呂宏鋼(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊,遼寧 沈陽 110004)
建筑項目施工中深基坑是基礎施工階段的重要內(nèi)容,深基坑施工的質(zhì)量直接關(guān)系建筑物的投入使用價值。而在大型建筑物建設中利用深基坑技術(shù)可以有效保證建筑物的穩(wěn)定性與安全性,深基坑能夠為建筑物提供最根本的穩(wěn)定性保障。深基坑施工中土方開挖施工工作常伴隨著大量的開挖量與覆蓋面,對施工效果也有嚴格的要求,因此相關(guān)責權(quán)部門要加強對深基坑土方開挖施工的重視程度。近年來深基坑開挖工藝已隨著科技的發(fā)展取得了一定進步,施工方法與工藝都得到了豐富[1]。因此,施工時要結(jié)合實際施工條件因地制宜,選擇合適的開挖工藝與方法,改善施工流程完善監(jiān)督管理機制,進一步提升建筑物整體質(zhì)量。
建筑物深基坑施工通常包含施工設計方案以及土方開挖兩個方面,兩者對建筑物深基坑施工質(zhì)量起著直接決定性作用。因此,相關(guān)施工單位一方面要提高對這兩方面工作的重視程度,另一方面這兩方面工作負責人員要積極溝通,制定科學合理的施工方案與流程。當前我國深基坑類型主要有:挖掘深度大于5m的坑、建筑物地下室深度超過3層以及建設深度不深但環(huán)境復雜的坑等[2]。
建筑深基坑土方開挖施工工作一旦開始,施工將一直處于一種動態(tài)的挖掘過程,若在施工中操作不當或施工方式不合理將會造成嚴重后果。隨著挖掘深度的不斷增加,基坑支護所要承受的壓力也逐漸加大,一旦基坑形狀因過大壓力發(fā)生變形將極易引起坍塌事故。因而在土方開挖前應進行充足的準備工作,首先,要對施工環(huán)境的地下水情況進行詳細調(diào)研和勘查,一旦發(fā)現(xiàn)可能危害建筑物穩(wěn)定的因素要及時研發(fā)有效解決方案。其次,要對周圍坡度情況進行了解,要確保周邊坡度條件能夠符合土方挖掘基本要求。最后,要結(jié)合實際環(huán)境條件選擇合理的開挖方式與挖掘工藝,進而為建筑物整體質(zhì)量提供保障。在深基坑挖掘施工中,首先要制定合理的施工計劃與安排,并對采取怎樣的施工工藝與挖掘方法,以及相關(guān)機械的選擇等進行周密思考[3]。
建筑物深基坑土方開挖施工對建筑物質(zhì)量影響至關(guān)重要,這也決定了土方開挖工作要嚴格遵守施工原則。首先,要對施工現(xiàn)場進行合理勘查,在土方開挖之前要詳細了解周圍環(huán)境的現(xiàn)場情況,結(jié)合實際施工環(huán)境制定合理的施工方案,避免因施工方案與實際環(huán)境條件不符而延誤施工進度,影響工程順利進行,對工程項目造成經(jīng)濟損失。其次,深基坑土方施工要明確先支后挖的基本原則,現(xiàn)場施工人員與技術(shù)人員要熟練掌握先支后挖的操作原則,同時結(jié)合設計方案制定詳細的施工流程。舉例來說可以先挖掘好溝槽再在溝槽口部做好支撐,而后再進行挖掘工作,同時結(jié)合實際地質(zhì)情況選擇合適的開挖方法,保證工程質(zhì)量。
放坡開挖的操作方式通常適用于較淺的深基坑施工情況,利用挖土機進行一次開挖工作,即可完成放坡開挖過程,同時滿足工程施工標準的基礎標高。放坡開挖的應用過程中,首先,對于土質(zhì)較硬且地下水水位偏低的區(qū)域,要先保證開挖的坡度并在對土方的挖掘中配合鏟挖土機實現(xiàn)挖掘工作。其次,對于地下水位較高的區(qū)域,要與運土車輛與反鏟挖土機等設備相互協(xié)同,進而保證施工效果。此外,還應避免邊坡松散或者風化等不利情況[4]。
對于較大深度的深基坑則需要直立壁的拉錨開挖模式,通常這類深基坑在底部存在較大的空間。在施工過程中可以采用分區(qū)段或者分層次開挖的方式,確保整個拉錨施工貫穿于整體施工過程中。此外施工工作人員要根據(jù)實際需要劃分不同的開挖操作工藝,進一步保證土層的穩(wěn)定性。利用拉錨開挖工藝,可以有效減少施工成本,同時保證土方開挖施工進度。
在深基坑土方開挖施工中要對直立壁設置內(nèi)部支撐,同時內(nèi)支撐也是施工過程中的關(guān)鍵點。因此,為保證施工順利和深基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,要對支撐部分進行周密的設計,保證施工過程中避免出現(xiàn)安全威脅。如果按照分層開挖的方式,要在施工過程中保證支撐工藝與開挖工藝交叉式進行,此外還可根據(jù)實際的現(xiàn)場施工情況選擇中心島式開挖工藝。
明挖法顧名思義就是按照施工設計方案的標高,由高到低對土方進行挖掘,并在深基坑施工完成后從下至上進行施工,實現(xiàn)對建筑物中心部分的合理作業(yè)。明挖法具有施工方式簡單、施工效率高、施工成本低等特點,但在施工過程中產(chǎn)生的噪音較大,對周圍環(huán)境影響顯著。
蓋挖法與明挖法相反,從地面向下施工至設計深度時將頂部封閉,并在封閉性的空間內(nèi)完成剩下的施工工作。蓋挖法是一種逆向的施工方式,但在實際工作時也要結(jié)合具體情況對施工順序進行改變。蓋挖法的一個顯著優(yōu)點是能夠在交通繁華建筑密集的城市環(huán)境中,在不影響路面交通的情況下進行施工。當前主要有兩種蓋挖方式,即順作法和逆作法。其中順作法是指在完成地面擋土作業(yè)后,再覆蓋一層能夠承受地面承載力的橫梁等標準結(jié)構(gòu),從而保證交通的暢通,蓋挖順作法是依照由下而上的施工順序完成建筑物的整體結(jié)構(gòu)。而逆作法則是在深基坑的圍護結(jié)構(gòu)與中間樁在地表面由上至下作業(yè),通過利用建筑主體結(jié)構(gòu)的中間支撐體系,減少工程施工造價。
建筑工程深基坑土方開挖工作是一個動態(tài)的過程,在實際施工過程中要對實時施工狀況、實際施工條件以及客觀地質(zhì)條件等及時監(jiān)督與監(jiān)測。結(jié)合實際施工情況完善施工方案,包括邊坡支護、土方開挖以及其他施工方案內(nèi)容。施工單位首先要建立專門的監(jiān)督監(jiān)測管理部門,在施工過程中不斷對邊坡支護的施工質(zhì)量嚴格把關(guān),并制定科學嚴謹?shù)臋z測標準,提高施工質(zhì)量。此外,建筑深基坑土方開挖工作中排水系統(tǒng)也是施工過程中的重要一環(huán),而強化監(jiān)督監(jiān)測管理工作,能夠更加有效地提高排水工作的質(zhì)量,保證深基坑施工的安全性。建筑工程的施工質(zhì)量離不開有效的現(xiàn)場監(jiān)管與各部門的協(xié)同作用,工程建設一定要嚴格按照制定的施工工序進行,而有效的現(xiàn)場監(jiān)督與監(jiān)測能夠為建筑物提供最基本的質(zhì)量保證。土方開挖需要施工人員依照預先制定的施工方案進行,保證支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全,同時需要專門的監(jiān)測人員對支護結(jié)構(gòu)進行實時監(jiān)測,確保施工工作的安全性。
建筑物建設施工要嚴格按照設計方案與施工方案進行,在深基坑土方開挖工作方面,更要按照項目建設要求進行作業(yè)。在施工過程中將整個施工方案中最復雜的環(huán)節(jié)提取出來,并利用多種挖掘方式與挖掘工藝保證實現(xiàn)工程項目預期的施工深度,順利完成分層開挖與分段開挖工作。此外,還要嚴格控制挖土機的作業(yè)范圍,一方面要保證施工工作人員的生命安全,確保在安全的工作環(huán)境中完成深基坑底部施工作業(yè),另一方面要及時監(jiān)控深基坑底部四周的土質(zhì)結(jié)構(gòu),嚴防安全事故的發(fā)生。同時,作為影響深基坑開挖工作質(zhì)量的另一項重要因素,開挖程序亦非常重要。因此,在開挖前施工單位要結(jié)合開挖剖面分層與行車路線,明確開挖程序,制定施工現(xiàn)場坡面路線圖與施工平面圖,制定完善的施工標準保證土方開挖工作順利有序進行。
建筑物深基坑土方開挖工作離不開有效的基坑支護,因此施工單位要明確深基坑的支護方式與支護內(nèi)容。一般情況下首先計算基坑內(nèi)側(cè)壁的安全系數(shù),并采用土釘墻與放坡加噴射砼護面相結(jié)合的方式進行基坑支護。當前針對這一領域的專業(yè)人才的需求持續(xù)攀升,相關(guān)部門要提高對基坑支護人才的培養(yǎng),并積極召開專題研討會等活動,加大對支護工作的科研投入,推進基坑支護工作流程的完善。
社會的發(fā)展為各行各業(yè)帶來了新的推動力,我國城市化進程的不斷深入對建筑行業(yè)產(chǎn)生了巨大促進作用,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑方式與施工工藝與時俱進,不斷推進我國建筑事業(yè)的發(fā)展。大型建筑深基坑土方開挖技術(shù)的有效應用是影響建筑物質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容,施工單位要予以高度重視,確保工程施工順利開展。