探討高層建筑工程深基坑支護施工技術

◎李念

引言：本文主要從深基坑支護技術介紹、基坑深支護與施工一體化技術的探討、深基坑支護與施工安全技術在建筑工程領域中的主要應用場合以及技術要求、建筑工程實踐中深基坑施工與支護技術問題的探討、以及應用中高層建筑工程的深基坑支護、施工新技術的注意事項等這幾個方面來對深基坑支護施工技術展開了探討。

一、深基坑支護技術介紹

深基坑支護技術主要是對施工地下基坑，以及周圍環(huán)境支護情況進行一定意義的有效保護。并根據(jù)支擋作用采取其他加固處理措施，保證現(xiàn)場施工與環(huán)境相對安全。目前深基坑的支護技術在建筑工程結構中得到了廣泛應用，包括旋噴樁排墻支護、鋼板柱墻支護、土樁釘樁墻支護、地下混凝土連續(xù)樁墻支護、深層混凝土攪拌式水泥樁基支護、柱列式水泥灌注樁排樁基支護等等，因而基坑支護應用種類將越來越多。當前最新的地下深基坑支護技術在生活中，尤其是在各類大型超高層建筑項目中，具有較明確的應用范圍，比如大型高層寫字樓、地下立體停車場、地下立體超市系統(tǒng)等多處需要地下深基坑技術支持的高層建筑。深基坑式支護技術在實踐中的廣泛應用由于受到施工地形特點等多種環(huán)境因素的共同影響，因而施工單位為有效保證各項建筑施工順利進行，要首先對項目施工時需要挖工的地點進行地質勘測，對其環(huán)境土壤條件、地形特點等進行科學分析及測算。根據(jù)地質勘測分析結果及時選擇適合當?shù)氐牡鼗ёo設計技術措施進行支護施工。除此之外，深基坑的支護安全技術管理也要特別重視其施工作業(yè)質量狀況，還要進行實時監(jiān)察，防止其出現(xiàn)質量問題，因為，一旦它在基坑施工活動中有質量問題，就會立刻對四周建筑結構造成影響，既有安全隱患也會造成經(jīng)濟損失。

二、深基坑支護與施工一體化技術探討

建筑工程所使用的深基坑結構支護技術，本身就是為了有效確保基礎地下空間結構的施工效果，以及保證基坑周邊建筑環(huán)境中的基本安全，開發(fā)的一項施工支護技術，因此整個建筑工程支護施工系統(tǒng)的工程安全性會受到深基坑結構支護的影響，同時也會受到新施工支護技術自身的影響。近兩年時間，此技術在我國各類建筑工程項目使用逐漸增多，而目前在各種基礎支護實踐過程中，則更多地應用到了深基坑支護技術和施工新技術，與這傳統(tǒng)施工技術相比，該項先進施工技術方法能夠在一定程度上幫助我們提高施工作業(yè)質量。以下著重對當前建筑工程的深基坑支護措施的使用特點以及主要類型和方法等進行分析闡述。

（一）建筑工程深基坑支護的特點

在建筑工程深基坑支護施工以及設計分析過程中，一般來講，建筑工程的深基坑支護的施工方式圍繞以下幾個內容展開：1.在建筑工程基礎中，深埋基坑支護技術選擇時，要首先具備一個合理而正確的計算設置，并在施工過程中要明確水平支撐的位置。因為當?shù)叵碌拈_挖基坑深度到9m 左右的時候，我們需要依據(jù)其中一道支撐設置去選擇支護技術；2.當深基坑水平支護系統(tǒng)已經(jīng)具備了較高的、穩(wěn)定的基坑平面剛度時，采用了基坑水平支護的支撐柱對梁板結構柱進行了加固，從而降低了基坑開挖的各種影響，杜絕了可能發(fā)生的水平位移傾斜、變形或傾斜倒塌等建筑危險地質現(xiàn)象；3.建筑工程在建設管理過程中也要特別注意，要盡量地減少水平支撐的施工數(shù)量，包括梁架柱的拆除工程施工數(shù)量，從而在建設施工及管理中也可以快速達到經(jīng)濟效益，加快施工作業(yè)進度，同時也提高了安全性與效率。

（二）建筑工程基坑深挖的技術類型分析

建筑工程技術中反映了當今較多復雜工程類型要求及特征，施工設計中基坑工程支護新技術系統(tǒng)，包括排水樁拉雷支護系統(tǒng)、自立式基坑工程支護新技術系統(tǒng)、組合型基坑工程支護新技術系統(tǒng)，它們排除土樁基圍內的支撐技術與支護方法體系，在中國各城市地下結構建筑工程上被廣泛采用。深預埋式基坑、帷幕式支護地下結構的施工，在具體建設或施工技術實踐中最主要的還是過程管理實踐環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)過程中，要能充分結合我國城市實際狀況中存在的地下各類基坑深度、環(huán)境條件差異以及各種工程地質條件，并且要能夠區(qū)分它們之間的差異，在大的客觀條件下因地制宜的選擇并且采用最合適用來高效淺埋深基坑幕的支護方式。

三、深基坑支護與施工安全技術要求

目前在我國許多大中型的高層建筑工程中，以及各種大型地下建筑工程設計中，往往都會直接或間接應用到一些深基坑的支護施工技術，但是如果在這些高層建筑工程中沒有采用良好的基坑支護，或者在其施工過程中的技術沒有符合一定的施工要求，那么其結果往往是事倍功半。因此我們要落實深基坑支護與施工安全技術要求。

（一）一定要對外部的各種條件影響進行合理的分析，并且通過原因的分析來采取相應的措施進行排查。建筑基礎工程項目的正常施工或多或少會受到外部各項工程條件變化的重大影響，因此我們在建筑工程施工建設準備階段都需要進行檢查，主要是對建筑水源及供電、地質條件環(huán)境以及施工周圍地質環(huán)境情況等影響施工條件的因素進行檢查，同時對地質因素要進行現(xiàn)場勘察計算與跟蹤監(jiān)測，將自己所搜集到的相關數(shù)據(jù)信息進行精確嚴密地計算分析，以便選擇和采用最合適、最符合當?shù)亟?jīng)濟效益的深基坑支護技術以及施工新技術，確保使用的材料與選擇的支護方式，能夠達到整個建筑工程的施工安全和質量水平。

（二）針對多個施工方案，合理選擇一套合適自己的工程深基坑支護技術，和工程實施的技術方案。建筑工程采用深基坑進行支護實施技術時，在整個實施技術過程中都會直接牽涉到多個與基坑施工相關的設計內容項目與設計單元，因此工程在具體選擇深基坑作為支護方案項目的施工時，要能夠結合現(xiàn)場實際使用情況，做好統(tǒng)籌規(guī)劃，結合各類建筑工程采用的不同基坑施工要求與驗收標準，來科學選擇適合工程的最佳方案、以及深基坑進行支護的施工技術。使用合理、科學有效的工程深基坑施工支護實施方案還可以全面提高全市建筑工程項目的土建整體與施工質量。

（三）如何提高建筑地基工程設施的抗穩(wěn)固性以及建筑工程質量水平，最關鍵的建設就是房屋地基，地基結構的綜合承載力水平會極大限度地影響工程實施，直接關系到我們整個土木工程建筑體系的工程安全性。

四、建筑工程實踐中深基坑施工與支護技術問題的探討

（一）建筑工程深基坑支護施工技術

建筑工程領域的問題一般涉及深基坑的支護結構的施工過程，并且其在工程建設實際和操作使用過程中往往較為敏感復雜，各項支護施工關鍵環(huán)節(jié)往往都會直接或間接影響著一個整體建筑工程領域，包括整體施工技術質量。每個關鍵施工過程間的合理連接通常都會間接關系著每一個深基坑結構支護體系，和施工全過程的總體質量。因此在項目實際建設和施工維護過程中，建筑工程、監(jiān)理施工組織單位，務必要全面依照監(jiān)理設計與圖紙技術規(guī)范，來指導設計施工，針對實施項目深基坑支護技術階段的一些要點問題、工作難點問題，及時制定可靠的現(xiàn)場施工障步驟和防護控制措施，強化現(xiàn)場對工程深基坑支護項目施工質量的安全監(jiān)控管理，確?，F(xiàn)場施工技術資料滿足施工質量標準，能夠遵守設計施工相關規(guī)程。若是施工單位在建筑深基坑的支護或施工設計的執(zhí)行過程中遇到某些較為復雜或者較為特殊類型的松軟土質，還更需要結合現(xiàn)場施工規(guī)范標準與建筑施工安全技術質量準則，做好基礎處理技術工作，軟土層區(qū)在進行挖掘與設計深坑工程的開挖過程中，也要做到將土層深度盡可能控制在合理范圍內。

（二）建筑工程深基坑防滲施工技術

建筑領域深土層基坑與支護基坑工程的施工技術，會因容易受到建筑物地下部分滲水問題而存在潛在影響，與安全危害。因此深基坑及支護施工基礎技術在建筑工程結構的具體應用和實施過程中有時還會涉及地基防滲施工技術，以確保避免建筑物深基坑部位出現(xiàn)局部坍塌漏水等嚴重安全施工事故。建筑工程的深基坑與支護體系的加固施工還需要我們重點關注的是，要加強對建筑物局部滲水系統(tǒng)的設計控制維護與工程管理，一般我們可以采取人工排水、降水補給以及自然防水措施等技術方式，來最終達到我們預定的建筑物防滲加固目標。深基坑支護與施工所謂的基坑防水工程技術方法就是需要對其深埋基坑底部的較深層坑壁表面，以及坑底部特定位置上，采用各種特殊的防水材料等特殊技術處理，避免由于深基坑施工受到了外界土壤水環(huán)境的水壓力作用而產(chǎn)生不利影響，造成材料產(chǎn)生大面積滲水等情況，在采取措施或者選擇使用哪種支護方式來進行施工建設的這個過程中，還是要具體結合到當?shù)氐膶嶋H情況、水文環(huán)境狀況以及地形條件實際情況，并對其進行各種細節(jié)方案的確定。而深基坑支護工程的合理基坑降水層所采用的開挖方式，一般也是指通過合理地增加基坑外引水流及外引流水壓力補償開挖的安全有效地利用方式，來保證對基坑土壤水層利用過程中的有效開挖，并且也能補償其深度，避免發(fā)生深基坑長期使用而出現(xiàn)基坑大量滲水等情況。該種新型基坑防水施工的導流開挖方式其主要設計原理，即是指通過利用導流施工來引流地下基坑水位，來確保最終可以實現(xiàn)整個工程排水暢通的技術目標，適合各種工程地下坑水位。對于等級要求較高的場所，或者各種地下土壤水分流失相對情況較多的一些施工地質環(huán)境，能夠有效地利用施工類型的場地，以及其中的各項工程的防水系統(tǒng)。所謂的深基坑支護系統(tǒng)的排水防滲方式，也就是直接將排水灌溉以及起灌溉引水作用的排水溝渠系統(tǒng)，埋在了深的基坑土層內部，使得更深的基坑土壤表面滲水和土底部產(chǎn)生的局部積水現(xiàn)象，也可以做到及時徹底的收集外排。該種防水施工技術原理與設計方式是可以做到確保整個深基坑土壤表面保持干爽，以便為我們后續(xù)防水設計施工操作的順利進行，提供一些基礎條件。建筑工程的深埋基坑防滲工程技術在其應用開發(fā)過程的中也要注意下面幾點技術要求：1. 在從事深基坑的防滲技術施工設計的研究過程中，同時還需要加強技術人員對工程建設全生命周期過程中的科學檢測，以此來提高工程建設深基坑過程的防水設計水平，避免深基坑施工時出現(xiàn)局部滲水等情況，也避免了因此導致的工程建設深基坑塌方裂縫等施工安全生產(chǎn)事故，提高基坑施工項目的開發(fā)進度率；2.建筑工程常用的建筑深基坑的防滲排水施工新技術在具體應用過程時都要嚴格注意如何對滲水孔位置進行防水封堵，避免由于水分物質的大量滲入，也避免了因滲漏而影響建筑和深埋基坑工程的防水質量。

（三）建筑工程深基坑監(jiān)測施工技術

支護監(jiān)測系統(tǒng)技術是建筑深基坑的支護技術組成成分之一，同時也是施工支護技術的組成成分之一，我們施工不僅要能實時實地監(jiān)測出深基坑坑壁內部的滲水的情況，同時還需要了解整個深埋基坑的相關圍巖應力指標情況，還要對坑壁內的圍巖位移參數(shù)進行全面實施實地監(jiān)測、對全系統(tǒng)綜合實時監(jiān)測，通常我們采用到的基坑深埋施工支護系統(tǒng)監(jiān)測的技術方式主要就包括：1.采用一些專業(yè)的傳感器系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)設備，結合專業(yè)傳感器系統(tǒng)、專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)設備來進行全面監(jiān)測深基坑坑壁中水分的變化情況，而基坑壁下的殘余應力情況以及位移變化情況則可以考慮采用超聲波壓力傳感器、紅外線準直傳感器等儀器進行實時監(jiān)測處理；2.科學高效地處理深基坑實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，借助電腦制圖等圖像處理軟件來直接繪制出深基坑的時間移動與水位變化情況對應的相應曲線，通過得到的曲線，我們可以更快速并準確地得到一段連續(xù)的分析結果，直觀的監(jiān)測分析結果能為我們提供可靠的數(shù)據(jù)參照。另外我們還要盡量結合具體施工技術要求以及當?shù)厥┕べ|量標準來設置一定高度的安全監(jiān)測及報警指示裝置，一旦有超過了警示的標準就會做出立即停機報警等處理方式。

五、應用中高層建筑工程的深基坑支護與施工新技術的注意事項

在大型高層建筑工程中深基坑是施工控制的關鍵環(huán)節(jié)，施工責任單位也要切實強化內部管理控制與過程控制，重視檢查和防范極可能發(fā)生危險的工程問題，保證基坑深及基坑支護施工質量。在施工階段的前期一定要詳細考察、了解施工地質條件情況以及工程周圍區(qū)域的資源環(huán)境，接著才能按照現(xiàn)場施工、按照設計施工圖紙規(guī)定的質量要求、按照圖紙與地質施工設計組織生產(chǎn)方案，開展施工。深基坑支護施工新技術及其應用工作的主要重點，就在于對其整個施工技術過程環(huán)節(jié)的合理有效的跟蹤控制，一旦工程某一個施工環(huán)節(jié)發(fā)生安全問題，補救和修復的工程難度往往相當大。

因此，在整個施工技術中都要加以嚴格跟蹤管理、嚴格技術控制。由于深基坑支護系統(tǒng)的建設技術含量也很高，且整個施工技術工序均相當艱巨復雜，施工管理人員請務必能結合當?shù)貙嶋H，嚴格遵照依據(jù)工程設計圖紙、設計施工的順序進行機械開挖，直到深度滿足施工設計標高要求。

要預防工程發(fā)生的欠挖、超挖等危險現(xiàn)象，保證基坑機械開挖到一定深度之后，使得邊坡表面足夠平整、建設過程足夠順利。在深基坑噴射混凝土、邊坡支護基礎施工設計中，既要格外重視噴射混凝土的質量，保證砼配料均勻滿足施工設計質量要求，還要盡量保持噴射混凝土厚度的準確性。其強度同樣也要盡可能滿足設計支護的精度要求，使混凝土施工養(yǎng)護控制工作準確而到位，禁止盲目偷工減料，避免日后埋下了巨大安全隱患，還要對難以事先預知的結果加強臨時補救能力。為此，施工建設單位首先要做好協(xié)調安排，負責現(xiàn)場基坑施工支護任務的專職人員，要配合土方作業(yè)的進行，包括，挖管槽、鋼筋柱綁扎、支模、混凝土的澆筑作業(yè)與設備養(yǎng)護，使一步步地施工作業(yè)安全進行。

結束語：高層建筑工程深基坑支護施工技術作為一項新興技術，在其選擇方式、使用技術、具體操作都值得我們深入研究。