建筑工程深基坑支護(hù)施工問題探究

吏焱軍

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，各個(gè)城市的大型和超高層建筑大量涌現(xiàn)。 基坑工程呈現(xiàn)出緊（場(chǎng)地緊湊）、近（工程距離近）、深（越來越深）、大（規(guī)模和尺寸大）等特點(diǎn)。如何做好深基坑管理，以便結(jié)構(gòu)主體施工能夠得以順利、高質(zhì)量地進(jìn)行，這是當(dāng)前急需解決的一個(gè)課題。

高層建筑的深基礎(chǔ)開挖，尤其是鬧市區(qū)的開挖，因四周建筑密集、場(chǎng)地十分狹窄，無法放坡，即使在施工場(chǎng)地較寬敞的地區(qū)，放坡開挖也要增加大量的土方挖、填量和運(yùn)輸量，很不經(jīng)濟(jì)。為了降低工程成本，減少土方工程量和對(duì)周邊建筑的影響，絕大多數(shù)高層建筑都采用垂直開挖。這樣給擋土支護(hù)技術(shù)帶來了革命性的發(fā)展，采用大直徑灌注樁加土層錨桿的擋土支護(hù)技術(shù)以及土釘支護(hù)技術(shù)在深基坑開挖工程中廣泛應(yīng)用，且經(jīng)濟(jì)效果和社會(huì)效果十分可觀。但是在實(shí)際應(yīng)用中，不管是采用大直徑灌注樁加土層錨桿的擋土支護(hù)方式，還是采用土釘支護(hù)的方式，施工中因各方面的原因而出現(xiàn)了一系列的問題和矛盾，急需解決、提高。

一、深基礎(chǔ)工程開挖和擋土支護(hù)問題及原因

1.邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，常存在超挖和欠挖現(xiàn)象

一般深基礎(chǔ)在開挖時(shí)均使用機(jī)械開挖、人工簡(jiǎn)單修坡后，即開始擋土支護(hù)的混凝土初噴工序。而在實(shí)際開挖時(shí)，由于施工管理人員不到位，技術(shù)交底不充分，分層分段開挖高度不一，挖機(jī)操作手的操作水平等因素的影響，使機(jī)械開挖后的邊坡表面平整度、順直度極不規(guī)則，而人工修理時(shí)不可能深度挖掘，只能就機(jī)挖表面作平整度修整，在沒有嚴(yán)格檢查驗(yàn)收的情況下就開始初噴，故出現(xiàn)擋土支付后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。

2.土層開挖和邊坡支護(hù)不配套、常見支護(hù)施工滯后于土方施工很長(zhǎng)一段時(shí)間，而不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來完成支護(hù)施工

一般來說，土方開挖技術(shù)含量相對(duì)較低，工序簡(jiǎn)單，組織管理容易。而擋土支護(hù)的技術(shù)含量高，工序較多且復(fù)雜，施工組織和管理較土方開挖復(fù)雜。所以在施工過程中，大型工程均是由專業(yè)施工隊(duì)來分別完成土方和擋土支護(hù)工作，而且絕大都分都是兩個(gè)平行的合同。這樣在施工中過程中協(xié)調(diào)管理的難度大，土方施工單位搶進(jìn)度、拖工期、開挖順序較亂，特別是雨期施工，甚至不顧擋土支護(hù)施工所需工作面，留給支護(hù)施工的操作面幾乎是無法操作，時(shí)間上也無法完成支護(hù)工作，以致使支護(hù)施工滯后于土方施工，因支護(hù)施工無操作平臺(tái)完成鉆孔、注漿、布網(wǎng)和噴射混凝士等工作，而不得不用土方回填或搭設(shè)架子來設(shè)置操作平臺(tái)來完成施工。這樣不但難以保證進(jìn)度，也難以保證工程質(zhì)量，甚至發(fā)生安全事故，留下質(zhì)量隱患。

3.噴射混凝土厚度不夠，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

目前建筑工程基坑支護(hù)噴射混凝土常用的是干拌法噴射混凝土設(shè)備，其主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、輸送距離長(zhǎng)，速凝劑可在進(jìn)入噴射機(jī)前加入，操作方便，可連續(xù)噴射施工。雖然干噴法設(shè)備操作簡(jiǎn)單方便，但由于操作手的水平不同，操作方法和檢查控制等手段不全，混凝土回彈嚴(yán)重，再加上原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)、配料不準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)不到位等因素，往往造成噴后混凝土的厚度不夠、混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

4.成孔注漿不到位，土釘或錨桿受力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

深基坑支護(hù)所用土釘或錨桿鉆孔，一般為100～150mm的鉆桿成孔，孔深少則五、六米，深則十幾米甚至二十多米，鉆孔所穿過的土層質(zhì)量也各不相同，鉆孔如果不認(rèn)真研究土體情況，往往會(huì)造成出渣不盡，殘?jiān)练e而影響注漿，有的甚至成孔困難、孔洞坍塌，無法插筋和注漿。再者注漿時(shí)配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等原因造成注漿長(zhǎng)度不足充盈度不夠，而使土釘或錨桿的抗拔力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響工程質(zhì)量，甚至要做再次處理。

5.邊坡頂面未及時(shí)按要求處理

在市區(qū)，特別是舊城改造和鬧市區(qū)，地面下1～2m住往是雜填土或管線縱橫等，而不利于支護(hù)，設(shè)計(jì)時(shí)第一排土釘或錨桿距地面均較遠(yuǎn)，故開挖第一層后應(yīng)將鋼筋網(wǎng)掛好并將其上口于基坑邊水平面1～2m內(nèi)固定，且及時(shí)將土層表面硬化，做好排水設(shè)施，防止雨水沖刷和滲入邊坡而增加土體的主動(dòng)土壓力，給邊坡穩(wěn)定帶來不利影響。很多施工單位只盲目地?fù)屵M(jìn)度，不注重表面硬化和排水處理，以致雨水滲入邊坡土體而使土體產(chǎn)生過大的位移，而不得不做加固處理。

6.忽視跟蹤監(jiān)測(cè)

跟蹤監(jiān)測(cè)是實(shí)時(shí)掌握基坑支護(hù)變化的重要手段，是確保工程正常使用和發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的重要基礎(chǔ)。但是許多施工單位在施工中沒有完善的跟蹤監(jiān)測(cè)手段和制度，有的即使有，也形同虛設(shè)，沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用，沒有及時(shí)監(jiān)測(cè)到基坑支護(hù)變形的第一手資料，等到發(fā)現(xiàn)基坑變形時(shí)已無法挽救了。

二、幾種解決問題的方法

1.強(qiáng)化管理、充分發(fā)揮“三檢”和臨管協(xié)調(diào)的作用

施工單位要從根本上解決好施工管理人員，特別是項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、專業(yè)工長(zhǎng)的質(zhì)量和組織管理松懈的思想問題。工程開工前，項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)組織本項(xiàng)目各崗位的管理人員，仔細(xì)研究施工的難度和交叉工序的關(guān)系，理順各工序間的矛盾，突擊重點(diǎn)，抓住主要矛盾，編寫好針對(duì)性強(qiáng)、可實(shí)施的施工組織方案，并按程序?qū)徟_定后，嚴(yán)格按此方案組織施工。在施工過程中，項(xiàng)目經(jīng)理要做好各項(xiàng)工作的后勤、物資、人員的保障工作，做好同兄弟單位間的協(xié)調(diào)工作，確保施工各工序有秩序、不間斷地進(jìn)行。

各工序在施工前，特別是那些技術(shù)復(fù)雜、難度大的關(guān)鍵工序，項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人須認(rèn)真研究選用合適的方法，向施工管理人員和操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，并常親臨現(xiàn)場(chǎng)，指導(dǎo)技術(shù)性工作，解決實(shí)際問題；施工員應(yīng)堅(jiān)守施工一線，督促班組做好各交接工序的自檢、互檢工作；質(zhì)安員做好專檢工作，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量一票否決制，并嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)理復(fù)檢或抽檢等監(jiān)督檢查工作，確保每一道工序質(zhì)量的合格。

工程建設(shè)應(yīng)充分發(fā)揮專業(yè)管理的優(yōu)勢(shì)，建設(shè)單位應(yīng)嚴(yán)格按照法規(guī)的要求選擇合格的監(jiān)理單位來做專業(yè)化工程監(jiān)督和協(xié)調(diào)管理工作。監(jiān)理人員應(yīng)積極協(xié)調(diào)各施工單位交叉施工之間的矛盾，防止冒進(jìn)和相互之間不配合的矛盾。監(jiān)理部門應(yīng)拿出強(qiáng)有力的措施確保工程進(jìn)度和質(zhì)量。

2.堅(jiān)持持證上崗和崗前培訓(xùn)制度

工程施工中，不但管理人員要具備相應(yīng)的崗位管理能力，要熟悉各工序的操作程序和質(zhì)量控制點(diǎn)。操作人員也應(yīng)具有相應(yīng)崗位的上崗證，嚴(yán)格管理，對(duì)新來人員和離崗較長(zhǎng)時(shí)間的人員必須做好崗前培訓(xùn)工作，來確保操作人員的操作水平和方法。這樣方可達(dá)到既節(jié)約材料省工，又保證工程質(zhì)量的目標(biāo)。

3.強(qiáng)化質(zhì)量責(zé)任，加強(qiáng)過程控制

噴射混凝土的質(zhì)量好壞和厚度取決于噴射操作手的操作方法和水平，而其關(guān)鍵又是噴嘴與受噴面的距離、噴嘴移動(dòng)、水量的調(diào)節(jié)。施工時(shí)噴嘴與受噴面的最佳距離為0.8～1.0m。當(dāng)噴嘴與受噴面的距離＞1.0m時(shí)將增加回彈量，降低混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度；當(dāng)噴嘴與受噴面的距離＜0.8m時(shí)也會(huì)增加回彈量，擊傷噴射操作手。噴嘴移動(dòng)須將其橫過坡面且穩(wěn)定而系統(tǒng)地做圓形或橢圓形移動(dòng)，這種有節(jié)奏的環(huán)形移動(dòng)可形成均勻的厚度和最少的回彈。水量須調(diào)節(jié)到使噴射棍凝土表面產(chǎn)生光澤為止，加水過多會(huì)使其表面流淌，混凝土下垂；加水量過少，表面呈干斑狀，料流灰塵很大，并且回彈過多，硬化后強(qiáng)度大大降低，所以須保持一個(gè)穩(wěn)定的水量。

回彈率的大小是直接影響工程成本和控制工作質(zhì)量的主要參數(shù)，回彈率越大，施工成本越高，混凝土質(zhì)量也會(huì)降低?；貜椔逝c原材料的配合比、施工方法、噴射部位及一次噴射層的厚度有關(guān)。水泥用量多，砂率愈高；用水量愈大，回彈愈小。良好的級(jí)配、較少的骨料尺寸也有利于減少回彈。同時(shí)應(yīng)注意施工方法的影響，其中噴嘴與受噴面的夾角、距離、噴射壓力適宜，對(duì)減少回彈的意義重大。噴射料流應(yīng)與受噴面保持垂直，一次噴射厚度應(yīng)形成5～10mm的砂漿塑性層，才能嵌住粗骨料，回彈才能逐漸減少，到50mm時(shí)才能穩(wěn)定下來。

此外，應(yīng)確保每個(gè)土釘或錨桿孔的質(zhì)量，要保證每次注漿的壓力，并控制好噴射混凝土的水灰比，選用合格的速凝劑，做好施工記錄等工作。

4.加強(qiáng)對(duì)土方開挖施工工序的組織與管理

深基坑開挖施工中，精心安排開挖施工分層、分區(qū)、分塊的部位和時(shí)間，精心安排擋土支護(hù)的施工時(shí)間，以有效控制基坑已開挖部分的無支護(hù)暴露時(shí)間和減少土體被擾動(dòng)的時(shí)間與范圍，以達(dá)到利用尚未被挖動(dòng)的土體尚能在一定程度上控制其自身位移的潛力，而使其協(xié)力控制土體位移和基坑支護(hù)周圍土體位移之間存在著一定的相關(guān)性。所以科學(xué)地安排土方開挖施工順序和控制施工進(jìn)度，充分利用這種相關(guān)性，將有助于控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的坑周土體的位移。

5.對(duì)開挖過程實(shí)施跟蹤監(jiān)測(cè)，及時(shí)記錄和反饋信息

在深基坑開挖過程中，及時(shí)對(duì)開挖進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，是為了掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)和坑周土體移動(dòng)的動(dòng)態(tài)，以便于隨時(shí)科學(xué)調(diào)整施工因素，優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工，以至于采取相應(yīng)措施，來確保施工安全、順利地進(jìn)行，施工監(jiān)測(cè)還有利于積累資料，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確性，為今后改進(jìn)設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)提供依據(jù)。

三、結(jié)語

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，深基坑支護(hù)工程研究現(xiàn)已發(fā)展成為一門新興課題。在深基坑支護(hù)工程中，由于設(shè)計(jì)不合理，或施工不當(dāng)，或自然災(zāi)害等原因，經(jīng)常發(fā)生基坑垮塌、建筑物及路面塌陷或開裂、基底隆起等工程事故，直接影響施工進(jìn)度和工程造價(jià)，甚至危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。總之，深基坑支護(hù)施工管理是一項(xiàng)十分重要而又艱難的管理工作，如何做到統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、優(yōu)質(zhì)、高速地施工，是各施工單位在施工中必須重點(diǎn)審視的問題。