建筑工程基坑圍護施工技術(shù)要點分析

方雷明

（上海建科工程項目管理有限公司，上海 200030）

1 基坑支護施工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 向垂直深度發(fā)展

從我國發(fā)展的現(xiàn)狀來看，人口和城市房屋密度的增加，加重了建筑企業(yè)的土地資源負擔(dān)和經(jīng)濟負擔(dān)。為了實現(xiàn)較高的土地資源利用率和施工企業(yè)的經(jīng)濟效益最大化，將直接導(dǎo)致基坑圍護施工技術(shù)向更深的方向發(fā)展。雖然會大大提高施工難度，但對建筑業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用。在城市建設(shè)的過程中，必須進行科學(xué)的規(guī)劃。然而，在實際規(guī)劃中，很多施工企業(yè)沒有對施工現(xiàn)場的條件和土質(zhì)進行分析，這直接導(dǎo)致了地質(zhì)問題的發(fā)生，影響了施工，例如，地質(zhì)條件對沿海地區(qū)建筑業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。因此，建筑工程的難度越來越大，基坑養(yǎng)護技術(shù)的難度也必然增加。

1.2 基坑支護形式向多元化發(fā)展

支護結(jié)構(gòu)是基坑支護的主要形式，包括混凝土和鋼管支護。隨著建筑向復(fù)雜多樣的方向不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的基坑支護方法將不能有效地滿足其發(fā)展的需要。因此，基坑支護將朝著多元化的方向發(fā)展。此外，在施工前應(yīng)充分考慮工程的位置、特點、施工材料、施工結(jié)構(gòu)等，進行分析、編制和制定具體施工方案，并對特殊情況進行處理。另外，在基坑圍護過程中對工程的施工進度進行經(jīng)濟、合理、先進、方便的管理，促進更好的施工。

1.3 基坑逐漸向深方向發(fā)展

隨著我國現(xiàn)代建筑的快速發(fā)展，城市用地面臨著越來越緊張的局面，這就導(dǎo)致了建設(shè)項目的土地成本問題。

2 基坑圍護結(jié)構(gòu)的常見類型

2.1 排樁圍護法

基坑排樁支護技術(shù)是將鋼筋混凝土灌注樁以固定間隔的方式布置在基坑周圍，具有支護基坑周圍土體的作用。排樁支護結(jié)構(gòu)能適應(yīng)較深基坑的支護工作，具有較好的支護效果?？梢詾榛觾?nèi)建筑物提供穩(wěn)定安全的工作條件，且擋土墻結(jié)構(gòu)強度較高，會產(chǎn)生較高的施工成本。

2.2 重力攪拌樁擋土墻

一些建設(shè)工程需要在高含水量、高土壤粘度的土壤條件下進行。如果基坑開挖深度在5～7 m，通常更適合采用重力攪拌樁擋土墻技術(shù)。采用深層攪拌法可以更好地利用泥漿、粘土等含水量較高的土質(zhì)特性，在施工成本上具有明顯優(yōu)勢。而且，在基坑四周進行防水帷幕處理后，可以有效提高基坑圍護體的防水性能。

2.3 地下連續(xù)墻模式

地下連續(xù)墻圍護技術(shù)因其對周邊建筑和電纜、地下公共設(shè)施、管道設(shè)施的影響相對較小，在建筑工程中逐漸得到廣泛應(yīng)用。此外，地下連續(xù)墻支護過程在用于施工時噪音比較小，對施工現(xiàn)場周圍人群的工作生活條件影響也比較小。是一種能有效解決噪聲污染的基坑支護工藝。

3 建筑工程基坑圍護施工技術(shù)

3.1 鋼支架施工工藝

為保證基坑圍護工程施工質(zhì)量，鋼支撐結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)與基坑開發(fā)同時進行。對于已開挖的基坑，應(yīng)及時進行鋼支撐結(jié)構(gòu)安裝，盡可能減少基坑變形和位移的可能性。由于所有鋼支架的施工過程需要與基坑開挖、鉆孔工作一起進行，需要多個工作單位的配合協(xié)調(diào)。工程施工的順利與否將極大地影響鋼支架的施工質(zhì)量，從而影響基坑圍護結(jié)構(gòu)的施工強度。因此，在鋼材選型、鋼材安裝工藝等多個方面進行詳細設(shè)計規(guī)劃，如鋼板間隙焊接的方法和工藝，以確保鋼支架的施工質(zhì)量符合相關(guān)工作標(biāo)準。從而提高了基坑圍護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

3.2 基坑降水排水過程

基坑內(nèi)部降水排水工作對基坑施工質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。為了防止基坑周圍土壤的沉降或滑坡，在基坑開挖過程中，應(yīng)將基坑內(nèi)部的地下水進行分流，保持基坑內(nèi)部的干燥，以保證基坑開挖的施工質(zhì)量。

3.3 噴射混凝土及錨固施工順序及工藝

基坑開挖至上部工作面時，有關(guān)工人應(yīng)對地基進行相應(yīng)處理。一般來說，建筑工程中的基坑圍護工作可以保證建筑整體結(jié)構(gòu)的施工過程在可靠、安全、穩(wěn)定的外部條件下進行，保證施工工人的人身安全和主體建筑的施工質(zhì)量。基坑圍護結(jié)構(gòu)的施工通常包括地下連續(xù)墻、排樁圍護和重力攪拌樁擋土墻?；訃o結(jié)構(gòu)施工人員在工作時，應(yīng)多注意減少基坑降水、鉆孔灌注樁、鋼支撐等施工技術(shù)，才能有效提高此類施工技術(shù)的質(zhì)量，保證基坑圍護結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量和效率。

4 工程概況

4.1 工程概況

擬建項目位于上海市浦東新區(qū)北艾路以南、成山路以北、華春路以西、華鵬路以東。本項目周邊環(huán)境較為復(fù)雜，基坑周邊分布有軌道交通區(qū)間隧道13號線華鵬路站、市政管道、已有建筑物幼兒園等，環(huán)境保護要求高。項目總用地面積27 835.4 m2，擬建單體20棟，其中36#～38#為7層建筑、51#為6層建筑、43#～50#、52#～54#為4層建筑、55#為9層建筑、變電站為1層建筑、56#、57#、60#為2層商業(yè)，除變電站、56#、57#、60#樓外，本項目下設(shè)一層地下室。建設(shè)單位為上海錦繡華城房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，總包為上海龍賽建設(shè)實業(yè)有限公司，設(shè)計單位為上海申元巖土工程有限公司，監(jiān)理單位為上海大通建設(shè)監(jiān)理有限公司，圍護施工單位為武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司。

4.2 現(xiàn)場概況

場地西側(cè)為華鵬路，東側(cè)為東方錦繡幼兒園，北側(cè)為一期項目，南側(cè)緊鄰華鵬路地鐵站出口；該地塊提供一個功率1 050 KVA的箱變；現(xiàn)場施工用水提供一個100 mm管徑的水源接駁口。場地西側(cè)連接市政道路，場地目前兩個出入口均位于華鵬路上。

4.3 施工總體流程安排

按照業(yè)主及地鐵部門的相關(guān)要求及施工原則最大限度降低對周邊環(huán)境的影響。

施工總體安排為：①首先放線，進行場地規(guī)劃，進行泥漿池開挖、硬地坪鋪設(shè)、臨時道路鋪設(shè)、開挖溝槽等，以滿足人員、材料和設(shè)備進場運輸需要。②項目施工順序為：首先施工南側(cè)Ⅱ區(qū)三軸攪拌樁，從地鐵由近及遠退離施工，待施工部分區(qū)域后施工鉆孔灌注樁、SMW工法、雙軸坑底加固、高壓旋噴樁，施工完成后再施工壓頂、圍檁、砼支撐、鋼管對撐以及降水井，斜撐及護坡跟隨土方開挖進度及時跟進。

4.4 主要施工方案

①基準平面控制網(wǎng)的設(shè)置?；鶞士刂凭W(wǎng)是建立在基準點的基礎(chǔ)上。設(shè)置時要求同時滿足穩(wěn)定、可靠和通視三個要素。同時，還需附加一些保證措施，建立一個控制副網(wǎng)或設(shè)置方位匯交點等方法來防止基準控制網(wǎng)遭到不可預(yù)見事件的破壞。該控制點可設(shè)在稍遠離基坑邊上，施工環(huán)境又無影響的地面上，用φ12鋼筋打入地下，周圍用混凝土加固。②基準水準點的設(shè)置。根據(jù)提供的城市等級水準點，采用往返水準或閉合水準測量。用精密水準儀引測施工基準水準點，測量精度按二等水準精度測設(shè)。該水準點將做為上部標(biāo)高確定及沉降觀測的依據(jù)。③基坑軸線定位測量。根據(jù)測設(shè)在基坑周圍的控制點利用經(jīng)緯儀把各軸線用直角坐標(biāo)法進行投測，經(jīng)反復(fù)核實無誤后，彈出軸線控制線，用紅漆做出標(biāo)志，然后彈出軸線及相應(yīng)有關(guān)線。④高程測量。以基準水準控制點為依據(jù)，用精密水準儀采用閉合水準測量的方法，將高程引測至基坑邊的臨時水準點處。⑤測量精度主要保證措施。經(jīng)緯儀工作狀態(tài)應(yīng)滿足豎盤豎直，水平度盤水平；望遠鏡上下轉(zhuǎn)動時，視準軸形成的視準面必須是一個豎直平面。

5 基坑圍護結(jié)構(gòu)支護問題分析

5.1 地下水因素對基坑工程的影響

由于基坑支護技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在地下工程的施工中，因此需要充分考慮地下水的因素，因為地質(zhì)條件不同，肩帶不同的地方都會受到地下水的影響。因此，有必要要求相關(guān)工作人員對地下水因素、環(huán)境進行施工前調(diào)查，做好每一個環(huán)節(jié)，對人員安全和工程的質(zhì)量負責(zé)，但是在很多工程建設(shè)中，存在著人員設(shè)計不達標(biāo)的現(xiàn)象。

5.2 基坑支護綜合治理原則的影響

對于基坑圍護的改造必須了解幾個關(guān)鍵的標(biāo)準：保留原有建筑規(guī)劃中保留的支撐樁，盡量保留，并利用它們的用途，可以節(jié)省施工成本，減少工作量，減少施工時間。施工以質(zhì)量、利益、安全、方便為主，并據(jù)此制定一套完整的科學(xué)處置方法。

5.3 地域特點的影響

區(qū)域性是淺基坑技術(shù)最顯著的特征?；又ёo需要根據(jù)不同的地質(zhì)特征和土質(zhì)進行有效分析，選擇不同的基坑支護方法，考慮其不同的地質(zhì)張拉特性和承載能力，全面有效地反映施工信息，通過及時發(fā)現(xiàn)問題，不斷完善施工方案，根據(jù)不同地質(zhì)條件優(yōu)化施工方案。

5.4 挖掘機進入基坑對支架系統(tǒng)的影響

挖掘機進入基坑對支架系統(tǒng)有一定的影響，為防止支架的穩(wěn)定性受到土體失穩(wěn)的影響。因此，整個支撐系統(tǒng)不會受到負載壓力的影響。挖掘機進入基坑與支架的安全距離不得小于500 mm。開挖過程中嚴禁接觸鋼支架，基坑周圍堆垛荷載不超過10 kPa。清理底面時，配合挖掘機進行修坡、清理底面的人員應(yīng)同時挖出排水溝和集水井。在每個集水井中應(yīng)設(shè)置潛水泵，將水排放到臨時排水溝中。

6 建筑工程中基坑圍護結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點

在不同的施工環(huán)境下也有不同的施工習(xí)慣和建筑特點，會具體體現(xiàn)基坑施工全過程中的一些區(qū)域性施工問題。在工程建設(shè)前，需要對當(dāng)?shù)鼐唧w的地質(zhì)環(huán)境條件進行實地調(diào)查，從各方面及時收集地質(zhì)資料，作出準確的地質(zhì)應(yīng)急處置判斷。如果實際的水泥比沒有按照施工設(shè)計要求的比例，水泥圍護結(jié)構(gòu)的強度就會受到很大的影響，從而導(dǎo)致水泥土出現(xiàn)裂縫。另外，在實際的施工項目中，經(jīng)常會出現(xiàn)減料減工的現(xiàn)象，在設(shè)計基坑開挖時，會要求基坑的開挖程序，以避免圍護變形，并進行圖紙披露。但是在實際施工中，施工人員只追求局部利益，從而導(dǎo)致了減少材料、減少工作量的現(xiàn)象。建筑工程中基坑開挖是一個空間問題。傳統(tǒng)的基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計是按平面問題進行的。

7 深基坑支護在實踐中的應(yīng)用及注意事項

7.1 跟上時代的步伐

為了跟上時代的發(fā)展，相關(guān)設(shè)計師應(yīng)該對傳統(tǒng)的設(shè)計理念做出相應(yīng)的改變，結(jié)合實際情況，全面完善信息反饋設(shè)計系統(tǒng)。同時，還應(yīng)加強和提高相關(guān)設(shè)計人員和研究人員的知識和技術(shù)能力。從堅持基坑支護綜合治理的原則和采取合理的地下水治理方法兩個方面對基坑圍護施工中應(yīng)注意的問題進行了研究。做好擋土墻施工是施工企業(yè)的一項重要任務(wù)。

7.2 采取合理的地下水處理方法

基坑開挖應(yīng)在保證基坑干燥的基礎(chǔ)上進行，充分避免基坑邊坡下沉的現(xiàn)象，從而有效避免施工中安全破壞的發(fā)生。錨桿位置、長度、型號、數(shù)量不得隨意改變，以保證加固間距的規(guī)范和均勻。

7.3 做好實時預(yù)防和檢測

由于基坑的施工條件的可變性，有必要做好實時預(yù)防和檢測。在建設(shè)的過程中，及時了解土方開挖的土壤質(zhì)量，明確基坑的長度，及時發(fā)現(xiàn)問題并改正。合理改善土壤質(zhì)量，做好基坑支護。目前施工中常見的淤泥土包括紅土、紫土，可以用砂土、石灰土等方式代替，進行有效的地基處理。最常見的方法是代替土壤，夯實基礎(chǔ)，做好壓實，形成一個良好的耐力和承載力。

7.4 充分利用水泥漿或排水達到基坑支持標(biāo)準

在施工現(xiàn)場，建筑和基礎(chǔ)之間會出現(xiàn)裂縫，這是由于氣候本身，包括地質(zhì)特性。做好基坑圈地的覆蓋和滲漏處理，以提高承載力，提高穩(wěn)定性。帷幕一般用于注漿防滲，孔間距約0.5 m，孔深4～5 m，注漿壓力至少10 MPa，加固后效果顯著。此外，對于淤泥和軟粘土，可以用排水來加固。

7.5 企業(yè)以及相關(guān)工作人員應(yīng)高度重視

作為建設(shè)工程中最重要的組成部分，企業(yè)應(yīng)予以重視。如果人們能夠合理運用這項技術(shù)，將促進整個項目的有效實施；如果人們不夠重視，就會存在一些安全隱患，從而阻礙整個建設(shè)工程。同時安全也得到了有效的保障，這種支撐形式可以為施工提供更多的空間，促進施工進度。

7.6 鋼支撐結(jié)構(gòu)施工的嚴格化管理

鋼支撐結(jié)構(gòu)也是基坑圍護體系施工的重要組成部分。鋼支架施工前，相關(guān)技術(shù)施工人員一定要保證其高強度，并在施工中加大對鋼支架的受力，通常使用一些輔助裝置。當(dāng)然，在后續(xù)階段的基坑支護施工的實際項目中，為了確保鋼支架有很強的碼頭反應(yīng)，相關(guān)的技術(shù)人員還必須設(shè)置力之間的傳輸帶鋼鐵支持和水泥攪拌樁、焊接鋼支持成一個統(tǒng)一的整體，保證鋼支架具有整體強度，保證基坑支護安全平穩(wěn)。

8 小結(jié)

在經(jīng)濟全球化的進程中，我國對土地資源的利用和開發(fā)也在不斷地進步，這在一定程度上促進了我國建筑業(yè)的發(fā)展。施工技術(shù)是工程施工質(zhì)量的保證?；訃o結(jié)構(gòu)的施工對工程基礎(chǔ)的施工有很大的影響。只有不斷提高基坑施工技術(shù)，隔離施工圍護結(jié)構(gòu)的影響因素，才能保證建筑后期施工的可行性和安全性。