建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)

鄧興剛

（山東泰安建筑工程集團(tuán)有限公司，山東 泰安 271000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，我國可利用的土地面積在急劇減少，特別是在國家提倡可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之后，出臺了與之相配合的退耕還林、綠色發(fā)展等措施限制土地使用，從而導(dǎo)致了土地資源緊張的現(xiàn)象。建筑的發(fā)展方向應(yīng)是緩解土地資源緊張狀況，提高土地資源利用率，而建造高層建筑有助于土地資源的科學(xué)利用。近年來，我國高層建筑數(shù)量呈增加趨勢，尤其是高層、超高層建筑逐漸成為建筑主流，其單位面積土地利用率不斷提高，有效利用率也越來越高，這對節(jié)約土地資源具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會價值。因此，更有必要積極建設(shè)高層建筑。建設(shè)高層建筑勢必會造成基坑深度增加，導(dǎo)致基坑坍塌事故頻發(fā)，而坍塌事故造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響最為嚴(yán)重。自從黨的十八大以來，國家高度重視生產(chǎn)安全，出臺了各種措施，以杜絕各種安全生產(chǎn)事故，特別是容易造成群死群傷和社會影響較大的事故，因此，為了提高高層建筑建設(shè)質(zhì)量、保障建筑工程施工人員的安全，必須將基坑支護(hù)施工技術(shù)融入建設(shè)全過程中，加強(qiáng)對基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

1 建筑工程介紹

1.1 工程概況

“Y”工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)使用年限為50 年，主要結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)。工程擬建1 層地下室，基坑周長約為1 189m，面積約為8 784m2，基坑開挖深度約為6m。

1.2 支護(hù)方案選擇

為保證基坑支護(hù)效果，需要結(jié)合實(shí)際情況，勘察基坑周圍建筑情況和地形地貌特征，以確定支護(hù)方案。本工程根據(jù)實(shí)際情況，確定基坑采用雙排樁支護(hù)形式。為提高基坑支護(hù)水平，在基坑的4 個角部位置增設(shè)水平支護(hù)梁?；尤尾捎忙?00@500 雙軸深層攪拌樁作為止水帷幕，基坑內(nèi)采用管井坑內(nèi)降水。工程中的支護(hù)樁使用鉆孔灌注樁，以更好地加強(qiáng)基坑支護(hù)。

2 建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

基坑支護(hù)涉及多項(xiàng)工作，如需要在基坑支護(hù)過程中做好降水工作，為后續(xù)基坑支護(hù)工作提供必要的基礎(chǔ)條件。同時，還要做好防水工作，避免支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏問題。此外，要進(jìn)行擋土、圍護(hù)等多種工作。在基坑支護(hù)工作中，必須全方位地把控基坑支護(hù)各項(xiàng)工作協(xié)調(diào)開展，從而提高基坑支護(hù)質(zhì)量，保證施工安全。在本工程項(xiàng)目中，會使用到支護(hù)樁施工技術(shù)、帷幕樁施工技術(shù)、冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術(shù)和基坑降排水施工技術(shù)。為增強(qiáng)對該工程基坑支護(hù)施工技術(shù)的認(rèn)識，本次深入研究該工程中所使用的支護(hù)樁施工技術(shù)、帷幕樁施工技術(shù)、冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術(shù)和基坑降排水施工技術(shù)。

2.1 支護(hù)樁施工技術(shù)

支護(hù)樁施工技術(shù)在提高基坑工程外部荷載能力中發(fā)揮著重要作用，也是最重要的技術(shù)。科學(xué)地將支護(hù)樁施工技術(shù)應(yīng)用于基坑工程，可以保證基坑支護(hù)效果，為施工人員創(chuàng)造一個安全的施工環(huán)境，反之則容易導(dǎo)致基坑支護(hù)效果大打折扣，基坑坍塌率上升，加大安全事故發(fā)生概率。為此，應(yīng)圍繞支護(hù)樁施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)施工。一方面，要嚴(yán)格遵循支護(hù)樁施工技術(shù)的應(yīng)用流程，按照“樁位測量放線→護(hù)筒埋設(shè)→樁機(jī)就位（鋼筋籠制作）→鉆孔至終孔→第一次清孔→安放鋼筋籠→安放混凝土導(dǎo)管→第二次清孔→澆灌混凝土”順序，穩(wěn)步開展支護(hù)樁施工活動；另一方面，要在施工過程中科學(xué)控制施工質(zhì)量，提高支護(hù)樁施工水平。經(jīng)過實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)重點(diǎn)做好以下施工質(zhì)量控制工作：一是鉆孔灌注是支護(hù)樁施工的重要環(huán)節(jié)，要控制樁的垂直度，減少誤差。而垂直度的偏差應(yīng)小于0.5%。若不能將垂直度的偏差控制在合適范圍內(nèi)，則應(yīng)停止施工。二是在支護(hù)樁施工過程中，不僅要進(jìn)行第一次清孔，而且要進(jìn)行第二次清孔，第二次清孔時要注意控制孔底沉渣厚度，以保證樁的承載力，其中孔底沉渣厚度應(yīng)控制在150mm以下。對于二次清孔施工人員來講，其要根據(jù)清孔標(biāo)準(zhǔn)、操作程序認(rèn)真進(jìn)行清孔工作，以確?？椎壮猎穸忍幱诤侠矸秶鷥?nèi)。三是在施工過程中會使用到鋼筋籠，為保證施工進(jìn)度，要提前制作鋼筋籠。為發(fā)揮鋼筋籠的抗拉效果，要控制鋼筋籠的制作數(shù)據(jù)（見表1）。四是在施工時，可將跳躍施工作為支護(hù)樁施工方式。為提高成孔施工質(zhì)量，要控制施工時間。通常情況下，在混凝土澆灌完成1d 后，才可以開展該種施工活動，以免影響混凝土在支護(hù)結(jié)構(gòu)中的作用，降低支護(hù)水平。五是由于支護(hù)樁混凝土要求超灌長度不小于1 倍樁徑，施工人員要做好“超灌長度”控制工作。

表1 鋼筋籠的制作偏差控制

2.2 帷幕樁施工技術(shù)

本工程中的帷幕樁采用雙軸深層攪拌樁。支護(hù)樁在基坑支護(hù)中起著重要支護(hù)作用。在本工程中的雙軸深層攪拌樁起著輔助作用，其主要用來發(fā)揮止水作用。雙軸深層攪拌樁在工程建設(shè)中的應(yīng)用方式如下：首先，要將深層攪拌機(jī)械應(yīng)用在工程建設(shè)活動中，提高工程施工速度和銜接。其次，準(zhǔn)備水泥和其他固化劑，以完成后續(xù)的深層攪拌任務(wù)。最后，使用機(jī)械把地基的軟土、水泥以及其他的固化劑進(jìn)行攪拌。在不斷攪拌下，就會發(fā)生反應(yīng)，最終形成水泥加固土，這樣既可以保證防水效果，又可有效保證工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。雙軸深層攪拌樁施工具有隱蔽性的特征。在施工時，要控制雙軸深層攪拌樁施工質(zhì)量，否則容易出現(xiàn)施工安全隱患。因此，要加強(qiáng)雙軸深層攪拌樁施工，控制施工質(zhì)量，為發(fā)揮雙軸深層攪拌樁的止水作用，防止出現(xiàn)安全問題，可從以下幾個方面做好施工控制：一是控制止水樁間距、搭接，前者距離應(yīng)控制在500mm 左右，后者距離應(yīng)控制在700mm 左右。施工時采用套打的施工方式。二是在雙軸深層攪拌樁施工中，要將地基的軟土、水泥和其他的固化劑相攪拌。為保證軟土與固化劑充分反應(yīng)，增強(qiáng)加固和止水效果，要控制水泥摻量。本次施工所使用的水泥為42.5 級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量為15%，水灰比為0.55。在配比材料時，要根據(jù)水泥的量確定三乙醇胺早強(qiáng)劑的用量，如可加入0.05%水泥用量的三乙醇胺早強(qiáng)劑，以增強(qiáng)固化效果。三是在施工過程中，要控制深攪樁樁位偏差和垂直度偏差。前者偏差應(yīng)小于50mm，后者偏差則不大于0.5%。四是在施工時要保證作業(yè)的連續(xù)性，保證噴漿效果。其中，要將鄰樁噴漿工藝的施工間隔控制在1d 以內(nèi)。如果不能科學(xué)控制時間，那么施工質(zhì)量就會受到不良影響。所以，施工人員還要合理控制施工時間。

2.3 冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術(shù)

在基坑支護(hù)施工中，要將冠梁及鋼筋混凝土工程施工技術(shù)融入施工中。冠梁施工：要沿著支護(hù)樁頂連續(xù)設(shè)置冠梁。施工時，要圍繞基坑頂部周邊進(jìn)行連續(xù)澆筑，控制澆筑的高度和寬度。本工程的澆筑高度和寬度分別為700mm 和900mm。此外，要控制混凝土強(qiáng)度和保護(hù)層厚度，本工程中的混凝土強(qiáng)度采用C30，保護(hù)層厚度為34mm。在進(jìn)行冠梁施工時，要認(rèn)識到冠梁與樁之間的關(guān)系。即冠梁是把所有的樁基連到一起的，確保力的傳遞，為此需要做好兩者的連接工作，使兩者緊密相連，避免兩者的節(jié)點(diǎn)發(fā)生松動。鋼筋混凝土施工：在挖土到圈梁底標(biāo)高后，要做好樁頂混凝土面的清洗工作，從而保證樁頂混凝土面的清潔度。

2.4 基坑降排水施工技術(shù)

為防止基坑中的水影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，本工程使用了基坑降排水施工技術(shù)。基坑降排水施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)如下：一是使用管井降水系統(tǒng)對基坑進(jìn)行降水操作，為施工人員創(chuàng)造干燥的施工環(huán)境，同時確保支護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)區(qū)域不出現(xiàn)沉降和結(jié)構(gòu)變形、變質(zhì)情況。為保證基坑排水操作效果，還提前明確了基坑降水要求，即降水后基坑內(nèi)地下水位應(yīng)低于基坑底面0.5m 以上。二是降水井可提高基坑降水水平。本次基坑工程設(shè)置了195 口降水井，以科學(xué)降水。降水井位置的選擇應(yīng)科學(xué)合理。本工程中降水井的位置避開了剪力墻、小型承臺等主體結(jié)構(gòu)，以防對這些結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響。在基坑施工中，會應(yīng)用到挖土機(jī)這一機(jī)械設(shè)備。如果降水井臨近挖土機(jī)操作的位置，就容易影響降水井的功能，并容易發(fā)生施工意外事故。所以，降水井的位置應(yīng)遠(yuǎn)離挖土機(jī)操作的位置。在設(shè)置降水井時，要控制降水井的深度，本次降水井的深度為12m（局部20m）。通過科學(xué)控制降水井的數(shù)量、位置、深度等，就可以更好地起到降低基坑水位的作用。三是降水施工操作關(guān)系著施工進(jìn)度和施工安全。為保證降水效果，本工程設(shè)置的降水井主要采取真空降水方式。四是在大批量施工前，要提前完成1～2 口降水井，做好抽水、降壓試驗(yàn)，以評估降水效果，從而科學(xué)改進(jìn)降水施工操作。

3 建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

3.1 加強(qiáng)基坑變形監(jiān)測

在基坑支護(hù)施工過程中，要做好基坑變形監(jiān)測工作，隨時了解基坑變形情況，從而為基坑支護(hù)施工活動的有效開展提供指導(dǎo)。針對本工程，則可以設(shè)置基坑項(xiàng)沉降點(diǎn)、深層水平位移檢測點(diǎn)、地下水位監(jiān)測點(diǎn)和立柱屬相位移監(jiān)測點(diǎn)，便于全方位多角度地監(jiān)測基坑情況（見圖1）。為保證監(jiān)測效果，還要使用監(jiān)測性能好的儀器。而監(jiān)測人員需要了解基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，合理判斷基坑變形情況。如果基坑變形超出了實(shí)際要求的范圍，則要通知施工管理者，及時調(diào)整施工工作。

圖1 工程地下室基坑變形監(jiān)測點(diǎn)示意圖

3.2 提高技術(shù)應(yīng)用水平

為保證基坑支護(hù)技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用效果，需要選擇基坑支護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)豐富、基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)人員組建基坑支護(hù)隊(duì)伍。同時，還要積極開展培訓(xùn)教育和技術(shù)交底工作，以不斷提高施工人員對基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用水平。施工管理人員要做好基坑支護(hù)施工現(xiàn)場管理工作，建立規(guī)范的施工秩序，以規(guī)范施工人員的基坑支護(hù)行為，還應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和專項(xiàng)方案提供的技術(shù)要求進(jìn)行施工監(jiān)督，從而保證施工質(zhì)量。

3.3 保證施工人員安全

在基坑支護(hù)施工過程中，要做好施工安全管理工作，切實(shí)保證施工人員安全。一方面，要求施工人員穿戴安全防護(hù)用具，以保護(hù)施工人員安全；另一方面，要制定完善的施工安全管理制度，明確基坑支護(hù)施工安全管理標(biāo)準(zhǔn)、程序等，從而實(shí)現(xiàn)施工安全管理目標(biāo)。在基坑施工過程中和施工完成后，要進(jìn)行全程監(jiān)督與管控，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理，避免小隱患造成大事故。要對施工過程中的現(xiàn)實(shí)情況與方案進(jìn)行有效反饋，跟進(jìn)方案落實(shí)情況，及時修改，補(bǔ)充不足。此外，要積極反思基坑支護(hù)施工安全管理工作，總結(jié)基坑支護(hù)施工安全管理經(jīng)驗(yàn)，便于有效指導(dǎo)施工安全管理活動。

4 結(jié)語

綜上所述，基坑支護(hù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑施工，并取得了良好的應(yīng)用效果。施工單位要認(rèn)識到基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用價值，合理選擇基坑支護(hù)技術(shù)，開展科學(xué)的基坑支護(hù)工作，要掌握基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，科學(xué)指導(dǎo)施工人員依托基坑支護(hù)技術(shù)推進(jìn)施工活動。在基坑支護(hù)施工過程中，要做好基坑變形監(jiān)測、施工監(jiān)督管理等工作。另外，可以主動地創(chuàng)新基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用方法，最大限度地發(fā)揮基坑支護(hù)技術(shù)的作用。