張成春
山東海化建筑建材有限公司 山東 濰坊 262737
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展與城市化建設(shè)的不斷推進,為緩解城市化建設(shè)中的土地資源緊缺等問題,使高層建筑在當前的城市建筑形式中越來越常見。值得注意的是,與普通的低層建筑相比,高層建筑的施工場地不僅十分緊湊,而且工程規(guī)模較大,相鄰建筑之間的距離也比較小,使建筑基坑也越來越朝著大深度方向發(fā)展,而基坑開挖施工中,其開挖面積越大,同時受基坑開挖的具體情況不同等因素影響,都會對建筑基坑開挖及其支護施工提出更高的要求。在這種情況下,針對建筑施工中的深基坑支護施工技術(shù)進行研究,以促進建筑工程的深基坑支護施工技術(shù)水平不斷提升,從而為建筑工程的施工質(zhì)量與安全提供更加可靠的保障和支持,具有十分積極的作用和意義。
建筑工程具有復(fù)雜性與特殊性,在施工過程中易受地理條件、氣候環(huán)境等多種因素影響,從而阻礙建筑工程施工進度,如在施工中遇到軟土地質(zhì)等情況。若建筑工程管理者不重視軟土地基問題,會對建筑穩(wěn)定性造成影響,后期可能導(dǎo)致建筑傾斜、地面塌方等安全問題出現(xiàn)。因此,在工程建設(shè)中要合理運用深基坑支護技術(shù)對基坑周邊結(jié)構(gòu)進行安全保護,充分考慮該施工環(huán)境、成本以及規(guī)模等因素,合理選用施工技術(shù),對深基坑側(cè)壁以及附近環(huán)境有效維護,增強邊坡穩(wěn)定性。除此之外,還要避免該技術(shù)在施工過程中破壞周圍環(huán)境,防止發(fā)生土體變形以及沉陷等現(xiàn)象。深基坑支護在建筑工程中常用以下幾種施工技術(shù):土釘支護、土層錨桿、排樁支護法。土釘支護技術(shù)是指在挖掘時注意做好排水工作,每挖30m左右深度就要安置一條積水溝,并在其中將新型管材妥善埋設(shè),并做好管材封固措施,保障排水設(shè)備運行正常。該施工技術(shù)具有柔性大、成本低以及結(jié)構(gòu)輕的特征,更有助于提高建筑工程的安全性與穩(wěn)定性。土層錨桿技術(shù)是指在工程建設(shè)施工過程中,將外拉系統(tǒng)與擋土結(jié)構(gòu)科學結(jié)合,進而改變土層壓力,防止壓力過大導(dǎo)致變形。因此,在設(shè)計實施方案過程中,要確保整體工程施工工藝與其他各項操作參數(shù)的精準性,另外,在使用錨桿前要對其進行全方位檢查,防止其中存在安全隱患,要把控錨桿之間的孔距,并仔細檢查隱蔽工程,及時做好詳細記錄。排樁支護法廣泛應(yīng)用于建筑工程中,其主要涉及鋼制板樁、鉆孔灌注樁以及人工挖孔等方面。排樁支護法主要針對深基坑邊坡土質(zhì)松軟產(chǎn)生的,通過植物根部防護樁與鋼板樁相結(jié)合的方式,加固建筑工程的穩(wěn)定性[1]。
這一技術(shù)是利用設(shè)備或是采取人工處理的方法進行鉆孔,即在深基坑中進行打孔,再利用設(shè)備放入鋼筋籠,使用混凝土對其澆灌。此種方法雖然顯得較為簡單,但是在實際操作中還會遇到較多困難。在施工過程中要對現(xiàn)場具體情況加以了解,特別是要對現(xiàn)場的地質(zhì)情況進行有效分析,明確周圍的實際環(huán)境,如此才能明確設(shè)備打孔的具體位置。此外,由于支護樁之間的距離較密,在施工過程中需要嚴格按照要求進行施工,并且按照設(shè)計方案對其水泥砂漿的比例進行控制,確??妆诜€(wěn)定,不會影響工程的正常施工。與此同時,由于不同地區(qū)的實際地質(zhì)情況各不相同,如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)地下水位較高,而且存在多層承壓水層的情況,就應(yīng)該使用水泥攪拌設(shè)備連續(xù)進行施工,樁與樁之間要確保能夠咬合,間隔時間不能夠超過6h,并確保在水泥硬化前完成,從而達到理想的止水效果。
黏土是深基坑作業(yè)中常見的土層類型,當黏土層在地下水位以下時,黏土穩(wěn)定性較差,此時支護需采取地下連續(xù)墻技術(shù)提高支護的穩(wěn)定性,在深層土壤地基支護作業(yè)時,采用這一技術(shù)對于工程質(zhì)量和安全的保障有十分重要的意義。在對其進行技術(shù)管理時,嚴格按照流程實施,其中,導(dǎo)墻施工環(huán)節(jié)的技術(shù)管理主要是做好導(dǎo)墻的測量放線,確定導(dǎo)墻形式,加強導(dǎo)墻溝槽開挖誤差的控制。而在單元槽段成槽作業(yè)時,必須科學確定開挖方案,在成槽過程中強化泥漿面的管控和清底工作,泥漿配制環(huán)節(jié)也需重點控制泥漿配制,科學確定泥漿池容量,強化地下連續(xù)墻接頭處理,及時進行鋼筋籠制作和吊放,加強混凝土澆筑工作的開展,并在這一過程中,通過優(yōu)化泥漿性能和降低施工影響預(yù)防槽壁塌方,并做好成槽垂直度控制,尤其需將地下連續(xù)墻的滲水預(yù)防作為重點,同時對地下墻露筋、成槽漏漿、鋼筋籠無法下放到位、預(yù)埋件標高控制、墻趾注漿等技術(shù)要點強化管控。
地下水對該工程的影響是十分重要且關(guān)鍵的,如果不能順利解決地下水所產(chǎn)生的不利影響,則會使得工程質(zhì)量出現(xiàn)一定的問題。在該工程的建設(shè)過程中,如果基坑的坑底滲透系數(shù)較高且具有承壓水頭時,相關(guān)人員應(yīng)當對承壓水進行穩(wěn)定性的測量和計算,如果不能夠滿足項目的要求,則需要對其采取管井降水或者井點降水法來進行一定的截水和減壓。對于井點降水法而言,其不僅能夠解決上述問題,還能夠?qū)ν恋奈锢硇再|(zhì)進行一定的改善,進而使其出現(xiàn)變形等問題的可能性得以降低。例如,當基坑的地下水位處于一個較高水平,土壤的滲透性較高,并且周邊環(huán)境極易受到降水的影響時,通常是利用止水帷幕的方式來進行截水處理,止水帷幕的方式不僅具有較強的降水效果,同時也具有成本低的優(yōu)勢,因此這種方式被行業(yè)相關(guān)人員普遍采用。對深基坑支護工程而言,項目負責人要重視對工程的地下水的監(jiān)測,其不僅包括基坑內(nèi)部的水,也包括地表的水的相關(guān)情況,只有對地下水情況進行深入了解,才能夠及時發(fā)現(xiàn)地下水可能帶來的影響,從而及時采取措施來預(yù)防或解決相關(guān)問題,為基坑挖掘工作的有序進行提供一個穩(wěn)定的保障。
對于建筑工程深基坑面積較大的項目,在支護樁上應(yīng)增加支撐,確保支護樁施工后不會因為受到周圍結(jié)構(gòu)的影響而出現(xiàn)變形。選擇合適的支撐結(jié)構(gòu)才能減少成本投入,避免影響工期。一般情況下,可以將其分為對撐和圓撐,如果條件允許,可以將這兩種形式相結(jié)合。圓撐的作用具有較大的支撐力,不同的結(jié)構(gòu)還能分開施工,提高工程施工進度。對于圓撐無法實現(xiàn)的地方,可以采取對撐的方法加以解決。為了更好地保證支撐的安全性,還應(yīng)設(shè)計應(yīng)力計,在支撐結(jié)構(gòu)上增加沉降位移觀測點,讓其形成完整的監(jiān)測體系。在土方開挖和結(jié)構(gòu)施工過程中,都能夠?qū)χёo結(jié)構(gòu)的具體情況進行監(jiān)測,有效地保證深基坑的穩(wěn)定[2]。
基坑的支護形式選擇要根據(jù)建筑工程的特點和所處地理環(huán)境的特點綜合考慮。目前,我國比較常見且應(yīng)用比較廣泛的深基坑支護形式有土釘墻、放坡、混凝土灌注樁、鋼板樁、地下連續(xù)墻等形式,因每種支護形式在使用中都有各自的限制條件和優(yōu)點,實際工程中,技術(shù)人員要對現(xiàn)場地質(zhì)、濕度、原始土壤承載力、水位等因素進行嚴格勘查分析,可根據(jù)實際情況選擇一種或者幾種支護方式結(jié)合應(yīng)用,例如,放坡支護形式,它的使用限制條件較多,使用的范圍相對來說較小,所以在很多時候都會結(jié)合其他的支護形式一起使用,以達到預(yù)期的支護效果。
規(guī)范合理的程序能夠使得深基坑支護工程得以有序進行,因此,相關(guān)負責人應(yīng)當設(shè)立一個科學的施工程序。在選擇深基坑支護結(jié)構(gòu)時,工程師應(yīng)當考慮基坑安全等級、施工環(huán)境和土的性質(zhì)等多方面的因素,盡可能進行全面的考察,進而使得支護結(jié)構(gòu)的選擇更加有效和科學。在基坑開挖之前,相關(guān)人員應(yīng)當對支護質(zhì)量進行適當?shù)脑囼灪蛧L試,使其能夠確保達到所要求的質(zhì)量水平,而后再將所選擇的支護結(jié)構(gòu)應(yīng)用于該工程項目中。當深基坑開挖時,相關(guān)人員應(yīng)當以所設(shè)定的施工程序為基本指導(dǎo),并且按照分區(qū)、分塊和對稱等原則進行挖坑任務(wù)的執(zhí)行,進而使得該任務(wù)更加規(guī)范、有序地開展。在挖坑的過程中,相關(guān)人員應(yīng)當充分利用機械設(shè)備,并輔之以人工形式,這樣能夠大大提高挖坑的效率,并且能夠使得基坑暴露于空氣中的時間得以有效縮短。當基坑的挖掘深度達到底標的高度后,相關(guān)人員應(yīng)當及時進行墊層設(shè)置的工作,并使其延伸至支護結(jié)構(gòu)的邊緣,如果在其余條件允許的條件下,可以對基坑的周邊8~12m的范圍內(nèi)進行適當?shù)募雍?,從而使得其對坑底起到一定的支撐作用,進而提高基坑的安全性和穩(wěn)定性。除此之外,相關(guān)負責人應(yīng)重視對工程的進展和施工周邊環(huán)境的考察和檢測,如果發(fā)現(xiàn)問題,則能夠及時對施工程序進行調(diào)整,使其能夠更加符合施工現(xiàn)場的情況,進而使得深基坑支護工程的整體進展更加順暢。
開挖深基坑會對周邊地面和建筑產(chǎn)生一定的影響,嚴重則會造成下沉、裂縫等問題,遇到特殊天氣如大暴雨等,地面水隨縫隙深入地下,也會造成地面下沉,周邊的地面、建筑下沉會導(dǎo)致深基坑支護結(jié)構(gòu)的錯位、位移等不良影響,所以為保證深基坑支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全,要注意周邊地面、建筑的變化及地表水的疏導(dǎo),如出現(xiàn)問題,及時反饋,進行加固處理,防止這些問題影響支護結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定度,保證基坑安全。
深基坑支護施工過程復(fù)雜且施工工序多,為保證工程得以順利實施,需在每個環(huán)節(jié)嚴查工程質(zhì)量,切實做好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)管理,以促進工程質(zhì)量的提升。以常見的土釘墻支護為例,其關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要有土方開挖、支護、錨桿與沉降監(jiān)測等,所以需將其作為技術(shù)管理的重點,在每個環(huán)節(jié)均要加強工藝技術(shù)指導(dǎo),切實強化施工現(xiàn)場技術(shù)管理,注重技術(shù)風險管控,尤其要加強沉降監(jiān)測工作的開展,避免出現(xiàn)沉降不均的問題。針對施工現(xiàn)場中發(fā)現(xiàn)的問題,需督促完善,及時解決問題,確保深基坑支護作業(yè)的質(zhì)量和安全。
由于目前施工技術(shù)水平有限,在深基坑支護施工過程中,無法完全避免基坑側(cè)向變位,因此需要專業(yè)人員對深基坑支護進行實時監(jiān)測。如此,才能對即將發(fā)生的支護變形情況有效預(yù)測,并運用科學方式進行應(yīng)對,將深基坑側(cè)向變位產(chǎn)生的危害降到最低。根據(jù)具體監(jiān)測內(nèi)容,深基坑支護監(jiān)測不僅監(jiān)測地下管線側(cè)向與邊坡變形情況,還要對施工周圍自然環(huán)境以及建筑物進行監(jiān)測[3]。
綜上所示,隨著我國社會經(jīng)濟和科學領(lǐng)域的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)的深基坑支護技術(shù)也在一定程度上得到了進步和提高,但其仍不能完全達到新時代的要求。本文從深基坑工作的任務(wù)出發(fā),通過仔細分析,發(fā)現(xiàn)了深基坑支護施工技術(shù)管理中現(xiàn)存的部分問題,并且分別從準備階段和施工過程兩個方面為其提出針對性措施,希望能夠有所啟發(fā)。