高層建筑深基坑工程施工存在的問題及分析

【摘要】當前在城市發(fā)展建設過程中，不斷涌現出各種高層房建和超高層建筑，人們更加注重開發(fā)地下空間，深基坑工程施工是建筑基礎施工的前置工序，因此怎樣改進和改進其施工工藝和方法，已經越來越成了施工單位要面對的一個重要問題。文中結合深基坑工程施工中常見的問題，提出技術管理措施，對于實際施工起到參考作用，切實保障房建基坑工程的施工質量和安全。

【關鍵詞】基坑工程；支護施工；技術管理措施

【中圖分類號】TU753" " " "【文獻標志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2024）03-0126-03

0 引言

隨著城市化的不斷推進，建筑行業(yè)的競爭日益加劇，建筑企業(yè)要想提高自身競爭力，就要加大對房屋建筑施工中的前置工序-深基坑工程施工技術的研究，保障深基坑施工的穩(wěn)定性，降低安全問題發(fā)生率。此外還需要積極創(chuàng)新深基坑工程施工技術，有利于推動房建施工單位快速發(fā)展，獲得較高的經濟效益。

1 深基坑支護工程的概述

1.1 深基坑工程概述

為保證深基坑施工、主體地下結構的安全和周邊環(huán)境不受損害而采取的支護結構、降水止水、土方開挖和回填等工程簡稱深基坑工程。包括勘察、設計、施工、監(jiān)測等。

1.2 深基坑工程的基本特點

①為確保周圍土體的穩(wěn)定性，在開挖過程中形成了一個深基坑支護系統(tǒng)，從而保持了各個邊坡的穩(wěn)定性。②在進行深基坑工程時，要確保周圍建筑物結構的穩(wěn)定，地下管線等管線的安全，不會因為地面沉降和塌陷而對工地周圍造成任何的破壞。③采取排水和抽水等措施來降低工程中的地下水，以保證工程不因地下水高而受到干擾。④降低了建設費用，對周圍的環(huán)境進行了良好保護，保證了整個工程的安全性。

1.3 深基坑施工的意義

目前，我國建設用地規(guī)模越來越大，越來越多的高層結構出現，對深基坑施工提出了更高的要求。所以將支護技術應用到深基坑工程中，既保證了地面建筑物的使用性能，又有利于擴大地下空間，可以幫助解決目前國內土地緊缺的問題，同時由于國家對高層建設的需求越來越高，所以深基坑支護技術在保證工程建設成功的同時，還可以減少周邊土的壓力，保證了工程的質量與安全性。

2 深基坑工程技術管理的原則

工程施工的根本目標是保障質量。對于深基坑工程，要保證工程的質量，對其進行科學管理是十分必要的。隨著科技的進步，目前已有多種基坑支護形式可供選擇，且各有各的特點，針對不同的土壤條件選擇相應的方法。在編制施工計劃時，要遵循施工簡便、科學合理的原則，選用既滿足相關規(guī)范，又與現實相結合的支護方法，并遵循科學合理的管理準則，使其在深基坑工程中起到更好的效果[1]。在實際施工過程中，不僅要遵循科學合理的原則，還要根據工程實際情況制定施工技術方案，不僅可以提高施工安全性，而且可以順利實施整個工程項目，深基坑工程施工需要單獨準備施工方案并經過所在地相關部門進行安全論證。例如阜陽愛琴海公園小區(qū)項目支護工程為臨時性工程，基坑支護規(guī)模約1.8萬m2，基坑周長約530m，支護有效深度9.00m，南側局部深度為10.40m，基坑側壁安全等級為二級。經論證的支護結構形式是基坑東段采用雙排樁+止水帷幕，其余段采用排樁+止水帷幕。排樁樁型采用鉆孔灌注樁，止水帷幕采用三重管高壓旋噴樁，排樁上部采用自然放坡寬度1米，面層采用掛網噴射混凝土，總體施工順序：鉆孔灌注樁→止水帷幕→冠梁→降水井→截水溝→依次分層、分段開挖土方→預應力錨索→掛網噴射混凝土面層→排水溝、集水井→坑底墊層→地下結構。

3 深基坑工程支護幾種主要施工方式

3.1 旋噴樁支護

旋噴樁注漿法也被稱為噴射注漿法。旋噴樁是一種較為理想的深拌水泥土圍護結構形式，它具有結構新穎、機械占地少、機械化、快捷性等優(yōu)點。旋噴樁作為一種新型的圍護結構形式，在深基坑工程中得到廣泛應用，通過構建水泥土圍護墻，可以形成擋土和止水作用[2]。旋噴樁具有投資少、振動噪聲少、污染少、擠土少等優(yōu)點，適合于城市居民區(qū)連續(xù)施工。

3.2 鉆孔灌注樁支護

在很多項目中，為保證深基坑的建設質量，經常使用鉆孔樁支護。之所以采取此種方法，是因為它的支撐能力強，對滲漏問題起到防護作用。鉆孔灌注樁主要分為兩種，摩擦樁和承壓樁。摩擦樁主要有抗拔樁：是用于抵消基坑地下水對結構底板產生的上浮力。承壓樁主要有圍護樁和立柱樁：是用于抵抗基坑外側土壓力和承載支撐體系

3.3 內支撐梁支護

內支撐支護主要包括三個主要的支撐結構：內支撐梁、鋼立柱、擋土連續(xù)樁。在深基坑施工過程中，由于圍護結構的存在，周邊土體會受到土體和水壓力的作用，而圍護結構中的連續(xù)樁又通過圍護結構將其側向荷載轉移到內部支承梁上。對于地基基礎施工后，若基礎工程竣工后仍未開工，或基礎施工工期過長，可采用內支梁支護來提高其穩(wěn)定度[3]。

4 深基坑工程支護施工的問題

深基坑按自上而下的順序進行，嚴禁超挖，同時要配合支護結構的安裝。基坑的開挖長度應按施工場地的深、坡降適當選取，不宜過長。在深基坑工程中，常見的問題有以下幾種：

4.1 邊坡坍塌和失穩(wěn)問題

邊坡坍塌和失穩(wěn)是在深基坑工程中較為普遍的質量問題。通常在基坑開挖及支撐工程完成后不久即出現。其產生的主要因素通常是設計不合理，或者施工單位未按要求進行嚴格的工程建設。①邊坡發(fā)生坍塌，根據邊坡坍塌情況分析，未按設計要求執(zhí)行、施工監(jiān)控不及時等種種因素共同造成了邊坡坍塌事故的發(fā)生[4]。②當基坑開挖后，土的剪切應力大于其剪切強度而導致邊坡失穩(wěn)時，常出現邊坡滑動問題。在基坑開挖過程中，未認真分析影響土的抗剪切強度的各種因素，因而未對其進行有效的預處理。應該降低坑外的地下水位，并且實施坡頂卸載，對于沒有滑移的地段，要加大監(jiān)控與防護的力度，避免進一步擴大滑動，在出現滑動問題的區(qū)域，可以在坡底部堆積砂包，在沒有滑移的地段，可以采用樁柱、鋼管樁等方式，來加速封底混凝土施工。

4.2 土層開挖和邊坡支護問題

由于挖掘地層的工藝要求不高，所以施工的過程和質量管理也比較簡單。而邊坡支護是一項技術性很強的工程，因此其施工組織和質量控制也更加復雜。在現實中，大型項目比較復雜，其中涉及較多的施工工序和施工內容，這就導致了在施工中的交流協(xié)調方面很難進行，有些土方施工單位為了趕進度，打亂了工程開挖順序，雨天也要進行施工，沒有為支護施工預留操作面，而且在時間上也無法完成所需的支護工作。沒有嚴格限制施工單位的資質，導致選擇的施工單位技術水平有待提高，在實際施工中為了利益隨意更改設計內容，從而導致了建筑的安全性下降[5]。由于現場的管理體系混亂，經常會發(fā)生一些危險事件，再加上施工單位沒有實現動態(tài)化管理和信息化施工，也因此提高了深基坑支護施工問題的發(fā)生率。

4.3 深基坑邊坡修整不符合規(guī)范

在房建基坑工程中，往往會遇到挖多、挖少的情況，這與施工人員的不規(guī)范、機器的操作水平等有關，導致了基坑開挖后的斜坡面的平坦性和平直度不均勻，在維修時因一些條件的限制，無法進行深度開挖，因此在進行支護后，往往會發(fā)生過挖或欠挖的情況。

4.4 深基坑施工引發(fā)附近建筑物變形

在工程建設中，經常遇到與周圍建筑相鄰的情況，若處理不當，將導致鄰近建筑產生嚴重的變形。通常當房屋發(fā)生過大的變形時，不僅會威脅到樓房上層的住戶和工作人員的生命，還會對在建的工程造成干擾，不利于工程進展。

5 深基坑工程支護施工技術管理措施

5.1 旋噴樁施工措施

在建設工程的工藝管理方面的措施有以下幾點。

（1）為確保鉆孔無偏斜現象，需要控制鉆機位置偏離設計值不得超過2cm。在工程實踐中，多采用鋼尺和吊錘球進行丈量，達到規(guī)范后再進行實際鉆孔施工，并且使孔位垂直度誤差在1%以內。

（2）水泥土圍護墻是用若干根噴射樁并列而成的緊密墻壁，在工程中應有專門人員進行數據測量和記錄，以免造成資料的混淆。實時監(jiān)控各種施工數據，對出現的問題要及時報告并加以解決。

（3）在開挖過程中，經常會發(fā)生泥漿壓力太大，或者是噴頭被堵住了，這種時候不能連續(xù)噴射，否則會損壞設備，必須在地面上將噴管排出來，進行通關處理之后進行漿氣試噴工作，確保所有的技術指標都符合設計的需要，才能進行下一步的工作。

（4）在噴漿過程中，若遇注漿凝固時間過久，且持續(xù)達20個小時以上，應立即停工，更換水泥漿液的配方，快速重新進行噴漿，并且要多下0.3m的噴射管；

（5）在噴射混凝土結束后，應根據規(guī)范對局部樁身進行抽出，以確定其是否完好，在開挖土方之前，應對其進行抽水測試，以確定旋噴樁的止水作用，若出現滲漏現象，應及時進行修補，以避免在開挖過程中因滲漏造成的土體塌陷。作為深基坑工程中常用的旋噴樁，其施工速度快、成本低，在基坑圍護施工中具有不可忽略的作用。

5.2 鉆孔灌注樁施工措施

（1）在鉆孔過程中，若孔壁周邊土壤出現塌方，主要是由于水泥漿的密度不足、預先埋設的護筒深度不足、鉆孔速率過高等因素所致。針對這一問題，即要嚴格控制鉆進速率，選用高質量的泥漿材料，在硬土層中穩(wěn)固地埋設護筒，同時需要嚴格控制鉆孔內部的泥漿，保證地下水位在孔里的水位以下，注意一次性的不間斷完成成孔施工任務，這樣才能避免孔壁塌陷。

（2）在鉆孔過程中發(fā)生卡鉆現象，主要是由于鉆速太高，施工人員不了解現場的實際狀況，因此應該先將鉆機抬到地表，然后按照施工規(guī)程慢慢下鉆。

（3）在進行混凝土澆筑過程中，若發(fā)現有鋼筋籠上拱現象，是由于在進行混凝土灌注過程中，埋管的埋設的深度太大，或是由于商品混凝土的供給不足，造成了先澆混凝土已經開始凝固，因此在導管提升階段將會影響到鋼筋籠。為了規(guī)避上述問題，施工單位需要連續(xù)供應混凝土，并且要頻繁地將管道抬起，在這一環(huán)節(jié)避免與鋼筋籠發(fā)生撞擊，施工人員要時刻注意鋼筋籠的變化。

5.3 基坑內支撐梁拆除措施

在深基坑開挖支護時，支護受力將會大幅改變，為保持其穩(wěn)定，需保證支撐梁拆除后不會釋放過大的應力，下面是比較好的技術管理措施。

（1）支護結構的拆卸施工應遵循“先更換支護，再拆除支護”的基本原理和支護體系的永久性封閉原理。首先要進行的是支撐梁下方的地下室外墻的澆灌，在混凝土強度100%時，采用具有充分承載能力的鋼管將地下室的側墻與底板進行支撐，從而形成整個斜撐系統(tǒng)，然后將內支撐梁進行拆除。

（2）首先將支撐桿和圍檁分開，其次將支撐桿拆卸，最后拆卸圍檁。各對撐的拆卸步驟為：先將兩個對撐的八字撐及對撐分開，以避免出現杠桿效應；最終將對支撐拆開，進行分段拆卸。

（3）在整體施工中，施工單位需要實時監(jiān)測基坑位移數值，對一期開挖面的變形量進行測量。當監(jiān)控數據超過警戒值時，立即啟動緊急工程措施，保證了深基坑的安全，順利完成支撐梁的工作。

5.4 止水施工措施

在實際施工中，因為地下水來源非常復雜，主要包括上層滯水和承壓水以及雨水等，因此施工單位需要綜合考慮降排水問題，同時需要調研深基坑周圍環(huán)境，有效掌控土體止水問題。施工單位還要重視連續(xù)抽水施工現場，在高水位地區(qū)利用帷幕止水方法。在深基坑支護施工階段，通過利用粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等，有利于保障施工質量，優(yōu)化整體施工狀態(tài)。

6 結語

因為房建工程深基坑支護施工比較復雜，因此在實際施工中存在一些問題需要引起施工單位的重視，只有通過科學、合理的技術管理措施，保證房建基坑工程支護施工質量和安全。

參考文獻

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[3] 陳金樹.房建項目基坑支護及土方開挖工程質量監(jiān)理控

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[5] 朱路廷.房建深基坑工程施工存在的安全問題及對策分

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[作者簡介]丁飛（1990—），男，安徽長豐人，本科，工程師，研究方向：建筑工程項目管理。