建筑工程中的深基坑支護(hù)技術(shù)方案與質(zhì)控要點(diǎn)

孫焱

0 引言

近年來(lái)，由于我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，大中城市人口密度的增加對(duì)城市空間承載力提出了巨大的考驗(yàn)，同時(shí)出現(xiàn)了與城市擁擠房屋短缺問(wèn)題有關(guān)的嚴(yán)峻問(wèn)題。為合理減輕城市空間負(fù)擔(dān)，中國(guó)大部分城市經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)條件比較好的地方也開(kāi)始逐漸將城市建設(shè)區(qū)域重新定位為城市的地下區(qū)域。地下施工環(huán)境相對(duì)于地面空間具有相當(dāng)?shù)奶厥庑?，間接地推動(dòng)了深基坑防護(hù)技術(shù)在我國(guó)建筑工作中的推廣應(yīng)用。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的施工實(shí)踐和技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化，當(dāng)前我國(guó)的深基坑技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，在地下空間的施工中發(fā)揮著重要的作用。

1 建筑工程中采用深基坑技術(shù)的重要性

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要功能是支護(hù)土體，在此階段，建筑物的深基坑支撐技術(shù)主要有地下連續(xù)墻支撐、混凝土攪拌柱、排樁支撐技術(shù)、錨桿支撐技術(shù)、土釘墻支撐技術(shù)等方式。深基坑的主要技術(shù)特點(diǎn)是技術(shù)水平領(lǐng)先、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)安全等，且地基圍護(hù)施工體系能更高效地發(fā)揮擋土的功能，并保證了與地基毗鄰的四周邊坡的工作穩(wěn)定性，從而有效保障了地基周邊建筑物、高壓塔、地下管道、低壓電力線路、地面交通運(yùn)輸工具等基礎(chǔ)設(shè)備的安全。所以，在工程建設(shè)中，不會(huì)發(fā)生因?yàn)榈鼗車(chē)馏w變形、深陷、倒塌和移動(dòng)等而引起的安全事故。

2 建筑工程中的深基坑支護(hù)技術(shù)

2.1 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻支護(hù)是操作比較簡(jiǎn)單的一種深基坑擋土技術(shù)。因此，被廣泛應(yīng)用于高層建筑深基坑項(xiàng)目工作中，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的操作原理比較的簡(jiǎn)單，利用土釘灌入土壤深處，并通過(guò)注漿提高土釘?shù)目拱螐?qiáng)度，從而使土釘墻在滿足防雨水沖刷邊坡的同時(shí)增加邊坡的抗滑能力，確保邊坡的穩(wěn)定。施工質(zhì)控要點(diǎn)：

（1）修坡時(shí)專人進(jìn)行測(cè)量，確保成活平整度和不吃槽。

（2）確保土釘插入深度，插入鋼筋時(shí)要注意將注漿管綁在距孔底0.2m 處。

（3）噴混凝土?xí)r由專人檢查鋼筋網(wǎng)長(zhǎng)及標(biāo)志桿的安裝。按照設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制漿液水灰的含量，按照設(shè)計(jì)要求使用外加劑。

2.2 樁錨支護(hù)技術(shù)

按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和程序?qū)⑴艠对诘鼗鶅?nèi)植入，使之可以抵御地基四周的水壓，避免地基產(chǎn)生移動(dòng)，這種技術(shù)被稱為排樁支護(hù)技術(shù)。施工過(guò)程中，要根據(jù)工深基坑的深度和樁徑選擇成孔機(jī)械設(shè)備，并在施工中注意控制好機(jī)械的安全距離。施工質(zhì)控要點(diǎn)：

（1）灌注樁作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，主要承受側(cè)向壓力和彎矩作用，故尤其應(yīng)該重視樁身質(zhì)量，須保證設(shè)計(jì)的有效樁長(zhǎng)、樁身直徑、混凝土強(qiáng)度等級(jí)等設(shè)計(jì)要求，并不得有斷樁、混凝土離析、夾泥等現(xiàn)象發(fā)生。確保鋼筋籠焊接質(zhì)量。

（2）成孔機(jī)械就位后，確保施工中不發(fā)生任何傾斜移動(dòng)，并能垂直鉆孔。采用跳打法，不得相鄰兩樁同時(shí)成孔，只有待相鄰樁澆筑混凝土并達(dá)到一定強(qiáng)度后，才可施工。

（3）混凝土灌注標(biāo)高應(yīng)超過(guò)樁頂標(biāo)高0.5m，控制最后一次灌注量，灌注到孔口返灰為止。保證鑿除浮漿高度后暴露的樁頂混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

2.3 地下連續(xù)墻+錨桿支護(hù)技術(shù)

在深基坑的支護(hù)方式選擇中，很多項(xiàng)目廣泛運(yùn)用連續(xù)墻+錨桿支護(hù)方式，滿足。所以，在進(jìn)行深層土壤地基的支護(hù)時(shí)，連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)被很多的施工項(xiàng)目所青睞。地下連續(xù)墻施工質(zhì)控要點(diǎn)如下。

2.3.1 成槽垂直度的控制

（1）導(dǎo)墻施工質(zhì)量控制

導(dǎo)墻是成槽設(shè)備的導(dǎo)向，其施工質(zhì)量的好壞直接影響地下連續(xù)墻的軸線和標(biāo)高。因此導(dǎo)墻施工時(shí)要保證其位置正確，內(nèi)墻面要垂直，導(dǎo)墻拆模后墻內(nèi)采用磚墻進(jìn)行支撐，混凝土養(yǎng)護(hù)期間重型設(shè)備不得在導(dǎo)墻附近作業(yè)停留，成槽前支撐不允許拆除，以免導(dǎo)墻變位。由于導(dǎo)墻將承受鎖口管起吊時(shí)的巨大壓力，所以導(dǎo)墻基礎(chǔ)必須滿足地基承載力要求，對(duì)于基礎(chǔ)不符合要求的地段還需先進(jìn)行處理。

（2）成槽工藝

在成槽過(guò)程中采取有效的檢測(cè)手段分階段對(duì)槽孔垂直度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，以確保成槽垂直度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。成槽過(guò)程中可采用重錘法每4 m 進(jìn)行1 次檢測(cè)，終孔成槽后采用超聲波進(jìn)行檢測(cè)。成槽過(guò)程中垂直度要勤測(cè)勤糾，避免一次糾偏過(guò)大造成塌孔；對(duì)于垂直度偏差過(guò)大的槽孔應(yīng)采用黏土回填，自然沉降密實(shí)后重新開(kāi)槽的辦法進(jìn)行處理。

2.3.2 槽壁穩(wěn)定的控制

泥漿質(zhì)量控制：采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，并在施工過(guò)程中加入適量的CMC 及其他外加劑，以提高泥漿黏度，增大槽內(nèi)泥漿壓力和形成泥皮的能力，達(dá)到穩(wěn)定槽壁的作用。

2.3.3 其他控制措施

（1）施工中出現(xiàn)漏漿應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充，以便維持穩(wěn)定槽段所必需的液位高度，保證泥漿液面不低于導(dǎo)墻頂面0.5m 。

（2）施工過(guò)程中嚴(yán)格控制地面荷載，用厚鋼板來(lái)分散液壓抓斗、履帶吊對(duì)槽壁引起的側(cè)壓力。

（3）采用跳倉(cāng)法施工地連墻，分先澆槽段和后澆槽段，先澆槽段設(shè)工字鋼接頭，后澆槽段應(yīng)于現(xiàn)澆槽段強(qiáng)度達(dá)70%以上才可開(kāi)始挖槽施工，成槽過(guò)程中應(yīng)有泥漿護(hù)壁，為防止塌孔，應(yīng)增加泥漿比重。

（4）在地下連續(xù)墻槽段接口位置的工字鋼翼緣后預(yù)埋兩個(gè)注漿管伸至墻底，地連墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后，應(yīng)進(jìn)行高壓注漿補(bǔ)漏。注漿壓力宜為1～2MPa，灌注純水泥漿，水泥漿水灰比1：0.45～0.5。當(dāng)灌漿段單位吸漿率小于0.2L/min 后再繼續(xù)灌漿30min 然后回灌廢漿封孔。預(yù)埋聲測(cè)管或注漿管頂部伸出地連墻頂300mm，底部插入槽底200～500mm，頂端加蓋、底端封閉。預(yù)埋注漿管的施工流程如圖1 所示。

圖1 預(yù)埋注漿管的施工流程

2.4 深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)

施工中應(yīng)用較多的技術(shù)為深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)，深層攪拌水泥土圍護(hù)墻是采用深層攪拌機(jī)將土和水泥漿強(qiáng)行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土狀加固體擋墻，水泥土圍護(hù)墻具有擋土、止水的雙重功能，施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、污染少，擠土輕微，可以讓施工變得更加的簡(jiǎn)單方便，成本也大大降低，適用范圍更加廣泛。

尤其在城市鬧市區(qū)施工更具有優(yōu)越性。施工質(zhì)控要點(diǎn)：嚴(yán)格控制攪拌樁攪拌下沉速度和攪拌提升速度并保持勻速下沉、提升攪拌提升時(shí)不應(yīng)使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓造成基坑圍護(hù)地基沉降；嚴(yán)格控制水灰比，水泥流量、注漿壓力確保原狀土充分破碎以有利于同水泥漿液均勻拌和；確保樁的垂直度以及樁與樁的搭接滿足設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要求。

3 建筑工程中的深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 深基坑施工測(cè)量控制

在開(kāi)始施工之前，要將整個(gè)工程的測(cè)量工作完成，包括標(biāo)高測(cè)量、水位水量檢測(cè)、變形測(cè)量等等。種種測(cè)量工作都要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，按照工程的實(shí)施狀況測(cè)量，且對(duì)于復(fù)雜的部位要多次測(cè)量，以保證深基坑支護(hù)能得到有效實(shí)施。

3.2 深基坑施工方案控制和細(xì)節(jié)控制

深基坑工程具有比較強(qiáng)的區(qū)域性，并且要應(yīng)對(duì)地下工程施工中復(fù)雜和多變的領(lǐng)域，因此要對(duì)工程實(shí)踐格外的重視，要將深基坑支護(hù)工程中可能發(fā)生的問(wèn)題和各種不利因素考慮進(jìn)去，從而制定靈活可變、切實(shí)有效的深基坑支護(hù)方案。通過(guò)工程實(shí)踐過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，并在問(wèn)題解決過(guò)程中積累經(jīng)驗(yàn)，在施工過(guò)程中，施工人員制定施工計(jì)劃并嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)章制度，才能順利開(kāi)展施工工作。施工人員在施工現(xiàn)場(chǎng)不得擅自更改施工計(jì)劃，如果在實(shí)際工作過(guò)程中，需要更改施工計(jì)劃，并及時(shí)報(bào)請(qǐng)有關(guān)部門(mén)審批處理，施工項(xiàng)目必須經(jīng)批準(zhǔn)，結(jié)合已批準(zhǔn)的施工方案才能再次組織施工。

近年來(lái)，隨著施工條件越來(lái)越復(fù)雜，影響工程的因素也愈來(lái)愈多，因此深基坑支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用在很多方面都存在著額外的、更為巨大的挑戰(zhàn)，在此背景下，要加強(qiáng)對(duì)深基坑支護(hù)工程質(zhì)量的管理，加強(qiáng)對(duì)工程建設(shè)細(xì)節(jié)的管理，積極應(yīng)對(duì)，及時(shí)消除缺陷和不足，從而創(chuàng)造出更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 深基坑地下水的控制

地下水的有效控制是影響該基坑工程建設(shè)安全的重要因素，因此準(zhǔn)確有效監(jiān)控基坑施工過(guò)程中地下水控制效果具有重要意義。地下水的來(lái)源，基本上可以分為潛水層間水，承壓水三方面。根據(jù)項(xiàng)目所處位置的地質(zhì)條件和地下水位的高低，需要降水的方量，通過(guò)經(jīng)濟(jì)比對(duì)分析，確定降水方案。

3.4 深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)控制

對(duì)于施工中可能發(fā)生的危險(xiǎn)源，如：傾覆事故（機(jī)械設(shè)備）、墜落打擊事故、機(jī)械傷害事故、觸電事故、高空墜落事故、火災(zāi)事故、食物中毒、傳染疾病、防汛、防暑降溫等。要進(jìn)行切實(shí)可行的分析，做出可能的事故準(zhǔn)備，并成立完整的應(yīng)急預(yù)案管理督導(dǎo)小組，確保施工中的應(yīng)急事件可以行之有效的進(jìn)行。貫徹落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，做好預(yù)防、預(yù)測(cè)和預(yù)警工作，最大程度地防止和減少建筑工程突發(fā)事故造成的人員傷亡作為首要任務(wù)，切實(shí)加強(qiáng)應(yīng)急救援人員的安全防護(hù)，充分發(fā)揮施工人員自我防護(hù)的主觀能動(dòng)性。

3.5 做好基坑的監(jiān)測(cè)工作

基坑監(jiān)測(cè)目的有以下兩點(diǎn)：

（1）信息化施工，通過(guò)監(jiān)測(cè)隨時(shí)掌握基坑開(kāi)挖過(guò)程中土體及支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)預(yù)估值進(jìn)行對(duì)比分析，以判斷施工工藝和施工參數(shù)是否需要修改，優(yōu)化下一步施工參數(shù)，為施工開(kāi)展及時(shí)地提供反饋信息，達(dá)到信息化施工的目的，對(duì)施工過(guò)程實(shí)施全面系統(tǒng)的管理。

（2）為施工提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)對(duì)基坑支護(hù)體系變形監(jiān)測(cè)及鄰近建筑物、構(gòu)筑物的沉降監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證基坑開(kāi)挖方案的正確性，及時(shí)分析出現(xiàn)的問(wèn)題，為基坑周?chē)h(huán)境安全制定及時(shí)、有效的保護(hù)措施提供依據(jù)，最大限度預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)預(yù)警值，對(duì)可能發(fā)生危及環(huán)境安全的隱患或事故提供及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)征兆時(shí)第一時(shí)間掌握工程風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)，獲取第一手資料，以便及時(shí)有效安全救治措施，避免事故發(fā)生。

3.6 做好現(xiàn)場(chǎng)的安全巡視工作

3.6.1 明挖基坑現(xiàn)場(chǎng)安全巡視

巡視的內(nèi)容主要包括：

（1）開(kāi)挖面地層情況；

（2）地下水控制情況；

（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系有無(wú)裂縫、滲水、扭曲變形；

（4）支撐等施作是否及時(shí)；

（5）基坑周邊動(dòng)載、堆載情況等，并留存影像資料及文字描述。

3.6.2 地表現(xiàn)場(chǎng)安全巡視

基坑周邊地面裂縫、地面沉陷、隆起等情況，并留存影像資料及文字描述。

3.6.3 建筑物現(xiàn)場(chǎng)安全巡視

巡視的內(nèi)容主要包括場(chǎng)區(qū)周邊道路塌陷、裂縫，建筑物裂縫及剝落情況，并留存影像資料及文字描述。

3.6.4 現(xiàn)場(chǎng)安全巡視頻率

每次現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作實(shí)施時(shí)同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全巡視，在施工影響期內(nèi)確保每天巡視一次，遇特殊情況時(shí)應(yīng)加密巡視頻率。在項(xiàng)目安全監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的項(xiàng)目，依照安全監(jiān)測(cè)周期頻率實(shí)施監(jiān)測(cè)，遇特殊情況時(shí)應(yīng)加密巡視頻率。

3.7 文明施工管理工作

基坑工程施工過(guò)程中，將重點(diǎn)控制和管理現(xiàn)場(chǎng)布置、臨建劃分、現(xiàn)場(chǎng)文明施工、大氣污染、噪音污染、道路遺撒、資料的合理使用等。在制定控制措施時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)企業(yè)形象的影響、環(huán)境影響的范圍，影響程度、發(fā)生頻次、社區(qū)關(guān)注程度、法規(guī)符合性、資源消耗、可節(jié)約程度等。

4 結(jié)論

通過(guò)上述分析可以看出，深基坑支護(hù)技術(shù)是整個(gè)工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并直接影響到了整個(gè)建筑工程的品質(zhì)。由此可見(jiàn)，土建項(xiàng)目的建筑品質(zhì)有賴于深基坑支護(hù)技術(shù)，而深基坑的支護(hù)技術(shù)又是確保建筑項(xiàng)目不間斷施工的關(guān)鍵。因此，施工單位在利用深基坑支護(hù)技術(shù)開(kāi)展項(xiàng)目的實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)的管理，并仔細(xì)分析了影響建筑品質(zhì)的各種因素，并采取了相應(yīng)的改善措施，科學(xué)合理地選擇深基坑固定方法和形式，最大限度地發(fā)揮深基坑支護(hù)的應(yīng)用價(jià)值，并且要不斷地革新施工管理方式，提高施工人員的專業(yè)水平，確保施工工作的整體質(zhì)量，使得建筑工程施工中深基坑支護(hù)技術(shù)能得到可持續(xù)發(fā)展