樁基內(nèi)支撐在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

黃發(fā)能

（廣東省地質(zhì)工程公司，廣東廣 州 510080）

深基坑支護(hù)是建筑施工的技術(shù)要點(diǎn)，必須保證施工現(xiàn)場的安全，防止基坑內(nèi)外發(fā)生滑坡，保證環(huán)境的安全和正常運(yùn)行?；硬粩鄶U(kuò)大，形狀越來越不平整，給基坑支護(hù)施工帶來了越來越多的問題，這就需要相關(guān)工作人員去研究和不斷研究更先進(jìn)的樁基保護(hù)體系，保證開挖施工安全順利。

1 城市建筑深基坑支護(hù)存在的問題

1.1 基坑工程特點(diǎn)及建設(shè)現(xiàn)狀

雖然深基坑的設(shè)計(jì)取決于當(dāng)?shù)氐墓こ獭⒌刭|(zhì)和水文地質(zhì)條件，但也取決于相鄰結(jié)構(gòu)、建筑物和地下市政管道的位置、抗變形能力和環(huán)境、現(xiàn)場條件。深基坑的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)，例如：影響因素多、范圍廣、區(qū)域性和復(fù)雜性強(qiáng)。此外，地下采礦項(xiàng)目在同類項(xiàng)目中非常危險(xiǎn)和復(fù)雜，存在與復(fù)雜巖土工程技術(shù)問題相關(guān)的高度復(fù)雜性和不確定性問題。隨著現(xiàn)代建筑中多層建筑的不斷出現(xiàn)，施工人才主要集中在深基坑的挖掘和支護(hù)問題上，開挖對周邊道路、建筑物和構(gòu)筑物的影響不容忽視。在實(shí)際施工中，必須重視深基坑的設(shè)計(jì)和施工，充分結(jié)合場地巖土條件和開挖特點(diǎn)，分析具體問題，按規(guī)定要求進(jìn)行施工。

（1）由于建筑空間有限，土地成本高，建筑項(xiàng)目被迫尋求欠開發(fā)。

（2）建設(shè)條件日趨艱難，由于城市建筑密度和人口增長等因素限制了城市地下建筑密度等諸多因素，使建設(shè)難度加大。

（3）支護(hù)開挖的內(nèi)部支護(hù)方式很多，常用的有深部地下混合樁、排樁、雙樁、地下連續(xù)墻、錨桿、土釘、拱形結(jié)構(gòu)支護(hù)等。

（4）基坑設(shè)計(jì)涉及重大風(fēng)險(xiǎn)，基坑失效后，可能會損壞鄰近建筑物和地下管線，造成高成本和經(jīng)濟(jì)成本。

1.2 基坑施工存在的問題

1.2.1 基坑邊坡面施工不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

由于機(jī)械作業(yè)的限制和施工管理的不足，基坑深挖時(shí)少挖多挖，導(dǎo)致施工過程中路堤的平直度和平整度不符合要求，開挖深度是采礦中的常見問題。

由于施工過程中施工機(jī)械的有限操作，以及施工管理過程中存在諸多不足，導(dǎo)致深基坑坑坑洼洼的開挖現(xiàn)象很多。破壞程度不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致開挖深挖中后期出現(xiàn)諸多問題，如：基坑外變形或漏水、挖掘坑中的泄漏。需要注意的是，根據(jù)具體情況和設(shè)計(jì)方案，會有一定的誤差。一般情況下，深基坑設(shè)計(jì)是圖形化設(shè)計(jì)軟件和環(huán)境不確定性的結(jié)合，因此在施工和施工過程中，由于環(huán)境條件眾多，設(shè)計(jì)方案存在很多不一致的情況。這是因?yàn)榫S護(hù)和支撐技術(shù)高，而挖掘技術(shù)低。使用這兩種技術(shù)，在沒有協(xié)調(diào)的情況下管理協(xié)調(diào)變得更加困難[1]。

1.2.2 建筑組織、結(jié)構(gòu)工程和安全設(shè)計(jì)的專項(xiàng)規(guī)劃只注重形式

基坑的設(shè)計(jì)和施工有特殊的環(huán)境和條件（地質(zhì)、水文、氣候條件等），只有支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型、支護(hù)系統(tǒng)、防滲措施和適合這種特殊的環(huán)境和條件環(huán)境，明智的設(shè)計(jì)需要緊密的結(jié)構(gòu)配合，并嚴(yán)格遵守基坑支護(hù)安全運(yùn)行的結(jié)構(gòu)要求。支護(hù)開挖的全過程實(shí)際上就是對支護(hù)結(jié)構(gòu)施加荷載的全過程，任何超限開挖都會使支護(hù)結(jié)構(gòu)超載，不可避免的嚴(yán)重后果。但是，一些建筑公司在為項(xiàng)目制定具體方案，組織挖掘、施工和安全時(shí)，只是照搬，流于形式。

1.2.3 施工程序疏忽，安全性不足

在設(shè)計(jì)深基坑時(shí)，充分注意了施工過程的操作，但大多數(shù)情況下，施工方為了加快施工計(jì)劃和進(jìn)度，并沒有將其投入實(shí)際施工，造成施工質(zhì)量無視。例如，在深基坑的設(shè)計(jì)中，往往對深基坑的挖掘過程提出了嚴(yán)格的要求，以減少地基的變形，保證安全和施工質(zhì)量。土地養(yǎng)護(hù)技術(shù)含量較高，需要嚴(yán)格的施工管理制度，而現(xiàn)代開挖技術(shù)含量較低，管理和手續(xù)相對簡單。這兩種技術(shù)的不兼容應(yīng)該使管理協(xié)調(diào)變得困難。但是，為了縮短工期，提高很多土方工程的經(jīng)濟(jì)效益，有些工程經(jīng)常出現(xiàn)超低開挖來幫助施工深基坑，極大地影響了施工安全和質(zhì)量。施工過程中的問題會影響地下基坑安全系統(tǒng)的施工質(zhì)量，砌塊開挖的控制系統(tǒng)從來都不是完美的，開挖的變形無法及時(shí)恢復(fù)，很多隱藏的技術(shù)缺陷無法及時(shí)糾正，致使無法消除。

1.2.4 斜坡處理不當(dāng)

在實(shí)際使用中，在一些城市中心工地，相鄰距離往往在地下1～2m范圍內(nèi)，管道分布較為密集，難以開展地下支護(hù)工作。在開挖中挖出第一層土后，施工公司需要在開挖水平面的一定區(qū)域內(nèi)懸掛鋼格板，并及時(shí)硬化土層表面，有效防止雨水侵蝕和對邊坡穩(wěn)定性的許多負(fù)面影響。一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件盲目監(jiān)控施工過程，忽視排水清理和地表固結(jié)縫，導(dǎo)致雨水侵入，往往導(dǎo)致較大的滑坡位移，無法進(jìn)行鋼筋處理。由于施工企業(yè)管理制度和工程監(jiān)控存在諸多缺陷，施工企業(yè)無法及時(shí)反饋基坑變形情況，技術(shù)隱患難以及時(shí)糾正，導(dǎo)致問題層出不窮，無法及時(shí)解決。

1.2.5 施工隊(duì)伍素質(zhì)和技術(shù)不統(tǒng)一

施工人員在深地基全過程中起著關(guān)鍵作用，如果施工人員工作不當(dāng)、違規(guī)施工，不僅直接影響深地基的順利運(yùn)行，而且還存在隱患。為施工安全以及一些施工人員在施工過程中疏忽大意，經(jīng)常出現(xiàn)不按設(shè)計(jì)圖紙和質(zhì)量特性施工、使用支撐構(gòu)件施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)增加附加荷載等問題。

1.2.6 施工管理薄弱，水平亟待提高

在巖土工程中創(chuàng)建深基坑，可以避免影響整個(gè)工程施工時(shí)間的施工問題，例如：錨索調(diào)平不當(dāng)導(dǎo)致錨索極限抗拉強(qiáng)度不匹配。導(dǎo)致支撐的設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)的作用有限，尚未考慮維修工作和施工過程中的問題帶來的經(jīng)濟(jì)問題，對施工安全和支撐的影響需要重新評估，也有施工企業(yè)在施工兩個(gè)基坑和邊坡穩(wěn)定時(shí)沒有全面的總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)，無法及時(shí)溝通。造成這些問題的主要原因是施工管理中缺乏動態(tài)的質(zhì)量管理和信息化管理，這是現(xiàn)代巖土深地基施工中的熱點(diǎn)問題[2]。

2 樁基內(nèi)柱在工程實(shí)例中的使用

2.1 一般內(nèi)部支撐平面的位置

科學(xué)的內(nèi)部支護(hù)設(shè)計(jì)方案應(yīng)考慮基坑特點(diǎn)、地下主體結(jié)構(gòu)和環(huán)境保護(hù)等特點(diǎn)。根據(jù)基坑的具體特點(diǎn)，可分為以下幾種內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)：①對于擴(kuò)展基坑的形狀，在短邊方向和水平方向安裝反扣系統(tǒng)。根據(jù)開挖的短邊長度和開挖情況，可接受內(nèi)部鋼柱和混凝土柱的組合。②對基坑系統(tǒng)各施工階段要求較高的開挖區(qū)域內(nèi)相鄰建筑物可采用正交支護(hù)結(jié)構(gòu)，如火車站、地鐵站、隧道等。③由于基坑面積大，基坑凹凸不平，拐角支座可以斜著安裝，而長邊采用短徑支座系統(tǒng)安裝。④在開挖水平不均勻的情況下，必須注意避免在施工中出現(xiàn)角度。最后，根據(jù)不同的開挖條件，可以采用一種方式或多種方式組合安裝不同的內(nèi)部支撐系統(tǒng)[3]。

2.2 各種內(nèi)部支持方式特點(diǎn)

2.2.1 排樁形式的內(nèi)部支撐

行樁內(nèi)部支撐在我國沿海城市較為普遍。支撐樁有不同的類型，大致分為：井樁、水下管樁和預(yù)制樁。內(nèi)部支護(hù)系統(tǒng)根據(jù)開挖的不同情況，組合支護(hù)樁的種類。樁排內(nèi)支撐的優(yōu)點(diǎn)是支護(hù)系統(tǒng)安全可靠，開挖和地下施工的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)簡單方便。施工過程可概括為：支撐樁選擇→支撐結(jié)構(gòu)形成→有效支撐結(jié)構(gòu)維護(hù)→機(jī)械開挖→人工土壤修復(fù)→基礎(chǔ)墊塊→鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)?；A(chǔ)的實(shí)際施工應(yīng)綜合考慮開挖深度、地面地質(zhì)條件、施工環(huán)境和開挖本身的形態(tài)特征，制定詳細(xì)的工作計(jì)劃，土地監(jiān)管可以彌補(bǔ)支護(hù)監(jiān)管的不足。

2.2.2 環(huán)形內(nèi)部支撐

環(huán)形內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)合理穩(wěn)定，施工空間大，開挖施工方便，節(jié)省工程預(yù)算等具有優(yōu)勢。主要用于深、大、不穩(wěn)定基坑的內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.2.3 圓形內(nèi)支撐

只要圓形內(nèi)支架適用于深基坑的開挖，懸臂桿支撐結(jié)構(gòu)難以滿足，錨桿結(jié)構(gòu)難以完成開挖條件。當(dāng)基坑的形狀比較標(biāo)準(zhǔn)的方形時(shí)，可以采用這種內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)。使用圓形內(nèi)柱時(shí)，應(yīng)注意與圓形內(nèi)柱相連的其他內(nèi)柱的軸線應(yīng)盡可能與圓心相交。

3 在基坑支護(hù)上檢查樁基內(nèi)支座的安全性

工程的施工質(zhì)量是整個(gè)工程的命脈，因此在基坑支護(hù)上，做好樁基內(nèi)部支護(hù)的安全管理十分重要。施工前，通過對地下基坑支護(hù)的研究和分析，獲得設(shè)計(jì)圖紙、說明書、施工人員的工作進(jìn)度和施工預(yù)算等分析施工、安全制定、科學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、預(yù)算合理的項(xiàng)目施工方案。在實(shí)際施工中，隱患和施工事故仍受不可控因素的影響，所以一定要做好施工管理和監(jiān)督工作。場地建設(shè)需要有規(guī)律、有計(jì)劃、保質(zhì)保量、嚴(yán)格監(jiān)督管理，長期堅(jiān)持應(yīng)急計(jì)劃以控制安全事故的發(fā)生也很重要[4]。

3.1 制定安全詳細(xì)的施工計(jì)劃

施工指導(dǎo)文件旨在完善施工各環(huán)節(jié)，保障施工人員安全，合理分配施工預(yù)算，確保施工順利、安全。深基坑支護(hù)工程是唯一一個(gè)安全要求非常高的工程，由于對環(huán)境的結(jié)構(gòu)干預(yù)比較大，施工過程也比較復(fù)雜，為了保證施工工作，需要準(zhǔn)備專門的建筑群。施工現(xiàn)場的安全和周圍物體的保護(hù)也非常重要。

3.2 就地控制系統(tǒng)的改進(jìn)

現(xiàn)場監(jiān)控是暢通無阻地完成基坑支護(hù)工作的關(guān)鍵，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化操作員行為和使用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的系統(tǒng)，項(xiàng)目經(jīng)理監(jiān)督挖掘項(xiàng)目的整個(gè)施工過程。

3.3 應(yīng)急響應(yīng)的建立和完善

在基坑支護(hù)的內(nèi)支護(hù)施工中，有很多不可預(yù)見的因素容易造成工程施工中的事故。為了減少事故，防患于未然，需要長期遵循定期的應(yīng)急預(yù)案。在案發(fā)現(xiàn)場設(shè)立專門的統(tǒng)一指揮員，負(fù)責(zé)每一層樓。在發(fā)生事故時(shí)，能夠迅速啟動救援機(jī)制，快速高效地組織實(shí)施救援，盡可能避免人員受傷[5]。

4 結(jié)語

近年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的提高和國家綜合實(shí)力的增強(qiáng)，城市發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑業(yè)蓬勃發(fā)展。然而，隨著建筑業(yè)的發(fā)展和繁榮，對結(jié)構(gòu)工程的需求也隨之增加。由于施工現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性，更要注意建筑物的地基。樁基內(nèi)支護(hù)的施工對于基坑支護(hù)是十分重要的，所以要做好樁基內(nèi)支護(hù)的施工，為建設(shè)工程的質(zhì)量做好準(zhǔn)備。