關(guān)于建筑基坑樁錨支護綠色施工技術(shù)的研究

謝合舜

（廣州建筑產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司，廣州510510）

1 前言

城市化進程的不斷加快帶來很多社會矛盾，比如城市用地緊張，相關(guān)的政府部門只有通過不斷提高城市空間的利用率來緩解這一社會矛盾，以便為城市經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展護航。為此建筑地下空間被大量開發(fā)使用起來，而基坑工程作為建筑地下空間一個重要的臨時性支護工程，其重要性可想而知。隨著基坑工程數(shù)量的劇增，由此帶來了很多問題，比如資源的浪費、環(huán)境的污染等方面，跟我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相違背，為此以下將針對建筑基坑工程在施工中存在的問題進行詳細(xì)分析探討，并同時提出相應(yīng)的改善措施，旨在能夠更好地節(jié)約資源和保護環(huán)境，從而實現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 基坑樁錨支護結(jié)構(gòu)形式上普遍存在的問題

當(dāng)前在我國很多城市建筑基坑工程中，通常都是使用樁錨支護加降水的支護設(shè)計方案。該方案都是采用鋼筋混凝土樁以及泥漿護壁鉆孔灌注樁或者長螺旋成孔壓灌混凝土后插鋼筋籠成樁的施工工藝。這種施工工藝雖然施工效果比較好，能夠有效保證建筑基坑支護的安全性，確保工程的順利開展，但是不可否認(rèn)其在施工過程中存在的問題，一是施工人員在選擇錨桿（索）時，會根據(jù)建筑基坑開挖的深度來確定其為一層還是多層，之后等至工程完結(jié)后，這些使用過的錨桿（索）會直接丟棄，從而造成資源浪費和環(huán)境污染；二是施工團隊為了保證基坑支護的安全，會通過抽吸地下水將其內(nèi)外一定范圍內(nèi)的地下水降低到基坑底部以下，這些地下水被白白浪費掉。以上這兩個問題也是目前很多基坑工程采用樁錨支護加降水設(shè)計方案普遍存在的問題。

2.1 資源的浪費問題

在建筑基坑樁錨支護結(jié)構(gòu)中，會大量采用到鋼筋混凝土樁和錨桿（索），而這些鋼筋混凝土樁和錨桿（索）在完工之后無法被回收再利用的，都是隨著工程的結(jié)束被埋藏在地下，從而導(dǎo)致資源上無必要的浪費和建筑工程成本的提高，于私于公都是不利的。尤其是近幾年來類似工程數(shù)量的劇增，由此帶來的資源和經(jīng)濟上的浪費數(shù)量是巨大的。

2.2 環(huán)境的破壞與污染

在開挖之前，需要將基坑內(nèi)的積水處理干凈。目前一般是通過抽取方法將基坑內(nèi)的水位降到基坑底部以下。但是這種方法會將其周邊一定范圍內(nèi)的地下水都抽取掉，地下水的下降一方面有可能會導(dǎo)致其地面出現(xiàn)不均勻沉降，以至于其地面上的建筑、基坑周邊的地下管線等出現(xiàn)大小程度不一的破壞，威脅到人民群眾的人身安全。

建筑基坑降水對生態(tài)環(huán)境所帶來的不良影響并不是危言聳聽的，通過近幾年的一些調(diào)查數(shù)據(jù)可以很清楚地發(fā)現(xiàn)這種施工方式會造成大量的地下水流失。地下水資源作為人類所可以利用的水資源之一，是我國水資源的重要組成部分，若不對其進行很好的保護，未來勢必會影響到我國水資源的使用，尤其是近幾年來類似工程數(shù)量的劇增，地下水資源的保護勢在行。

建筑基坑在進護坡樁施工中，最常使用到的施工方法就是泥壁護壁的鉆孔法，這種施工方法在施工過程中會產(chǎn)生大量的廢棄泥漿，若沒及時進行處理，則會對環(huán)境造成破壞，若進行處理則會增加施工成本。目前在處理這些廢棄泥漿時，一般都是采用以下三種方法：一是是等到泥漿中的水分完全揮發(fā)之后，在風(fēng)的作用下四處飄散，但是由此產(chǎn)生了大量的揚塵；二是運用化學(xué)處理劑加入泥漿中進行處理，但是化學(xué)處理劑可能會滲透到土壤和地下水中，造成生態(tài)環(huán)境的污染；三是在施工現(xiàn)場運用分離設(shè)備，運用離心力讓泥漿中的固相顆粒和水分分離，但是該方法會出現(xiàn)不徹底問題，水中含有大量的泥漿顆粒，一旦排入城市排水管道中就很容易出現(xiàn)堵塞，其后果也是很嚴(yán)重的。

2.3 影響后續(xù)地下工程建設(shè)

為了防止基坑內(nèi)的支護樁出現(xiàn)傾倒，而造成基坑結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)，因此在進行樁錨支護結(jié)構(gòu)中施工人員會采用錨桿（索）對支護樁進行進一步加固，并且隨著基坑開挖深度的增加，其層數(shù)也隨之增加。但是由于錨桿（索）在工程結(jié)束后也是沒有辦法回收的，只能跟著其被永久的掩埋在地下，這樣一方面不僅造成資源的大量浪費，增加施工成本，另一方面還可能會影響到后續(xù)管線鋪設(shè)等地下工程的開展，錨桿（索）也可能隨著的時間的推移出現(xiàn)腐爛而對周邊環(huán)境造成污染，無論是經(jīng)濟角度還是生態(tài)環(huán)境角度都存在消極的影響。

3 建筑基坑樁錨支護綠色施工技術(shù)研究

水泥土防滲樁墻插型鋼與可回收錨索技術(shù)，具體施工方案如下圖1 所示。

圖1 支護結(jié)構(gòu)剖面示意圖

首先直接利用施工場地上基坑開挖出的土運用攪拌設(shè)備攪拌成水泥土漿，使用長螺旋壓灌的施工搭接方式水泥防滲樁墻，之后將可回收的型鋼插入到水泥土樁體中，實現(xiàn)邊開挖基坑，邊可回收型鋼，這樣就能有效地保證基坑的穩(wěn)定，不會出現(xiàn)滲水等不良情況，同時由于采用的是就地取土攪拌成水泥土漿以及使用可回收的錨索及型鋼材料，避免出現(xiàn)資源上的浪費及環(huán)境上的破壞，同時也不會增加沒有必要的施工費用，另外由于錨索及型鋼等材料的及時回收而避免被掩埋地下，這樣也不會影響到后續(xù)管線鋪設(shè)等地下工程的開展，經(jīng)濟性和施工效果都是非常理想的，具體施工工藝流程如下圖2所示。

圖2 施工工藝流程圖

3.1 水泥土防滲材料實驗研究

本次工程施工團隊采用的是泵送的方式來運輸水泥土漿材。根據(jù)本次工程設(shè)計要求，水泥土漿材性能必須滿足坍落度在18 厘米到22 厘米之間，水泥土漿材中的結(jié)石體的抗壓強度和防滲性能要良好。在正式拌制水泥漿液之前，需先確定了漿材的選料以及拌制比例。本工程漿材除了選用水泥和碎石之外，還會加入本地常見的粉質(zhì)黏土進去，其中水泥為普通的硅酸鹽水泥以及控制在15 毫米以內(nèi)粒徑的碎石，在攪拌過程中根據(jù)工程設(shè)計要求的漿液坍落度加入適量的水進行攪拌。

3.2 水泥土樁的施工工藝以及防滲樁墻布置形式

3.2.1 水泥土樁的施工工藝

在進行樁孔施工過程中，會產(chǎn)生大量的廢棄泥漿，若這些泥漿沒有及時處理掉則會對環(huán)境造成污染，若需要進行處理則會增加施工成本。為此決定樁孔施工選用干式鉆孔方法，也就是長螺旋壓灌成樁工藝，其具體工藝流程如下圖3 所示。

圖3 長螺旋壓灌成樁工藝流程示意圖

長螺旋壓灌成樁工藝是這幾年比較先進的樁孔施工工藝，其可以直接就地取土來攪拌成漿液，同時運用泵送方式進行壓灌，不僅施工成本費用低、環(huán)境污染少，而且這種工藝成樁的樁體嚴(yán)密、均勻，無論是防滲性能還是抗壓強度都是非常好的，有效滿足了工程設(shè)計要求。但是長螺旋壓灌成樁工藝并不適用于任何土質(zhì)，其通常被應(yīng)用在一些比較特殊的土層，比如填土、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土等。

3.2.2 水泥土防滲樁墻布置形式

基坑在開挖過程中，地下水很容易滲透到基坑里面，影響基坑的穩(wěn)定和工程的開展，為此需要做好相應(yīng)的防滲措施。本次工程是運用水泥土樁做出搭接的排樁墻，來形成一道止水帷幕。從工程實踐效果來看，若想起到更好的防滲效果，施工人員應(yīng)該要設(shè)置兩排搭接布置，根據(jù)設(shè)計要求先施工后排水泥土樁，完成后在進行前排插型鋼的水泥土樁。

3.3 型鋼以及其插拔工藝

3.3.1 型鋼的要求

為了很好抵抗基坑邊坡的變形，作為其主要構(gòu)件的型鋼要求就比較高，型鋼的要求主要為以下幾方面：強度以及規(guī)格要達(dá)到設(shè)計要求；按照相關(guān)規(guī)定要求將鋼板焊接成型；盡量選用整材，若不得不焊接情況下也要嚴(yán)格按照規(guī)定要求進行分段焊接以及坡口焊接方式進行，焊縫質(zhì)量等級要在二級以上。

3.3.2 型鋼的插拔工藝

長螺旋壓灌成樁工藝作為基坑綠色施工技術(shù)之一，型鋼的回收再利用也是其綠色環(huán)保表現(xiàn)之一。而型鋼的回收率則直接受到型鋼插拔的影響，為此必須要嚴(yán)格按照規(guī)定要求進行操作。型鋼在插入之前，需要在其身上均勻涂抹上減阻劑，但是其在插入土層后，土層下的型鋼減阻劑基本上都沒有了，因此之后就很難將其起拔出來，影響型鋼回收率。

3.4 可回收新型錨索

作為基坑樁錨支護結(jié)構(gòu)的綠色施工技術(shù)關(guān)鍵之一，錨索的回收也是其重要部分。由于本次建筑基坑肥槽空間相對比較狹窄，因此設(shè)計師必須要設(shè)計可回收的錨索作為錨固方式。但是目前我國對于可回收錨索的研究比較少，雖然也有設(shè)計出一些可以回收的錨索，但是這些可回收的錨索多多少少上都存在一些問題，為此業(yè)內(nèi)人士應(yīng)該要繼續(xù)不斷努力研究與改進。

4 結(jié)語

綜上所述，作為一項臨時性工程，建筑基坑支護對于工程的順利開展和施工人員安全是非常重要的，但是由于在很多建筑基坑支護工程中都是采用樁錨支護加降水的方法，其由此帶來了很多生態(tài)環(huán)境方面的問題，若不進行改進，必然會影響我國的生態(tài)資源環(huán)境等方面。因此研究完善我國建筑基坑支護綠色施工技術(shù)有非常積極的意義，需要業(yè)內(nèi)人士的不斷努力與改進，實現(xiàn)人與自然的和諧共處。