建筑工程深基坑支護(hù)施工質(zhì)量與安全控制

吳蘭香（臨沂市河?xùn)|區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，山東 臨沂 276000）

隨著我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，高層建筑工程項(xiàng)目不斷增多，在高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工中，開挖深度較大，并且在實(shí)際施工過程中，通常會(huì)面臨各種挑戰(zhàn)，比如載荷條件、土體性質(zhì)以及施工環(huán)境等。如果在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量安全控制方面存在問題，則會(huì)容易引發(fā)各種風(fēng)險(xiǎn)事故，并且還會(huì)對(duì)周圍建筑結(jié)構(gòu)、地下管網(wǎng)以及施工人員的生命安全產(chǎn)生威脅，從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。因此。必須對(duì)建筑工程深基坑支護(hù)施工質(zhì)量與安全控制給予足夠的重視和研究。

1 建筑深基坑支護(hù)施工質(zhì)量安全控制的重要性

深基坑支護(hù)施工在建筑工程中是較為重要的環(huán)節(jié)，其影響范圍廣泛。從結(jié)構(gòu)安全的角度來看，深基坑支護(hù)的質(zhì)量直接關(guān)乎整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全。如果沒有實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量控制，容易出現(xiàn)基坑坍塌、滑移或其他結(jié)構(gòu)性問題，嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)绊懻麄€(gè)建筑工程施工進(jìn)度。因此，確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固和可靠是保障建筑整體安全的前提。與此同時(shí)，深基坑施工環(huán)境具有高風(fēng)險(xiǎn)性質(zhì)，要求實(shí)施有效的安全措施和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，提供個(gè)人防護(hù)裝備、定期培訓(xùn)施工人員、設(shè)置必要的警告標(biāo)志、實(shí)施應(yīng)急預(yù)案等，從而能夠大幅降低風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生率，保障施工人員的生命安全。除此以外，深基坑施工會(huì)對(duì)鄰近的建筑物、地下管線以及城市基礎(chǔ)設(shè)施造成不利影響，通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制和安全管理，可有效排除潛在的風(fēng)險(xiǎn)問題，如可采用振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)評(píng)估施工對(duì)周邊建筑的影響，并實(shí)施必要的隔振措施。如果深基坑施工存在問題，則會(huì)導(dǎo)致工程延期和成本增加，通過實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制，不僅有助于避免安全問題，還能確保工程按照規(guī)定要求和標(biāo)準(zhǔn)完成。由此可見，在深基坑支護(hù)施工中，通過實(shí)施質(zhì)量控制和安全管理，并采取綜合措施，能夠保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量和施工人員生命安全，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，控制工程成本，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 建筑工程深基坑支護(hù)施工質(zhì)量與安全控制實(shí)例

2.1 工程概況

某酒店塔樓工程項(xiàng)目，地上建筑結(jié)構(gòu)面積70806m2，總高度179.85m。建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土核心筒與鋼管混凝土框架相結(jié)合，地下設(shè)有3 層，主體建筑和裙房的部分地下結(jié)構(gòu)相連接，其中地下三層為人防工程，人防等級(jí)為五級(jí)和六級(jí)，其余兩層為地下車庫和設(shè)備用房。地下室頂板標(biāo)高為-15.30m，設(shè)計(jì)抗浮水位時(shí)，室外地坪標(biāo)高需設(shè)置為-0.5m。地下結(jié)構(gòu)總面積為58840m2。此基坑施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域土層為長(zhǎng)江中下游沖積層，并且屬于第四紀(jì)沉積物，各土層物理力學(xué)指標(biāo)見表1。此項(xiàng)目為一級(jí)基坑，開挖深度為15.9m?；犹幵诘冖軐臃凵皩觾?nèi)，在開挖基坑期間，此土層容易發(fā)生管涌、坑壁坍塌以及流砂等情況，對(duì)此，需實(shí)施針對(duì)性圍護(hù)方法，以保證項(xiàng)目建設(shè)安全和質(zhì)量。

表1 各土層物理力學(xué)指標(biāo)

2.2 施工準(zhǔn)備階段的管理

2.2.1 設(shè)計(jì)管理

深基坑支護(hù)施工中，設(shè)計(jì)方案具有十分重要的作用，制定出科學(xué)合理的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)劃，能夠顯著提升工程施工質(zhì)量，降低施工成本。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，由于涉及內(nèi)容較多，地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，導(dǎo)致在開挖期間容易出現(xiàn)支護(hù)位移、土地變化等各種影響因素，這就對(duì)基坑設(shè)計(jì)提出了更高的要求。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案時(shí)，選擇具有豐富經(jīng)驗(yàn)且資質(zhì)齊全的設(shè)計(jì)單位，在圍護(hù)樁方面，使用SMW工法樁內(nèi)插H型鋼，沿著基坑外側(cè)應(yīng)用放坡開挖方法，并與旋噴攪拌加勁樁相結(jié)合，替換以往內(nèi)支撐支護(hù)方法。此設(shè)計(jì)方案通過項(xiàng)目實(shí)際驗(yàn)證具有較高的安全性，可顯著降低施工成本[2]。

2.2.2 分包單位管理

深基坑支護(hù)施工具有一定的特殊性，需選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、資質(zhì)齊全的分包團(tuán)隊(duì)開展作業(yè)。由于建筑企業(yè)的人員素養(yǎng)和施工技術(shù)會(huì)直接影響整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，因此，監(jiān)理人員與施工單位需共同對(duì)總包單位所選專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行審查，選用信譽(yù)、技術(shù)以及綜合能力較強(qiáng)的分包企業(yè)，優(yōu)先考慮有過類似項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍，與此同時(shí)，還需避免出現(xiàn)層層轉(zhuǎn)包的情況，防止對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。

2.2.3 施工專項(xiàng)方案管理

在制定項(xiàng)目建設(shè)專項(xiàng)方案時(shí)，需根據(jù)工程具體情況控制各項(xiàng)要點(diǎn)，并且還需具有較強(qiáng)的針對(duì)性措施。與此同時(shí)，相關(guān)人員需對(duì)建筑單位上報(bào)的專項(xiàng)計(jì)劃進(jìn)行全面審核，如存在問題，需及時(shí)修改，并根據(jù)規(guī)定流程申報(bào)，如方案較為復(fù)雜，需組織專家進(jìn)行會(huì)審，通過審批之后才可開展施工。具體審核內(nèi)容有：降水措施、作業(yè)平面圖、施工周期、基坑開挖方法與支護(hù)方法等。此項(xiàng)目建筑單位依據(jù)工程具體狀況制定出科學(xué)合理的圍護(hù)作業(yè)專項(xiàng)計(jì)劃，并已通過審核，為項(xiàng)目順利開展提供了可靠保障。

2.3 施工階段管理

工程建設(shè)過程中，基坑支護(hù)作業(yè)是較為重要的環(huán)節(jié)，需結(jié)合地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)以及施工現(xiàn)場(chǎng)具體水文環(huán)境情況，并依據(jù)深基坑項(xiàng)目施工條件與經(jīng)驗(yàn)，明確項(xiàng)目重點(diǎn)施工內(nèi)容，同時(shí)，還需編制完善的專項(xiàng)施工計(jì)劃以及應(yīng)急預(yù)案，并上報(bào)相關(guān)部門進(jìn)行審核。

2.3.1 深基坑工程施工

在深基坑項(xiàng)目中，主要施工環(huán)節(jié)包括防水、挖土、圍護(hù)以及擋土等，具有一定的復(fù)雜性特征，建筑單位需根據(jù)施工流程、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求開展作業(yè)，對(duì)所有施工要點(diǎn)編制合理的措施，并全面控制整個(gè)施工過程。

由于此項(xiàng)目周圍環(huán)境比較復(fù)雜，在施工之前，需全面掌握地下管線具體走向、位置等，在實(shí)際施工期間，需做好保護(hù)工作，避免在注漿階段出現(xiàn)水泥漿液大量流失的情況，防止其對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響并導(dǎo)致管道堵塞的現(xiàn)象。此基坑項(xiàng)目中，坑底位于第④層粉砂層，由于這種土層具有一定的滲透性，且滲透數(shù)值較大，如果出現(xiàn)水土突涌的問題，則容易發(fā)生水土流失，導(dǎo)致地面沉降，從而對(duì)周圍道路、建筑物等產(chǎn)生較大影響。另外，在加勁樁預(yù)應(yīng)力張拉過程中，部分應(yīng)力會(huì)消失，進(jìn)而會(huì)降低整個(gè)圍護(hù)體的穩(wěn)定性[3]。

2.3.2 深基坑周圍土體止水控制

如果地下水位較高，會(huì)對(duì)深基坑項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生較大影響。在編制止水計(jì)劃時(shí)，需綜合考慮深基坑的降水、防水以及排水，并依據(jù)地質(zhì)勘查獲得的數(shù)據(jù)資料，對(duì)地下水來源進(jìn)行詳細(xì)分析，并全面掌握基坑周邊環(huán)境條件。在有鄰近建筑物的情況下，需采取針對(duì)性封堵措施，并聯(lián)合抽水方法，防止基坑周邊土壤和水流失。如果處理不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，或者發(fā)生坑底流沙、管涌等嚴(yán)重問題，從而增加施工難度，延長(zhǎng)工期。在本項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)，地下水主要包括潛水和微承壓水，會(huì)對(duì)圍護(hù)工程的施工產(chǎn)生較大影響。潛水主要分布在淺層土壤中，其水源相對(duì)較少；微承壓水主要存在于地層③、④、⑤中，水位標(biāo)高范圍在-1.5m～-2.8m，明顯大于基坑底部標(biāo)高，對(duì)此，在開挖基坑過程中，需實(shí)施降水處理。由于基坑四周環(huán)境較為復(fù)雜，為避免降水過程對(duì)鄰近區(qū)域造成影響，在設(shè)計(jì)基坑時(shí)，使用封閉式止水計(jì)劃。止水帷幕將延伸至⑥粉質(zhì)黏土層，降水工作將主要側(cè)重于疏干，輔以降壓措施，并在基坑內(nèi)外安裝管井，特殊情況下在坑外進(jìn)行回灌操作，以確保整個(gè)降水過程的有效性和安全性。

2.3.3 深基坑支護(hù)的信息化管理

基坑開挖時(shí)，需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，充分確?；拥陌踩耘c剛度，為施工現(xiàn)場(chǎng)周圍建筑、圍護(hù)體等方面安全提供可靠支持，動(dòng)態(tài)了解四周環(huán)境變化，并與原先測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)值進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，綜合分析各種技術(shù)方法的有效性，如果出現(xiàn)特殊情況，需編制合理的應(yīng)對(duì)措施，保證工程施工安全。在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工過程中，使用信息化管理方式時(shí)，需組織專業(yè)作業(yè)監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)，全面監(jiān)測(cè)基坑現(xiàn)場(chǎng)與周邊建筑物，依據(jù)開挖基坑過程中所觀察到的巖土變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)等狀況，與勘測(cè)和設(shè)計(jì)預(yù)期進(jìn)行對(duì)比，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，深入了解位移幅度、方位以及變化頻率，結(jié)合報(bào)警要求，預(yù)估后續(xù)施工內(nèi)容，并及時(shí)預(yù)警施工過程中可能出現(xiàn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，若監(jiān)測(cè)到的位移超過設(shè)定預(yù)警值，需立即實(shí)施有效應(yīng)對(duì)方法，以保證整個(gè)項(xiàng)目的施工安全[4]。

對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容包括：支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降、頂部垂直位移以及觀察基坑底裂縫隆起等。除了每日目測(cè)檢查外，還需每間隔8m～10m 布置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并在重要位置適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)密度。開挖后，需要每天至少監(jiān)測(cè)3次，如果發(fā)現(xiàn)位移較大，則需布置更多的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。本工程中，建設(shè)方指派具備相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)周邊環(huán)境以及附近建筑結(jié)構(gòu)和地下管線等方面實(shí)施全面監(jiān)測(cè)，并且將每天監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)第一時(shí)間上報(bào)給相關(guān)部門，便于調(diào)整施工程序，加快施工進(jìn)度，采取針對(duì)性防護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)信息化施工，確保工程建設(shè)質(zhì)量。

2.3.4 突發(fā)事件應(yīng)急措施管理

開挖深基坑過程中，由于深度較大且施工工期較長(zhǎng)，在完成地下隱蔽項(xiàng)目的整個(gè)過程中，一般會(huì)出現(xiàn)多次降雨和各種影響因素，顯著增加安全隱患的不確定性，容易引發(fā)安全事故。因此，需制定出針對(duì)性的應(yīng)急措施，一旦事件發(fā)生，應(yīng)立即實(shí)施應(yīng)急預(yù)案，并與相關(guān)單位協(xié)作，共同解決問題?；邮┕み^程中，突發(fā)事件主要包括基坑中發(fā)生流沙、管涌現(xiàn)象，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降、裂縫的情況，以及極端天氣下的持續(xù)降雨。針對(duì)以上情況，需制定相應(yīng)的應(yīng)急措施。例如，當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)裂縫時(shí)，可注入水玻璃和水泥混合液，沿裂縫填充，以避免地表水滲入而提高坑壁壓力。地面裂縫還需使用水泥砂漿進(jìn)行抹平處理，以保證變形土體的穩(wěn)定性。當(dāng)監(jiān)測(cè)到水平位移高出預(yù)警值時(shí)，可使用水平或者斜向支撐來限制其進(jìn)一步發(fā)展。如果發(fā)生坡腳滑移的現(xiàn)象，可利用草包、砂石堆積在坡腳處，并使用土壤實(shí)施反壓回填。本項(xiàng)目經(jīng)歷過一次暴雨之后出現(xiàn)局部滑坡的情況，由于立即采取了應(yīng)急措施，并對(duì)基坑實(shí)施反壓回填，有效防止了事故持續(xù)惡化，通過實(shí)踐證明此方法具有良好成效[5]。

3 結(jié)語

本文對(duì)建筑工程深基坑支護(hù)施工質(zhì)量與安全控制進(jìn)行了深入研究。在建筑工程深基坑施工過程中，由于地質(zhì)和水文環(huán)境較為復(fù)雜，并且涉及施工內(nèi)容較多，因此，實(shí)際施工管理期間，需選用科學(xué)合理的支護(hù)施工計(jì)劃，做好建筑材料管理工作，對(duì)各方面施工流程實(shí)施嚴(yán)格監(jiān)督，同時(shí)，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并做好防水工作，另外，還應(yīng)對(duì)深基坑實(shí)施針對(duì)性保護(hù)方法，以保證深基坑施工的安全和質(zhì)量。