房建工程中的深基坑支護施工技術(shù)應(yīng)用

陳建生

0 引言

我國的人口數(shù)量越來越多，各個城市對房建工程的需求量逐漸增大，由于目前房建工程分布較為密集，因此在房建工程實際施工時會對周圍的房屋建筑造成一定影響。深基坑支護施工技術(shù)能夠確保深基坑的整體穩(wěn)定，為房建工程的安全性提供有力幫助，因此深基坑支護施工技術(shù)在房建工程中具有非常重要的作用[1]。目前我國針對深基坑支護施工技術(shù)的研究非常多，諸多不同類型的深基坑支護施工技術(shù)也在全國各地的房建工程中得到有效應(yīng)用，本文以某房屋建設(shè)工程為例，針對深基坑支護施工技術(shù)在房建工程中的實際應(yīng)用加以介紹和闡述，分別針對深基坑支護施工技術(shù)的具體內(nèi)容、技術(shù)原理和實際應(yīng)用場景三個方面進行論述。以此來研究深基坑支護施工技術(shù)在房建工程中的實際應(yīng)用策略和要點，為相關(guān)研究人員提供借鑒和參考。

1 選用工程案例介紹

本文選用工程案例為某房屋建筑工程，總建筑地下面積約16 800m2，地上建筑面積64 000m2，共計地上20層和地下2層，總高度達到90m。建筑樓體全部采用樁基礎(chǔ)建造，同時附帶有框架剪力墻結(jié)構(gòu)保障工程，預(yù)計挖掘深基坑深度約10m以下。

2 房建工程中的深基坑支護施工技術(shù)

2.1 錨桿支護技術(shù)

錨桿支護技術(shù)在房屋實際建設(shè)中應(yīng)用廣泛，對于操作人員的專業(yè)能力要求較高。錨桿支護技術(shù)多應(yīng)用于房屋的深基坑、巖土等地表工程中，錨桿支護技術(shù)的作用是確保整體建筑的穩(wěn)定性和安全性。錨桿支護技術(shù)的操作原理是工作人員將錨桿插入到巖石中與支護結(jié)構(gòu)進行連接，將錨桿與支護結(jié)構(gòu)通過連接的方式固定在一起，形成一定的拉力，通過拉力起到平衡的作用，確保支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。錨桿支護技術(shù)的實施內(nèi)容主要包括清理鉆孔、灌漿工作、鉆孔、連接巖體、支護加固等。通常錨桿支護技術(shù)需要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境來確定漿液配比，房屋建筑工程中常用硅酸鹽水泥，可以有效提高深基坑施工的穩(wěn)定性[2]。

2.2 土釘墻施工技術(shù)

土釘墻施工技術(shù)是較常見的深基坑支護技術(shù)，主要使用的材料是混凝土和土釘群等，成本很低但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、簡單方便，被各施工部門廣泛使用，土釘墻施工技術(shù)的施工方法是將基坑邊坡采用鋼筋和土釘進行加固，并在邊坡的表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)和砼面層進行加固，從而對整體土方邊坡實現(xiàn)支護。土釘墻施工技術(shù)的原理是通過使用的土釘和鋼筋材料形成復(fù)合體結(jié)構(gòu)，以此形成擋土墻并起到支護效果。土釘墻施工技術(shù)形成的擋土墻能夠有效降低土體受到的壓力，在施工中使用混凝土和土釘群建立起擋土結(jié)構(gòu)來保護支護結(jié)構(gòu)，承擔壓力、保護深基坑的穩(wěn)定性。土釘墻施工技術(shù)的應(yīng)用場景較為單一，由于土釘墻施工技術(shù)的整體造價較低，對于技術(shù)人員的專業(yè)能力要求并不高，同時土釘墻施工技術(shù)需要的施工設(shè)備和施工材料較為簡單，因此土釘墻施工技術(shù)經(jīng)常使用在一些建設(shè)成本比較小的工程中。

2.3 排樁施工技術(shù)

排樁施工技術(shù)在房屋工程中的應(yīng)用頻率非常高，排樁施工技術(shù)的應(yīng)用原理是通過使用支護樁、支護錨桿和防滲透帷幕組成的支護體系，形成完整的支護結(jié)構(gòu)，提高房屋建筑的整體穩(wěn)定性。排樁施工技術(shù)主要應(yīng)用于房屋建筑工程的深基坑側(cè)壁安全等級為一級、二級、三級的建筑項目，還適用于可采取降水或止水帷幕的深基坑中。排樁施工技術(shù)內(nèi)容主要包括以下幾點：

（1）工作人員使用經(jīng)緯儀標記好施工的具體位置，利用圍墻、警示牌對施工現(xiàn)場進行嚴格保護。使用回測閉合的方法檢查每個控制點，形成閉合環(huán)；測量導(dǎo)線偏差值是否達標。

（2）準備長度在50～60cm左右的短鋼筋，確定樁點定位后將護筒進行掩埋，保證護筒掩埋殼體達到相關(guān)標準。成孔前需要準備好泥漿池，保證泥漿質(zhì)量成分合格。將樁機固定放置，以防出現(xiàn)偏移影響施工。

（3）鉆孔時盡量確保速度緩慢，選擇型號尺寸合適的鉆頭施工，若鉆頭穿透地基，則需要通過復(fù)位審核樁位和樁機的角度來判斷是否產(chǎn)生傾斜；當鉆頭鉆進填土層時需要加大泥漿比例、降低轉(zhuǎn)速，防止在施工過程中出現(xiàn)塌方塌孔現(xiàn)象。

（4）焊接鋼筋籠時保證偏差值在本工程允許范圍內(nèi)，確保單節(jié)長度不超過9cm。兩節(jié)鋼筋籠進行焊接時務(wù)必保證一節(jié)的焊接長度滿足樁長，焊接縫隙長度超過10dm。采用雙點操作將鋼筋籠吊放入孔洞中，在吊放過程中注意鉆孔是否損壞，防止鋼筋籠脫落。本工程中鋼筋籠制作允許偏差如表1所示。

表1 本工程鋼筋籠制作允許偏差

（5）準備好長度大于孔深長度的導(dǎo)管設(shè)備，長度在50～60cm左右，導(dǎo)管直徑在25cm左右；導(dǎo)管接頭后需要使用0.7MPa壓強的水力進行水壓測試，確保密封性良好。放置好導(dǎo)管后進行鉆孔清洗，確?？變?nèi)的殘渣厚度小于3cm，清理干凈后利用泥漿測試儀進行測量。

（6）進行水下混凝土灌注前進行對混凝土塌落度測量，塌落度在16～24cm之間即可，灌注時間不能超過1h，灌注時間過長可能導(dǎo)致混凝土凝固。導(dǎo)管底部和孔底之間留有長度約為50cm的空隙；灌注時保證速度緩慢，防止出現(xiàn)事故；灌注工作完成后在樁內(nèi)空白區(qū)域填入物質(zhì)，避免出現(xiàn)塌陷危險。

3 深基坑支護施工中的問題及措施

3.1 支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題

目前我國房建工程項目中普遍存在的問題是支護結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定影響整體支護效果。例如在本文選用工程案例中針對深基坑支護技術(shù)的實際應(yīng)用沒有進行嚴格的管控，導(dǎo)致各項施工指標出現(xiàn)與實際要求不符的情況，進而影響整體房建工程的施工質(zhì)量和施工完成度。同時該房建工程在整個施工中對于選取的支護結(jié)構(gòu)和深基坑支護技術(shù)也沒有做到統(tǒng)一規(guī)范和要求，導(dǎo)致各項工作的開展存在一定誤差、受到外界因素的影響，進而導(dǎo)致實際支護結(jié)構(gòu)體系無法滿足房屋建筑自身需求。

3.2 支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題的處理措施

針對工程項目中存在的支護結(jié)構(gòu)體系不符合使用標準的問題，本文案例中施工單位提高了對施工材料的管控力度，以此來確保整體支護結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性和質(zhì)量。針對所有支護結(jié)構(gòu)體系使用的施工材料均進行嚴格檢查，保證其質(zhì)量合格，達到施工使用標準。同時技術(shù)人員還需要根據(jù)實際情況和現(xiàn)場施工環(huán)境計算好材料的動態(tài)指標范圍，制定相應(yīng)的施工流程和操作行為規(guī)范，并確保各項施工操作嚴格按照行為規(guī)范進行合理施工，保證沒有錯誤和誤差產(chǎn)生。確保整體支護結(jié)構(gòu)體系的實際支護力滿足房建工程施工需求[3]。

3.3 降水問題

深基坑降水問題也是很多房建工程常見的問題之一，部分房建工程在實際施工中經(jīng)常因基坑降水而造成周邊建筑設(shè)施發(fā)生沉降現(xiàn)象，例如本文選用工程案例在實際施工中由于整體地基較為軟弱，因此導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)的整體承載能力較差，發(fā)生較為明顯的沉降現(xiàn)象影響后續(xù)施工建設(shè)，對施工安全性和房屋建筑的整體穩(wěn)定性造成損害和影響。

3.4 降水問題的處理措施

針對基坑降水問題，施工單位在實際施工中需要嚴格控制基坑的水位，保證工作人員時刻對基坑水位進行有效監(jiān)測，并做好相關(guān)信息數(shù)據(jù)的記錄工作。在水位下降過多時需要停止降水施工，關(guān)閉抽水設(shè)備并進行數(shù)據(jù)觀測，嚴重時還要對建筑物進行壓閉。在開展施工前需要對施工環(huán)境進行嚴格檢測，防止存在大量地下水引發(fā)滲透現(xiàn)象，若已經(jīng)產(chǎn)生地下水滲透問題則需要通過人工降水進行處理，減輕整個支護結(jié)構(gòu)的降水壓力，若沒有降水環(huán)境，則要針對地下水的滲透位置，安裝擋雨墻和擋水帷幕保護施工，防止建筑下沉[4]。

3.5 設(shè)備管理問題

本文選用房建工程案例在實際施工中出現(xiàn)對大型機械設(shè)備管控力度不足的情況，導(dǎo)致部分大型機械設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量受損和磨損程度嚴重的情況，甚至部分受損較為嚴重的機械設(shè)備無法正常使用，導(dǎo)致整體施工進度和效率受到嚴重影響。

3.6 設(shè)備管理問題的處理措施

針對設(shè)備的保養(yǎng)和管理需要工作人員制定嚴格的管理制度，針對其中較為重要的設(shè)備應(yīng)安排工作人員進行單獨管控，對于一些管理難度比較高的機械設(shè)備，需要工程施工相關(guān)部門對專門負責的技術(shù)人員和施工人員進行培訓(xùn)，確保施工人員了解、掌握整個設(shè)備的使用規(guī)范和使用技術(shù)，減少因人員操作不當而引發(fā)的設(shè)備損壞，同時確保做好各項保養(yǎng)和維修工作。在施工現(xiàn)場應(yīng)建立專門的設(shè)備維修部門，專門針對設(shè)備相應(yīng)的維修工作，同時定期開展培訓(xùn)，提升相關(guān)人員對設(shè)備的實際操作水平。

4 提高深基坑支護施工治療的有效措施

4.1 提高環(huán)境勘測治療

施工環(huán)境是影響深基坑支護施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，對于整體建筑工程的施工環(huán)境需要施工單位加以重視和管控。在施工前做好相應(yīng)的勘察和檢測工作，確保施工方案科學(xué)合理。對施工環(huán)境存在的問題進行重點標注，并確保施工方案內(nèi)容與勘測報告內(nèi)容相符合。發(fā)現(xiàn)不同時要及時向設(shè)計師提出，對施工流程進行安全整改。同時針對深基坑支護施工環(huán)境中存在的干擾因素進行嚴格把控，避免外界干擾因素對施工質(zhì)量造成影響。

4.2 完善施工方案

良好的施工計劃是施工人員和施工建筑安全性與穩(wěn)定性的重要保障，因此需要建設(shè)單位在開展施工前結(jié)合實際情況和自身需求制定好科學(xué)合理的施工計劃，并根據(jù)實際情況選擇適合的深基坑支護技術(shù)。例如在一些施工環(huán)境、施工地質(zhì)較為穩(wěn)定的區(qū)域，盡可能選用懸臂式技術(shù)作為主要支護方式，可以通過巖石層來實現(xiàn)支護功能；在整體施工建筑占地面積較大的房建工程中則需要使用重力式支護技術(shù)，利用建筑自身重力較大的特點達到支護需求，確保整體穩(wěn)定性；在施工環(huán)境和施工地質(zhì)較復(fù)雜的房建工程項目中，可以選擇混合式深基坑施工技術(shù)加以應(yīng)用。施工人員在進行施工作業(yè)前應(yīng)當根據(jù)實際環(huán)境制定合理的施工計劃，確保深基坑施工技術(shù)得到有效實施應(yīng)用，為房建工程項目的整體穩(wěn)定性提供更好的保障[5]。

4.3 制定質(zhì)量管理制度

施工單位要建立完善的監(jiān)理現(xiàn)場質(zhì)量管理制度，以此來提高監(jiān)測質(zhì)量和效果，為房建工程開展提供更好的保障。施工團隊應(yīng)建立監(jiān)測部門，針對施工環(huán)境的實際變化進行實時監(jiān)測，例如針對地下水位的變化進行有效監(jiān)測和記錄，防止產(chǎn)生地下水滲透現(xiàn)象引發(fā)安全隱患，為施工現(xiàn)場的質(zhì)量管理工作提供完善的保障。同時監(jiān)管部門還要對施工范圍內(nèi)的周邊環(huán)境進行監(jiān)測，為施工開展提供良好的施工環(huán)境。由于深基坑施工對周邊環(huán)境的影響比較大，因此需要監(jiān)測管理制度和施工具體情況相結(jié)合，對施工項目中經(jīng)常容易出現(xiàn)的問題和難點進行相應(yīng)的處理并制定出應(yīng)對措施，對可能出現(xiàn)的問題和情況進行風(fēng)險評估，減少施工單位受到的風(fēng)險、間接減少施工單位的經(jīng)濟損失。同時對施工中的細節(jié)問題也要進行嚴格把控，使工作人員加強對監(jiān)測工作的重視程度，確保各項監(jiān)測工作得到有效實施開展。

4.4 加強施工材料管控

良好的施工材料是工程施工質(zhì)量的保障，施工單位對于施工前原材料的購置問題要足夠重視，嚴格把控施工原材料的質(zhì)量和生產(chǎn)廠家，安排負責認真的采購人員，確保購置施工材料的型號、品牌、種類符合施工方案需求。在購置材料時需要進行質(zhì)量檢測，確保不會產(chǎn)生質(zhì)量問題，若在施工期間有施工材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時和商家聯(lián)系更換或重新購買，防止因原材料的質(zhì)量問題導(dǎo)致項目工程質(zhì)量受到影響，只有符合要求的材料才能進入施工現(xiàn)場。同時對已經(jīng)進入施工現(xiàn)場的原材料也要定期進行檢查，防止在保存期間出現(xiàn)原材料質(zhì)量受損的現(xiàn)象。施工原材料質(zhì)量沒有問題后可以正常施工，確保施工材料不會在實際施工中產(chǎn)生質(zhì)量問題影響整體施工質(zhì)量。如果深基坑施工使用的施工材料質(zhì)量不符合標準，則會導(dǎo)致支護效果不佳，引發(fā)安全風(fēng)險，例如混凝土、鋼筋等材料如果存在質(zhì)量問題，就會在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)損壞情況，進而引發(fā)安全風(fēng)險。

4.5 完善安全防護措施

深基坑施工需要確保施工安全，避免對周邊環(huán)境造成損害，如果管理和施工不當，導(dǎo)致周邊建筑的穩(wěn)定性和安全性下降，因此提高安全防護效果對于房建工程非常重要。例如本文選用工程案例中針對深基坑施工進行嚴格管控，由于深基坑施工使用的施工設(shè)備體積較大，同時由于深基坑施工在開展過程中會對周圍環(huán)境中的地質(zhì)和土壤環(huán)境造成非常嚴重的影響，因此針對深基坑施工的安全問題，該施工安全管理部門結(jié)合實際情況和自身需求制定安全防護制度，針對可能存在的安全隱患進行逐一排查，并做好相應(yīng)的危險突發(fā)預(yù)案。并對所有相關(guān)工作人員傳達危險突發(fā)預(yù)案，確保危險突發(fā)預(yù)案的有效實施開展，該房建工程采用的深基坑施工緊急預(yù)案如圖1所示。

圖1 緊急預(yù)案流程

6 房屋建筑深基坑施工的特點

6.1 環(huán)境效應(yīng)

環(huán)境效應(yīng)是指在房屋建筑工程中，利用深基坑施工技術(shù)會對施工建筑周邊環(huán)境造成一定的影響，導(dǎo)致周邊環(huán)境的地下水水位和建筑應(yīng)力場發(fā)生變化。由于深基坑施工需要大量挖掘土方，因此會導(dǎo)致整體環(huán)境的地基發(fā)生形變，一旦挖掘位置不當甚至?xí)?dǎo)致周邊建筑產(chǎn)生明顯的沉降現(xiàn)象，對建筑自身穩(wěn)定性和地下管道的安全性造成比較大的影響。因而深基坑施工具有非常明顯的環(huán)境效應(yīng)，在實際施工設(shè)計中需要設(shè)計人員結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境和實際情況制定。

6.2 系統(tǒng)性

系統(tǒng)性同樣是深基坑施工的特點之一，指深基坑施工在實際應(yīng)用中需要建立完善的支護結(jié)構(gòu)體系，對于深基坑施工中的各項操作和施工工藝都具有較高要求，例如土方開挖、土方填埋、支護方式選擇等都對深基坑施工質(zhì)量具有比較重要的影響，因而需要管理人員進行嚴格把控。由于房屋建筑深基坑工程較為復(fù)雜，因此需要施工部門在實際施工中確保施工嚴格按照施工方案開展，能夠依照施工方案系統(tǒng)進行施工。

7 結(jié)論

綜上所述，近年來深基坑支護技術(shù)在我國的房屋建設(shè)工程中得到廣泛使用和關(guān)注，很多大型場館和房屋建筑均采用深基坑支護技術(shù)進行施工，對于建筑的安全穩(wěn)定性有極大幫助作用。本文以某房屋工程項目為例，針對深基坑支護技術(shù)在房屋建設(shè)工程中的實際應(yīng)用要點進行分析，并針對不同種類深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容、原理和使用場景加以闡述，結(jié)合工程案例對深基坑支護技術(shù)的實施難點進行討論，對深基坑支護技術(shù)在房建工程中的有效應(yīng)用措施加以分析和研究。