建筑工程深基坑技術(shù)施工工藝及應(yīng)用技術(shù)探討

郎 龍 龍

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

建筑行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的重要組成部分，隨著城市化進(jìn)程不斷加快，建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用其中，工程施工愈加復(fù)雜。在建筑工程施工中，深基坑技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升工程施工質(zhì)量和安全，優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)，盡可能降低安全隱患的出現(xiàn)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)于建筑企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意義深遠(yuǎn)。由此，加強(qiáng)對(duì)建筑工程深基坑技術(shù)研究，可以改善其中的不足，對(duì)于后續(xù)工程建設(shè)具有一定參考價(jià)值。

1 工程概況

某建筑工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架，地下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工現(xiàn)場(chǎng)較為狹窄，南側(cè)為空地，為施工材料堆場(chǎng)。廠區(qū)標(biāo)高11.5 m，基坑開(kāi)挖深度9 m。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告了解，施工現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)較為平坦，土層為6層，包括表土和粉質(zhì)粘土，含有機(jī)質(zhì)，土層厚度大概在0.2 m～1.9 m；淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，流塑狀，土層厚度大概在5.4 m～8.6 m；粉質(zhì)粘土和粉砂互層，可塑狀，土層厚度大概在1.7 m～4.6 m；粉砂夾粉土，飽和密度大，土層厚度大概在2.5 m～5.2 m左右；粉砂夾粉土，飽和稍密；粉細(xì)砂，飽和中密狀[1]。

1.1 施工難點(diǎn)

工程由于施工區(qū)域較為狹窄，周圍三面有建筑物遮擋，施工中需要避免對(duì)三面建筑物帶來(lái)破壞和影響，保證建筑物安全。由于施工區(qū)域地下水位較高，土質(zhì)較差，如何能夠做好降水防護(hù)直接關(guān)乎到工程施工質(zhì)量和安全。所以，需要做好基坑排水和土地邊坡穩(wěn)定相關(guān)工作，確保施工活動(dòng)安全有序開(kāi)展[2]。

在工程施工前，要求專門的施工人員勘探土質(zhì)情況，測(cè)量土壓。但是在實(shí)際工作開(kāi)展中，計(jì)算土質(zhì)勘探數(shù)據(jù)局限性較大，難以準(zhǔn)確的反映出土壤性質(zhì)，最終的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，在不同程度上影響著深基坑支護(hù)工程的質(zhì)量和安全。此外，在土壤壓力測(cè)量中，主要是依據(jù)朗肯土壓力理論開(kāi)展工作，盡管該理論具有一定科學(xué)性，但是朗肯土壓力理論是建立在假設(shè)條件下成立的，真實(shí)的土壤條件可能存在明顯的差異，受到外界環(huán)境、氣候和季節(jié)條件變化而變化，所以最終得到的數(shù)據(jù)差異較為明顯。與此同時(shí)，深基坑支護(hù)工程出現(xiàn)的安全事故幾率逐年增高，究其根本在于勘探工作不到位、數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)以及支護(hù)設(shè)計(jì)不全面等。所以，針對(duì)此類問(wèn)題，需要結(jié)合實(shí)際情況有針對(duì)性開(kāi)展工作，選擇合理的預(yù)防措施，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)有效的予以解決，為后續(xù)施工活動(dòng)有序開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和保障。

1.2 技術(shù)措施

1)水泥攪拌樁圍護(hù)和止水。水泥攪拌樁四周土體加固處理，起到阻擋四周地下水滲透的作用，有助于提升邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。水泥攪拌樁設(shè)計(jì)，攪拌樁直徑為700，樁長(zhǎng)10 m，沿著樁長(zhǎng)方向2 m間隔裝內(nèi)側(cè)加樁柱，有助于提升樁柱的抗折強(qiáng)度，做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作[3]。

2)深井與輕型井點(diǎn)降水結(jié)合。通過(guò)深井降水方式來(lái)降低地下水位，使用輕型井點(diǎn)降水降低邊坡水位，有助于降低土層含水量，提升基坑邊坡穩(wěn)定性。深井直徑360，深度15 m，根據(jù)施工要求設(shè)計(jì)10口井，滿足深井降水要求。

3)邊坡防護(hù)。土方邊坡澆筑80 mm的C20混凝土，避免雨水沖刷邊坡，出現(xiàn)土體滑移問(wèn)題。基坑周圍磚砌擋墻，避免地面水滲透到基坑中，提升地基承載能力。

2 施工工藝流程

2.1 深層水泥攪拌樁施工

深層水泥攪拌樁施工流程為：對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行整平→測(cè)量定位→預(yù)拌下沉到設(shè)計(jì)深度→多次噴漿和提升→施工完成→后期養(yǎng)護(hù)。

2.2 注意事項(xiàng)

施工過(guò)程中，一些環(huán)節(jié)需要做好注意事項(xiàng)，避免對(duì)工程施工質(zhì)量和安全帶來(lái)不良影響。施工區(qū)域整平過(guò)程中需要將地表上的雜草和淤泥及時(shí)清理干凈，使用經(jīng)緯儀放出主軸線來(lái)測(cè)量位置；施工前至少兩根試樁，以此來(lái)獲取更加全面、可靠的施工參數(shù)；施工時(shí)保證加固深度，土地?cái)嚢柙趦纱我陨希皇┕^(qū)域攪拌樁的垂直偏低控制在1%以內(nèi)，偏差不超過(guò)50 mm；水泥漿制備，采用3.25的普通硅酸鹽水泥，按照加固土的15%來(lái)添加水泥；結(jié)合施工工藝，綜合評(píng)定水泥攪拌樁質(zhì)量，選擇合適的攪拌方法和停漿處理方法[4]。

2.3 深井降水

深井降水施工中，使用φ800孔，設(shè)置鋼筋混凝土管，上下部采用不透水管，中部采用透水管，并且在管的外部包裹尼龍絲布，外部填充濾料砂。

管井位置與攪拌樁之間的距離在0.8 m以上，管井底標(biāo)高較之基坑要深0.8 m左右，不超過(guò)1.2 m。選擇兩臺(tái)ZB-150鉆機(jī)，3.0 kW水泵15臺(tái)，消防水管準(zhǔn)備1 000 m左右即可。根據(jù)設(shè)計(jì)要求來(lái)測(cè)定井位，中心打定位樁，埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒材料主要是采用φ10鋼板制作而成，護(hù)筒長(zhǎng)1.80 m，埋深1.50 m，將護(hù)筒置于坑洞內(nèi)，對(duì)護(hù)筒埋設(shè)的垂直度和中心位置進(jìn)行校正。

在施工現(xiàn)場(chǎng)，鋪置鉆機(jī)作業(yè)平臺(tái)，盡可能降低鉆機(jī)作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的荷載，確保鉆機(jī)可以平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免出現(xiàn)過(guò)大的位移，影響到作業(yè)精準(zhǔn)度。鉆機(jī)底部采用水準(zhǔn)儀整平，促使樁中心垂直度和鉆機(jī)鉆頭吊起后方向相一致。同時(shí)，相關(guān)工作人員還要檢查鉆機(jī)裝置是否完整、穩(wěn)固，檢查相關(guān)機(jī)械設(shè)備和電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

鉆孔在滿足預(yù)設(shè)深度后，應(yīng)該及時(shí)對(duì)孔洞進(jìn)行清理，使用換漿清孔法充分清除坑底的雜質(zhì)，確保泥漿可以正常循環(huán)，中速壓入相對(duì)密度1∶1的泥漿，置換鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣相對(duì)密度較大的泥漿，實(shí)現(xiàn)孔洞的充分清理。孔洞清理后沉淀厚度在400以內(nèi)，確保鉆孔質(zhì)量，避免影響后續(xù)出水[5]。

井管放置，鉆孔完成后，及時(shí)清孔，保證清孔質(zhì)量，安裝井管，使用鋼筋混凝土管，并且在周邊設(shè)置扶正木，用于控制周邊濾水層厚度。底部安裝2 m左右的不透水井管，鋼板封底后安裝濾水管，上方安裝不透水管，使用電焊焊接，確保井管穩(wěn)固。

填孔，在孔壁和井管之間填充粗砂材料，填充到井口；充分清理管井，并做好相配套的抽水試驗(yàn)，定期抽水，控制地下水位。

2.4 輕型井點(diǎn)降水

在輕型井點(diǎn)降水施工中，應(yīng)該嚴(yán)格遵循施工流程，在開(kāi)挖土后，集水總管敷設(shè)，并對(duì)孔洞進(jìn)行充分的清洗和填充濾料，連接井管之后抽水。工程中選擇JQ-90輕型井點(diǎn)，使用直徑為100的總管，濾管長(zhǎng)度大概在1 m，支管間距控制在1.5 m左右；沖孔結(jié)束后，孔壁和井點(diǎn)管之間使用潔凈粗砂充分灌注密實(shí)。需要注意的是，在灌砂過(guò)程中，需要保證管內(nèi)水面同時(shí)上升，確保埋管質(zhì)量符合要求，提升工程施工質(zhì)量[6]。

在使用井點(diǎn)中，需要保持連續(xù)的抽水，如果不止水，可能導(dǎo)致水渾濁，一旦發(fā)現(xiàn)此種現(xiàn)象需要及時(shí)檢查和解決。同時(shí)，還要定期檢測(cè)真空度，真空度如果不足55.3 kPa，可能導(dǎo)致管路漏氣，需要及時(shí)維修和處理。

如果井點(diǎn)內(nèi)淤泥較多，已經(jīng)影響到井點(diǎn)的降水效果，可以使用高壓水反沖井點(diǎn)予以處理，清理堵塞的淤泥。井點(diǎn)系統(tǒng)拆除過(guò)程中，要求在鋼筋混凝土建筑物施工活動(dòng)結(jié)束后，回填達(dá)到標(biāo)高后，將孔洞中用砂土填充，保證施工質(zhì)量。

2.5 土方開(kāi)挖

土方開(kāi)挖施工階段，借助反鏟挖掘機(jī)作業(yè)，地下水位需要控制在基坑底板的500 mm～100 m左右，方可進(jìn)行后續(xù)的開(kāi)挖作業(yè)。基坑開(kāi)挖達(dá)到基地設(shè)計(jì)標(biāo)高后，通過(guò)人工開(kāi)挖方式來(lái)挖掘排水溝和集水坑，主要是用于降水時(shí)將坑洞內(nèi)的雨水及時(shí)排出。邊坡需要做好防護(hù)措施，基坑開(kāi)挖的同時(shí)進(jìn)行邊坡防護(hù)，主要是在基坑斜表面使用80 mm左右厚度的C20細(xì)石混凝土來(lái)澆筑作業(yè)，可以有效避免雨水沖刷發(fā)生塌方，保證基坑穩(wěn)定性，促使后續(xù)施工活動(dòng)有序開(kāi)展。

在開(kāi)挖作業(yè)中，施工現(xiàn)場(chǎng)需要有專門人員指揮和管理，經(jīng)過(guò)施工人員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，人工方式進(jìn)行調(diào)整，確保混凝土墊層可以及時(shí)澆筑。需要注意的是，應(yīng)該充分結(jié)合天氣情況進(jìn)行處理，避免降雨影響施工質(zhì)量和安全，需要立即停止施工，做好防護(hù)措施，避免雨水沖刷基坑出現(xiàn)塌方事故。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該組織相關(guān)人員會(huì)簽，盡可能縮短槽底的暴露時(shí)間。土方開(kāi)挖施工后，在施工現(xiàn)場(chǎng)磚砌擋墻，并在墻體上使用水泥砂漿均勻涂抹，有助于阻擋地面雨水流入到基坑內(nèi)部，影響到基坑穩(wěn)定性。

3 基坑監(jiān)測(cè)方案

為了確保施工活動(dòng)可以安全有序開(kāi)展，提升施工質(zhì)量，應(yīng)該對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，優(yōu)化施工流程，一旦發(fā)現(xiàn)基坑周邊出現(xiàn)變形問(wèn)題，可以及時(shí)反饋到相關(guān)部門，選擇合理措施及時(shí)解決，盡可能避免基坑變形。具體的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括基坑沉降情況，護(hù)坡樁水平位移和傾斜程度，錨桿是否變形等等。同時(shí)，還要在基坑周圍設(shè)置土地觀測(cè)點(diǎn)，盡可能降低對(duì)周圍建筑物和環(huán)境的不良影響，提升施工質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

在建筑工程施工中，通過(guò)深基坑技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升工程施工質(zhì)量和安全，優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)，避免基坑沉降、位移問(wèn)題出現(xiàn)，為后續(xù)工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和保障，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 孫志群,肖先炳.芻議深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2016,23(31):94-95.

[2] 張其岳.深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究[J].江西建材,2016,11(17):83,86.

[3] 許芳英.內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)在蘇州市區(qū)深基坑工程鄰近淺基礎(chǔ)建筑中的應(yīng)用[J/OL].建筑知識(shí),2016,15(8):1-2.

[4] 鄧光洲.深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用分析[J].四川建材,2016,42(4):157-158,160.

[5] 蔣新宏.建筑工程中的深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[J].中國(guó)建材科技,2016,14(7):1-2.

[6] 李 剛.深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用分析[J].門窗,2015,23(2):245.