建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)與質(zhì)量管理

張 辛 （山西晉建集團(tuán)五建有限公司，山西 晉中 030600）

在工程項(xiàng)目建設(shè)中，深基坑支護(hù)技術(shù)至關(guān)重要，其不僅能有效提升建筑物的穩(wěn)定性與安全性，還有助于開發(fā)利用地下資源，改善地下結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。我國(guó)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展與革新，發(fā)展出各種深基坑支護(hù)技術(shù)，充分保證建筑工程施工質(zhì)量。因此，有必要全面研究深基坑支護(hù)技術(shù)，明確技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。與此同時(shí)，建筑企業(yè)需明確意識(shí)到深基坑支護(hù)施工效果可直接影響整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，以此加大深基坑支護(hù)技術(shù)的使用與控制，改善項(xiàng)目施工質(zhì)量。

1 建筑深基坑支護(hù)工程施工技術(shù)特點(diǎn)

1.1 施工條件復(fù)雜

工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，會(huì)受到諸多外部因素影響，并且施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境較為復(fù)雜，特別是在深基坑支護(hù)作業(yè)時(shí)，水文環(huán)境、地貌特征均會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的順利開展產(chǎn)生直接影響，這就對(duì)項(xiàng)目施工提出了更高的要求。比如，在沿海地區(qū)施工時(shí)，會(huì)遇到各種地形地貌，尤其是軟土地質(zhì)，此類型地質(zhì)會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)作業(yè)的穩(wěn)定與安全產(chǎn)生較大影響，為了能夠有序開展施工，需使用合理的施工技術(shù)，并實(shí)施針對(duì)的性防護(hù)措施。

1.2 不確定因素多

深基坑作業(yè)期間，氣候條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響較大。同時(shí)，如果作業(yè)人員未按照規(guī)定要求開展施工，或機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障和性能問題，也會(huì)引起突發(fā)狀況，從而直接影響深基坑支護(hù)作業(yè)的施工進(jìn)度、質(zhì)量與安全。

1.3 支護(hù)方式多種多樣

科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展與革新，深基坑支護(hù)施工技術(shù)不斷增多，相關(guān)技術(shù)也日趨成熟。從技術(shù)水平層面來看，對(duì)于支護(hù)方法，可細(xì)分為下幾種，包括混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)等；從支護(hù)方法層面來看，能夠劃分為加固類與直擋類[1]。

2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

2.1 鋼板樁支護(hù)

深基坑工程施工中，如果基坑深度低于8m，并且形變控制要求不高，則可選用鋼板樁支護(hù)，此技術(shù)具有投入少、環(huán)保以及施工區(qū)域較小等特征。在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用鋼板樁，需采用設(shè)置有鉗口、鎖口的鋼板，并且還需采用熱軋型輕鋼原材料。另外，由于鋼板樁有著一定的柔性，因此，在項(xiàng)目工程建設(shè)期間，需合理應(yīng)用錨桿實(shí)施支撐處理，降低地下水與巖土對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)生的影響。由于鋼板樁具有眾多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在處理軟土地基方面具有顯著效果，因此，被大范圍使用在深基坑項(xiàng)目建設(shè)。根據(jù)鋼板樁的截面尺寸，可分為Z型鋼板樁、U型鋼板樁以及H型鋼板樁等。

2.2 排樁支護(hù)

排樁支護(hù)作業(yè)期間，需按照規(guī)定要求排列整齊，施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員需根據(jù)施工計(jì)劃設(shè)置排樁，并在上方澆筑混凝土圈梁，從而能夠充分發(fā)揮出支護(hù)效果。排樁支護(hù)作業(yè)具有噪聲小、操作便捷等特點(diǎn)，并且還有著較高的剛度。排樁支護(hù)由以下部分構(gòu)成，包括防滲帷幕、支撐以及支護(hù)樁，一般可適用于深度為7m～15m 范圍內(nèi)的深基坑施工中。從支護(hù)結(jié)構(gòu)方面來看，能夠?qū)⑴艠吨ёo(hù)細(xì)分為組合式排樁支護(hù)、柱列式排樁支護(hù)等，如果深基坑的地下水位較低，且邊坡土質(zhì)較好，則可采用柱列式排樁支護(hù)，而連續(xù)排樁支護(hù)通常使用于軟土地區(qū)施工中，另外，組合式排樁支護(hù)可應(yīng)用于地下水位較高的軟土地區(qū)[2]。

2.3 SMW工法

SMW 工法通常也被稱為新型水泥土攪拌樁墻，在應(yīng)用此施工技術(shù)時(shí)，需將H 型鋼材或拉伸式鋼板樁設(shè)置在水泥土內(nèi)，讓承載力與防滲擋水充分相融，以提升整個(gè)結(jié)構(gòu)的防滲性，同時(shí)，其還具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)，尤其是在松軟地層施工中展現(xiàn)出顯著的效果。另外，在應(yīng)用SMW 工法時(shí)，無須在場(chǎng)地四周實(shí)施防護(hù)措施，并且可對(duì)型鋼進(jìn)行回收處理，從而能夠有效控制施工成本，且應(yīng)用范圍廣泛。

2.4 地下連續(xù)墻

在地下連續(xù)墻施工中，需使用挖槽機(jī)械設(shè)備，首先進(jìn)行泥漿護(hù)壁施工，隨后開挖出窄且深的溝槽，保持溝槽整潔，再合理布置鋼筋籠。開展混凝土灌注施工過程中，首先需應(yīng)用導(dǎo)管，再按照規(guī)定要求布置槽段，同時(shí)，還需逐一段落進(jìn)行施工，對(duì)地下連續(xù)墻的進(jìn)行澆筑作業(yè)。此支護(hù)形式具有較多優(yōu)點(diǎn)，主要包括剛度較強(qiáng)、噪聲小等，已成為深基坑項(xiàng)目建設(shè)中的常用技術(shù)類型，如果地質(zhì)條件為密實(shí)的中硬底層、砂礫層等，均能夠使用地下連續(xù)墻。我國(guó)建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，已開發(fā)出各種全新施工材料與技術(shù)，地下連續(xù)墻不僅能夠應(yīng)用于防滲墻和臨時(shí)擋土墻，還可使用在規(guī)模較大的深基坑項(xiàng)目建設(shè)中。從成墻形式來看，可細(xì)分為組合式、槽板式以及樁排式；從墻體材料方面來看，可細(xì)分為泥漿槽墻、塑性混凝土墻等。

2.5 錨桿支護(hù)

在錨桿支護(hù)作業(yè)過程中，需采用金屬件、木件等相關(guān)材料制作桿樁，然后將桿樁放入預(yù)設(shè)孔洞內(nèi)，由于桿體與頭部結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性，能夠發(fā)揮懸吊、補(bǔ)強(qiáng)的效果，支護(hù)效果顯著。與此同時(shí)，這種支護(hù)方法具有成本少、簡(jiǎn)化操作等優(yōu)勢(shì)，目前在開展錨桿支護(hù)作業(yè)時(shí)，通常會(huì)采用木錨桿、水泥錨桿等。

2.6 攪拌樁支護(hù)

在對(duì)軟土層進(jìn)行作業(yè)時(shí)，一般會(huì)應(yīng)用攪拌樁支護(hù)，按照相關(guān)要求添加固化劑，并對(duì)軟土實(shí)施攪拌處理，以改善此區(qū)域的土壤強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)加固的作用。在實(shí)際施工中，通常會(huì)選擇水泥土、石灰等材料作為加固劑，這些材料的強(qiáng)度和硬度都相對(duì)較高，并且具有良好的抗?jié)B透性。在開展攪拌樁支護(hù)作業(yè)期間，需對(duì)以下幾個(gè)方面予以關(guān)注：①在施工之前，需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境進(jìn)行全面勘察，確保攪拌樁支護(hù)技術(shù)能夠滿足項(xiàng)目建設(shè)要求，防止支護(hù)方法不合理而對(duì)施工質(zhì)量以及進(jìn)度產(chǎn)生影響；②細(xì)致勘查項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地下區(qū)域?qū)嶋H狀況，并全面掌握項(xiàng)目場(chǎng)地各個(gè)設(shè)施以及地下管網(wǎng)具體位置，避免在施工期間對(duì)管網(wǎng)、設(shè)施造成破壞，從而對(duì)周圍人們的日常生產(chǎn)以及工作產(chǎn)生影響；③工程建設(shè)時(shí)，合理規(guī)劃施工現(xiàn)場(chǎng)，并依據(jù)相關(guān)規(guī)定要求放置各種機(jī)械設(shè)施與建筑材料，降低風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生概率，保證施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。

3 建筑工程深基坑支護(hù)施工實(shí)例

3.1 工程概況

某工程項(xiàng)目共有14棟建筑物，分別為高層、小高層以及商業(yè)裙房建筑。其中，1#～3#建筑物樓層為17 層；而4#～10#建筑物樓層為15層；另外，11#～14#建筑樓層為21層。該工程項(xiàng)目建筑物總面積為107745.86m2，地下結(jié)構(gòu)、地上結(jié)構(gòu)面積分別為24599.41m2、83150.45m2。同時(shí)，此建筑結(jié)構(gòu)中，頂部采用框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力樁，開挖深度要求控制在2.35m～8.55m范圍內(nèi)。

3.2 場(chǎng)地條件

在工程建設(shè)時(shí)，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍進(jìn)行全面勘察，基本完成“三通一平”方面工作，并且各種基礎(chǔ)設(shè)施也已布置到位，為確?，F(xiàn)場(chǎng)道路不會(huì)影響正常施工，在項(xiàng)目建設(shè)前，需做好平整工作。然而，在之后勘察中發(fā)現(xiàn)，作業(yè)區(qū)土質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，對(duì)深基坑施工提出了更高的要求。如果基坑土質(zhì)相對(duì)較差，需安排專業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)勘察。在深基坑施工中，在選擇適宜的支護(hù)技術(shù)時(shí)，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次勘察，確定出項(xiàng)目具體施工計(jì)劃，因此，在工程建設(shè)之前，需結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，對(duì)周圍土質(zhì)實(shí)施采集與檢測(cè)分析。例如，在施工期間，在應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)時(shí)，需對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地土質(zhì)進(jìn)行全面分析，依據(jù)勘察結(jié)果，明確地下水分布情況，如果場(chǎng)地土層中存在地下水，可能是發(fā)生了斷層的現(xiàn)象，或深坑內(nèi)堆積了大量淤泥，所以在項(xiàng)目建設(shè)前，需全面勘查現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，為后續(xù)工程施工開展提供可靠保障[4]。

3.3 深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工

深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)作業(yè)時(shí)，在基坑結(jié)構(gòu)開挖方面，需應(yīng)用分層分段施工技術(shù)方案。分層長(zhǎng)度需小于25m，各層深度需低于500mm。使用邊開挖邊支護(hù)的施工方法，能夠?qū)⒅ёo(hù)施工與開挖施工進(jìn)行有效結(jié)合。開展錨桿施工時(shí)，需應(yīng)用漿囊袋注漿施工技術(shù)，如圖1所示。

圖1 漿囊袋注漿預(yù)應(yīng)力錨桿構(gòu)造圖

對(duì)所有灌漿袋進(jìn)行全面檢查，如果出現(xiàn)損壞，需及時(shí)替換或維修。如果鉆孔發(fā)生縮頸、塌陷等狀況時(shí)，需清理孔內(nèi)雜物，可使用鉆桿、鉆頭進(jìn)行多次清理，保證孔徑以及深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，避免發(fā)生堵塞。在預(yù)應(yīng)力張拉以及錨固期間，錨固一側(cè)的張拉強(qiáng)度需大于15MPa，確保對(duì)腰梁起到加固作用。在護(hù)樁與腰梁間隙混凝土澆筑時(shí)，使用噴砂灌漿施工方法，混凝土強(qiáng)度超過80%才可進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。在分級(jí)加載張拉過程中，需按照100%、20%、40%的比例要求實(shí)施噴砂灌漿作業(yè)。錨桿作業(yè)時(shí)，預(yù)應(yīng)力張拉的規(guī)定數(shù)值需為70kN。圍護(hù)結(jié)構(gòu)作業(yè)結(jié)束后，做好質(zhì)量驗(yàn)收工作，保證檢測(cè)內(nèi)容能夠滿足施工要求，為后續(xù)工程建設(shè)提供可靠保障。

3.4 土方開挖與回填

開挖土方施工中，如果出現(xiàn)基礎(chǔ)支護(hù)標(biāo)高與施工圖不符的情況，需以施工圖規(guī)定為準(zhǔn)，及時(shí)上報(bào)相關(guān)部門。開挖作業(yè)前，需對(duì)樁位交接進(jìn)行嚴(yán)格控制，并實(shí)施針對(duì)性防護(hù)手段。工程建設(shè)期間，安排管理人員進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮。開挖土方前，需選擇適宜的施工技術(shù)，明確開挖流程、施工標(biāo)準(zhǔn)以及施工工藝，同時(shí)還需第一時(shí)間開展硅墊層作業(yè)，確保整個(gè)工程建設(shè)的安全性。基坑項(xiàng)目作業(yè)時(shí)，需使用分層分段的方法。開挖前，需根據(jù)樁位設(shè)計(jì)圖紙對(duì)所有樁位進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)記，明確施工樁的具體方位。開挖地基過程中，需加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理，避免設(shè)備撞擊到樁而導(dǎo)致樁體發(fā)生位移引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事故。開挖時(shí)，需對(duì)剝落土層實(shí)施分層處理，在削除土壤時(shí)，厚度需低于1.2m。在土方、承臺(tái)以及地梁等區(qū)域深挖過程中，需采用人工開挖的方法，以降低對(duì)基坑所產(chǎn)生的影響，避免發(fā)生超挖的現(xiàn)象，對(duì)于承臺(tái)區(qū)域，可直接跳挖。在坑底開挖施工時(shí)使用分段開挖方法[2]，如圖2所示。

圖2 施工作業(yè)面土方開挖示意圖

開挖土方時(shí)，分層厚度不得超過250mm，在開挖環(huán)節(jié)應(yīng)用挖掘設(shè)備，并及時(shí)采用打夯機(jī)進(jìn)行分層夯實(shí)。對(duì)地基、管線開展回填作業(yè)時(shí)，避免基坑內(nèi)中心線發(fā)生位移?；靥钭鳂I(yè)期間，需關(guān)注氣候環(huán)境，在惡劣天氣情況下，需及時(shí)停止回填施工，并做好防護(hù)管理。與此同時(shí)，嚴(yán)格控制回填土的質(zhì)量，避免應(yīng)用含水量相對(duì)較多的土料。當(dāng)回填區(qū)域表層受到雨水侵蝕之后，首先，需對(duì)表層土進(jìn)行全面清理，隨后再開展填筑作業(yè)。在回填過程中，需清除雜物，再實(shí)施填筑施工?；靥钅雺鹤鳂I(yè)時(shí)，需對(duì)地基、外墻結(jié)構(gòu)采取針對(duì)性防護(hù)措施。

3.5 深基坑降水、排水施工

此工程建設(shè)中，由于施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，難以開展支護(hù)作業(yè)，并且開挖區(qū)域的土層滲透能力較差，對(duì)此，需依據(jù)此特征制定出以下項(xiàng)目施工計(jì)劃：在基坑中，需使用明渠排水方式，并在距離放坡點(diǎn)1m 之外開挖明渠，深度為300mm～500mm 范圍內(nèi)，在布置收集井時(shí)，共計(jì)布置22 個(gè)，需間隔20m，采用潛水泵連續(xù)抽水24h，保證基坑的整潔性。在基坑外，需磚砌排水溝實(shí)施排水，結(jié)構(gòu)尺寸為300mm×500mm，并在其外側(cè)涂抹水泥砂漿，防止出現(xiàn)滲水的情況。另外，還需在排水渠周圍合理布置集水井，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)雨水、施工用水進(jìn)行收集處理，再排放至沉淀池，然后由管網(wǎng)排出。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，需對(duì)集水井進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，掌握水位具體情況，避免地下水影響土方開挖作業(yè)；實(shí)時(shí)監(jiān)控基坑邊坡相關(guān)情況，第一時(shí)間反饋信息，優(yōu)化整改設(shè)計(jì)計(jì)劃，確?；邮┕つ軌蛴行蜷_展；檢測(cè)水泵設(shè)備性能，保證運(yùn)行安全與穩(wěn)定；安裝發(fā)電設(shè)備，避免項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)斷電，為基坑安全提供可靠保障。基坑降水結(jié)束后，需封堵降水設(shè)施。對(duì)建筑物實(shí)施圍護(hù)底板前，需封閉一些集水井，而對(duì)其他集水井，則需在底板作業(yè)時(shí)采取合理的防護(hù)措施，當(dāng)基坑項(xiàng)目結(jié)束之后，使用砂礫對(duì)集水井進(jìn)行填充和壓實(shí)處理。

3.6 施工效果分析

以上施工全部結(jié)束后，需在深基坑中布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，根據(jù)監(jiān)測(cè)分析，持續(xù)3d的位移總量需不超過3mm，整個(gè)監(jiān)測(cè)周期的移位值不超過30mm，如果達(dá)不到要求，則需立即返工。依據(jù)上述方法，持續(xù)監(jiān)測(cè)16d。深基坑支護(hù)施工位移監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。

表1 深基坑支護(hù)施工位移

由表1 可知，在監(jiān)測(cè)期間，隨機(jī)3d 監(jiān)測(cè)，位移總量不超過3mm，而位移總量不超過30mm，表明施工計(jì)劃能夠有效避免基坑出現(xiàn)偏移、沉降的情況，提升了整個(gè)基坑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。

4 結(jié)語

綜上所述，在工程項(xiàng)目建設(shè)中，深基坑支護(hù)施工技術(shù)的使用可直接影響整個(gè)建筑領(lǐng)域的發(fā)展。根據(jù)項(xiàng)目具體情況，選擇出適宜的工程施工方案，嚴(yán)格控制施工安全與質(zhì)量，為項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量與安全提供可靠保障。在深基坑支護(hù)施工中，建筑企業(yè)需對(duì)施工質(zhì)量、安全以及管理等方面予以重視，避免發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事故，保證整個(gè)工程建設(shè)的安全與質(zhì)量，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。