高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)

高志海

(山西五建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

不斷規(guī)范的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了更為公平、公開(kāi)、公正的環(huán)境，人們對(duì)高質(zhì)量生活的不斷追求為建筑企業(yè)施工技術(shù)的發(fā)展注入了源源不斷的活力。隨著我國(guó)建筑水平的逐步提升，高層建筑逐漸成為建筑行業(yè)的主要發(fā)展對(duì)象。

高層建筑通常施工周期長(zhǎng)、施工內(nèi)容復(fù)雜且繁瑣，需要施工企業(yè)在施工過(guò)程中做好工程質(zhì)量監(jiān)督以及施工進(jìn)度管理等工作。在眾多的施工技術(shù)中，深基坑支護(hù)技術(shù)憑借其多方面的優(yōu)點(diǎn)在高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，這就要求施工企業(yè)持續(xù)更新施工技術(shù)管理理念，結(jié)合工程實(shí)際及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)施工技術(shù)不斷提高自身綜合實(shí)力，為高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

深基坑支護(hù)作為應(yīng)用較為廣泛的施工技術(shù)，對(duì)建筑工程質(zhì)量有著不容忽視的影響。這就要求施工企業(yè)根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況，科學(xué)的應(yīng)用深基坑支護(hù)施工技術(shù)理論，合理的調(diào)配建筑工程所需的建筑材料及人力資源，進(jìn)而更好的保證工程質(zhì)量，提高工程管理水平。

1 深基坑工程概述及支護(hù)類(lèi)型

典型基坑示意圖如圖1所示，當(dāng)前建筑背景下，深基坑施工是眾多建筑工程中較為常見(jiàn)的工程，為了更好的保證建筑物主體結(jié)構(gòu)安全，避免周?chē)h(huán)境對(duì)其產(chǎn)生影響，通常需要施工企業(yè)根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行基坑支護(hù)施工。

圖1 典型基坑示意圖

1.1 鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中通常將U型、Z型或直腹板型的鋼板樁連接在一起從而形成鋼板樁墻，以此起到擋土或擋水的效果。在施工過(guò)程中主要注意以下三方面內(nèi)容。一是該施工技術(shù)的應(yīng)用通常采用熱軋鋼型鋼，且需要帶有鎖口或鉗口[2]；二是在打樁過(guò)程中，首先要對(duì)鋼板樁的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確保工程質(zhì)量，同時(shí)還要按照相關(guān)施工規(guī)范設(shè)定間距，以此提高施工精度；三是在進(jìn)行吊放過(guò)程中，要確保與鎖口位置的一致性，同時(shí)在打樁后要及時(shí)的套上樁帽，并利用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行錘擊控制鋼板樁的垂直度。

1.2 地下連續(xù)墻支護(hù)

深基坑支護(hù)施工過(guò)程中通常采用地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù)，其應(yīng)用主要包括以下兩方面優(yōu)勢(shì)。一是該支護(hù)結(jié)構(gòu)通常是在泥漿護(hù)壁條件下進(jìn)行分槽段施工，采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)固，可以有效提升支護(hù)效果；二是隨著該施工技術(shù)的不斷完善，當(dāng)前建筑工程中不僅可將其作為擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，還可將其作為建筑物主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，以便更好的控制軟土地基變形[3]。

1.3 錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)也是基坑施工中較為常見(jiàn)的施工技術(shù)，但對(duì)于一些特殊的土質(zhì)情況則不適合該項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用。通常情況下，需將錨桿的一端固定到土層或巖石中，另一端與其他支護(hù)結(jié)構(gòu)相連接，在預(yù)應(yīng)力的作用下，更好的激發(fā)深層地質(zhì)的潛能，從而更好的保證基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.4 復(fù)合土釘綜合支護(hù)

復(fù)合土釘綜合支護(hù)施工通常應(yīng)用于粘性土、地下水位上、人工降水后的填土等土層結(jié)構(gòu)鋼中，充分吸收了土釘墻、高壓旋噴樁及深層攪拌等施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提高了施工進(jìn)度的同時(shí)，降低了施工成本，提高了建筑工程的穩(wěn)定性。因此，在單層地下室、地下水較少的基坑工程中得到了廣泛的應(yīng)用[4]。

2 高層建筑深基坑支護(hù)施工現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

不斷出臺(tái)的利好政策為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了有力保障，不斷規(guī)范的市場(chǎng)環(huán)境也為建筑行業(yè)的施工安全奠定了良好的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)科技化水平與信息化程度的不斷增加，高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)也得到了不斷的完善與優(yōu)化，在一定程度上推動(dòng)了建筑行業(yè)的有序發(fā)展。然而，我國(guó)深基坑支護(hù)施工技術(shù)起步較晚，現(xiàn)階段還存在一系列亟待完善的問(wèn)題。

2.1 圍護(hù)體施工質(zhì)量不佳

良好的圍護(hù)體施工是確保深基坑支護(hù)作用效果的前提條件，現(xiàn)階段我國(guó)施工企業(yè)在該施工階段存在的問(wèn)題主要有以下三個(gè)方面。一是隨著我國(guó)用工成本的增加，很多施工企業(yè)為了節(jié)約成本，往往雇用專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力不強(qiáng)的施工作業(yè)人員進(jìn)行施工，這就容易導(dǎo)致施工作業(yè)人員不按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行作業(yè)，無(wú)法保證圍護(hù)體的插入深度，一旦高層建筑受到較大的外部載荷或惡劣天氣，極易影響其穩(wěn)定性，從而產(chǎn)生倒塌的問(wèn)題，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故；二是部分施工企業(yè)為了節(jié)約施工成本，在施工過(guò)程中采用劣質(zhì)的挖孔樁產(chǎn)品，一旦施工發(fā)生在坑底部分，挖孔樁內(nèi)部的芯體極易發(fā)生離析作用從而無(wú)法承受彎矩重量，導(dǎo)致坍塌；三是在圍護(hù)體施工過(guò)程中，還有部分企業(yè)為了加快施工進(jìn)度，人為的減少支護(hù)樁數(shù)量，從而導(dǎo)致整體支護(hù)強(qiáng)度降低，易造成其他構(gòu)件的損壞。

2.2 止水帷幕施工質(zhì)量不佳

隨著建筑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈程度的不斷增加，越來(lái)越多的施工企業(yè)將關(guān)注點(diǎn)更多的放在了經(jīng)濟(jì)效益上，從而縮短施工工期，不僅在施工現(xiàn)場(chǎng)容易導(dǎo)致違規(guī)操作，引發(fā)安全事故，還容易由于不恰當(dāng)施工技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)較大的施工風(fēng)險(xiǎn)。在止水帷幕施工過(guò)程中，其問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。一是施工企業(yè)沒(méi)有嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，而是對(duì)基坑進(jìn)行超載、超挖，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重變形，從而埋下重大安全隱患；二是部分施工企業(yè)在施工過(guò)程中沒(méi)有做好支護(hù)防護(hù)工作，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)直接暴露于空氣中，屬于違規(guī)操作；三是對(duì)于處于高水位地區(qū)的建筑工程，現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員忽略了止水措施的實(shí)施，從而導(dǎo)致地下水頻繁涌出，容易導(dǎo)致建筑本體出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象；四是很多施工企業(yè)為了節(jié)約時(shí)間，沒(méi)有安排專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，也沒(méi)有會(huì)同設(shè)計(jì)師、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)施工設(shè)計(jì)圖進(jìn)行評(píng)審，一旦發(fā)生問(wèn)題，無(wú)法進(jìn)行及時(shí)解決。

2.3 錨桿失效

錨桿支護(hù)作為基坑支護(hù)工程較為常見(jiàn)的施工技術(shù)，需要施工企業(yè)在施工作業(yè)前全面的對(duì)工程所在地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，從而更好的選擇錨桿材質(zhì)。然而，現(xiàn)階段，很多施工企業(yè)在施工過(guò)程中沒(méi)有根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，在施工過(guò)程中也缺乏完善的現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)制體制，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員出現(xiàn)違規(guī)操作，甚至導(dǎo)致錨桿失效，進(jìn)而引發(fā)安全事故。

2.4 監(jiān)測(cè)量控失效

良好的檢測(cè)量控為工程建筑的順利進(jìn)行提供了有力的保障，然而我國(guó)施工企業(yè)缺乏嚴(yán)格的檢測(cè)量控體系，主要原因包括以下三個(gè)方面。一是施工企業(yè)在安放監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，為了加快施工進(jìn)度，忽略了監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的完整性，同時(shí)由于對(duì)該環(huán)節(jié)的重視程度不高，導(dǎo)致很多監(jiān)測(cè)人員缺乏責(zé)任意識(shí)，降低了監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的準(zhǔn)確度，一旦發(fā)生異常無(wú)法及時(shí)反饋給相關(guān)技術(shù)人員；二是部分施工企業(yè)在監(jiān)測(cè)設(shè)備的選擇上沒(méi)有進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)及誤差調(diào)整，從而影響了數(shù)據(jù)結(jié)果的精準(zhǔn)度，導(dǎo)致很多風(fēng)險(xiǎn)因素沒(méi)有被察覺(jué)；三是建筑工程通常施工周期較長(zhǎng)，且極易受到外部環(huán)境因素的影響，很多施工企業(yè)沒(méi)有建立完善的監(jiān)測(cè)體系，對(duì)于大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)一的歸類(lèi)與分析，從而導(dǎo)致信息反饋不及時(shí)的情況發(fā)生，一旦發(fā)生施工流程變更、施工設(shè)計(jì)調(diào)整等問(wèn)題，無(wú)法進(jìn)行良好的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.5 應(yīng)急準(zhǔn)備不充分

安全生產(chǎn)是施工企業(yè)的首要考慮因素，需要相關(guān)管理人員提高風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，對(duì)于建筑工程潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)提前進(jìn)行預(yù)判并提出相應(yīng)的解決措施，從而更好的避免安全事故的發(fā)生。然而，很多施工企業(yè)為了更快的完成工程，忽略了對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員的安全培訓(xùn)，也沒(méi)有提前準(zhǔn)備充足的應(yīng)急物資以及完善的應(yīng)急預(yù)案，從而導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生時(shí)無(wú)法及時(shí)有效的參與救援，進(jìn)而導(dǎo)致重大人員傷亡事故。

3 高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)要求

3.1 技術(shù)性要求

高層建筑深基坑支護(hù)的應(yīng)用需要施工企業(yè)建立嚴(yán)格的施工技術(shù)應(yīng)用規(guī)范，從而更好的保證建筑工程施工質(zhì)量，控制深基坑止水效果，滿足工程施工技術(shù)要求，避免安全事故的發(fā)生。首先需要相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)工程實(shí)際載荷情況以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等科學(xué)的確定相關(guān)參數(shù)，合理的進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)；同時(shí)為了更好的保證邊坡的穩(wěn)定性，還需要充分考慮基坑開(kāi)挖后所產(chǎn)生的影響。此外，不同地形情況所需要應(yīng)用到的施工支護(hù)技術(shù)方案存在有較大的差異，在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中必須保證技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性與合理性，及時(shí)地將各類(lèi)問(wèn)題扼殺于搖籃之中，保證施工質(zhì)量效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，減少各類(lèi)施工問(wèn)題的發(fā)生。

3.2 安全性要求

隨著我國(guó)高層建筑復(fù)雜程度的不斷增大，相應(yīng)也為施工企業(yè)提出了更高的施工技術(shù)要求，特別是在深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用方面，需要施工企業(yè)結(jié)合工程實(shí)際不斷完善和優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，進(jìn)而更好的順應(yīng)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。首先要根據(jù)工程實(shí)際情況，選擇合理的支護(hù)類(lèi)型，更好的發(fā)揮支護(hù)效果，避免支護(hù)效果受到影響和干擾，導(dǎo)致工程項(xiàng)目建設(shè)工作難以順利實(shí)施；同時(shí)在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)有效避免對(duì)周?chē)翆釉斐捎绊懀⒈ＷC底線管線的正常工作，最大程度的降低對(duì)周?chē)h(huán)境及人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響。為了更好的保證施工安全，解決施工問(wèn)題，在工程項(xiàng)目正式開(kāi)始建設(shè)之前，還應(yīng)當(dāng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)情況進(jìn)行考察分析，為施工方案的制定提供更多有價(jià)值的信息。

4 加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用的保障措施

4.1 建立完善的管理體制機(jī)制

建筑工程通常具有工作面廣工程量大的特點(diǎn)，要想提高深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用水平，就需要施工企業(yè)提高對(duì)于施工管理的重視程度，不僅要加強(qiáng)施工作業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)能力與綜合素養(yǎng)，還要提高管理人員的現(xiàn)代化管理理念，為支護(hù)工程的施工質(zhì)量提供有力支撐。

首先，在工程設(shè)計(jì)階段，需建立完善的監(jiān)察體制機(jī)制，在項(xiàng)目開(kāi)始前會(huì)同設(shè)計(jì)師、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人等對(duì)工程設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深度審查，不僅可以保證支護(hù)工程的作用效果，還可以控制施工成本；其次要對(duì)施工過(guò)程建立有效的管理體制機(jī)制，最大限度的避免工程中出現(xiàn)低劣材料及相關(guān)機(jī)械化設(shè)備，避免埋下安全隱患，造成不必要的人員傷亡；同時(shí)要建立嚴(yán)格的質(zhì)量驗(yàn)收辨準(zhǔn)，在工程質(zhì)量方面對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格審查，為建筑工程整體質(zhì)量提供保證。

4.2 加強(qiáng)人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)

現(xiàn)階段，我國(guó)建筑工程還屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，同時(shí)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，這就要求施工企業(yè)做好人員管理工作，主要包含以下三個(gè)方面。一是在施工設(shè)計(jì)階段，要安排設(shè)計(jì)人員對(duì)工程所在地的地質(zhì)條件、氣候因素、施工環(huán)境等方面進(jìn)行全面的實(shí)地勘察，避免出現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)情況；二是在施工過(guò)程中，要盡量雇傭具備一定專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力的現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員，并在工程開(kāi)始前對(duì)其進(jìn)行完整的施工技術(shù)與安全責(zé)任意識(shí)培訓(xùn)，避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)違規(guī)操作的現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量；三是在驗(yàn)收階段，由于高層建筑深基坑支護(hù)各施工環(huán)節(jié)都有著較為緊密的聯(lián)系，因此在每個(gè)階段的施工完成后進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量審查是保證工程整體質(zhì)量的重要手段，這就要求施工企業(yè)安排專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量監(jiān)督人員進(jìn)行日常檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋到項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，從而更好的保證工程質(zhì)量。

4.3 嚴(yán)格控制施工材料

現(xiàn)階段，我國(guó)施工企業(yè)偷工減料的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而良好的材料質(zhì)量是確保工程質(zhì)量的首要因素。這就要求施工企業(yè)在選擇施工材料以及機(jī)械化設(shè)備時(shí)，盡量選擇質(zhì)量有保證的、口碑較好的大廠家，一旦發(fā)生問(wèn)題可以及時(shí)進(jìn)行解決。與此同時(shí)，在建筑材料的存儲(chǔ)與運(yùn)輸過(guò)程中，要根據(jù)材料要求做好防護(hù)措施，避免發(fā)生損害，同時(shí)要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工材料做好定期抽檢，避免出現(xiàn)不合格或低劣材料。除此之外，對(duì)于機(jī)械化設(shè)備要做好定期圍護(hù)與檢修工作，避免出現(xiàn)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，不僅影響工程質(zhì)量，還會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成一定影響。

4.4 建立信息化平臺(tái)

近年來(lái)，隨著我國(guó)信息化技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的施工企業(yè)開(kāi)始用智能設(shè)備武裝自己，比如在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝監(jiān)控，及時(shí)、合理的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)情況進(jìn)行觀察，不僅更好地對(duì)可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了提前預(yù)判，也更好地保證了支護(hù)工程的作用效果。此外，還可以借助BIM技術(shù)對(duì)高層建筑深基坑支護(hù)工程施工情況進(jìn)行模擬分析，提前預(yù)判工程項(xiàng)目建設(shè)期間可能會(huì)遇到的風(fēng)險(xiǎn)，明確施工重難點(diǎn)，施工所需要應(yīng)用的材料、工藝技術(shù)等等，提前做好施工準(zhǔn)備工作，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化施工質(zhì)量效果，解決施工問(wèn)題。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，高層建筑深基坑支護(hù)工程是兼具專(zhuān)業(yè)性與系統(tǒng)性的工程，為了更好的保證建筑工程質(zhì)量，施工企業(yè)一方面要全面的考慮多方面外部因素，合理選擇施工技術(shù)，另一方面也許完善內(nèi)部管理模式與方法，保證工程質(zhì)量，從而最大程度的避免安全事故的發(fā)生。