以便制定相應(yīng)的預(yù)案。根據(jù)過往施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有參數(shù)等設(shè)定閾值，達(dá)到相關(guān)閾值后及時采取控制措施，避免給企業(yè)造成巨大損失。在支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測當(dāng)中，應(yīng)該以道路沉降量、頂部水平位移和支護(hù)結(jié)構(gòu)裂縫等為重點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)在布設(shè)中應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場情況確定間距，通常在8-10m左右，針對重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域則應(yīng)該適當(dāng)縮短監(jiān)測點(diǎn)的間距，監(jiān)測頻次為3次/天。

3.4 地下水控制工作

深基坑開挖深度大，在正常情況下，地下水將直接影響項目。由于其流動性大、難以完全消除，需要采取合理的防護(hù)措施，以防止事故發(fā)生后問題及時得到解決，避免更嚴(yán)重的損失。當(dāng)防水工程需要按類型進(jìn)行時，根據(jù)水量制定計劃。如果水量較小，可以選擇填砂，如果蓄水量較大，則需要選擇泵送設(shè)施，以防止整體工作受到影響。在采用壓力灌漿、水泥攪拌樁、噴樁等支護(hù)結(jié)構(gòu)和方法時，往往會出現(xiàn)基坑底隆起和流砂等現(xiàn)象。為了減少坑底隆起量，可以采用分階段開挖并及時用建筑物荷載替代的方法。此外，底板加固方法可用于提高基坑的抗剪強(qiáng)度，同時發(fā)揮良好的防滲作用[7]。

3.5 科學(xué)使用支護(hù)方式

深基坑施工技術(shù)包含了三種主要的支護(hù)方式：懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、重力式擋土墻支護(hù)措施和混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)。其中，懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)就是利用施工中遭遇的巖層來穩(wěn)固施工結(jié)構(gòu)，這種情況多用在地質(zhì)較好的工地中，適用于表層工程施工。而重力式擋土墻支護(hù)措施則是利用本有的質(zhì)量，對支護(hù)結(jié)構(gòu)提供支撐力，使其在施工中也能保持相對的穩(wěn)固性?；旌鲜街ёo(hù)結(jié)構(gòu)則是借助錨桿來支撐起混凝土面層，形成互相制約、平衡的局面。這三種結(jié)構(gòu)都有其適用的場地和情況，應(yīng)該根據(jù)實(shí)地的施工狀態(tài)和土質(zhì)，來科學(xué)選擇支護(hù)方式[8]。

3.6 做好基坑監(jiān)控量測工作

高層建筑工程深基坑施工中，需要做好監(jiān)控量測工作，監(jiān)測內(nèi)容包括（坡）頂水平位移、墻（坡）頂豎向位移、圍護(hù)墻深層水平位移、土體深層水平位移、錨桿或土釘拉力、地下水位、墻后地表豎向位移、周圍建（構(gòu)）筑物裂縫、周圍地下管線變形等項目。針對深基坑施工結(jié)構(gòu)以及周邊的所在環(huán)境進(jìn)行綜合安全處理，對基坑做好實(shí)時監(jiān)控，以便及時掌握結(jié)構(gòu)的外在變化情況以及土層的內(nèi)力結(jié)構(gòu)變化，確保工程施工的安全進(jìn)行。監(jiān)控量測單位必須具有相應(yīng)資質(zhì)，且由建設(shè)單位委托。實(shí)施前需要監(jiān)控量測單位編制監(jiān)控量測方案，得到建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計等相關(guān)單位的認(rèn)可，必要時與交通設(shè)施、市政道路、地下管線、河道、人防等相關(guān)部門協(xié)商后，在基坑周圍實(shí)施。若涉及復(fù)雜的地質(zhì)和環(huán)境條件或深基坑工程與重要建（構(gòu)）筑物、管線鄰近，應(yīng)通過專家論證監(jiān)控測量方案。針對達(dá)到或超過監(jiān)控量測報警值或異常的點(diǎn)位及時報警標(biāo)示，監(jiān)測單位應(yīng)進(jìn)行原因分析，及時提出合理的施工建議。

4 結(jié)語

總而言之，從上面的分析中能夠充分明確，針對高層建筑深基坑支護(hù)工程建設(shè)而言，著重做好相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)的有效應(yīng)用和落實(shí)工作是關(guān)鍵所在，要著重把握相對應(yīng)的技術(shù)要求和應(yīng)用規(guī)范，切實(shí)做好測量工作，嚴(yán)格按照不同工程的實(shí)際要求進(jìn)行相對應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用，通過深基坑支護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用，在最大程度上提升工程的施工質(zhì)量。