論述高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)

文/李虎、董艷超 山東宇通路橋集團(tuán)有限公司 山東東營(yíng) 257300

隨著物質(zhì)人們文化水平的不斷提升，對(duì)美好生存居住環(huán)境的需求也越來越高，高層建筑工程施工量也越來越大，這就對(duì)地基施工的質(zhì)量提出了更嚴(yán)格的要求。而由于支護(hù)技術(shù)深基坑工程的重中之重，對(duì)相關(guān)施工工藝進(jìn)行技術(shù)控制就顯得尤為必要。但是在實(shí)際的施工過程中，由于人員技術(shù)水平、材料質(zhì)量和施工工藝等環(huán)節(jié)的問題，容易造成施工質(zhì)量的相應(yīng)缺陷。為了能夠有效緩解這一問題，對(duì)基坑支護(hù)施工技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述和優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。

1、工程案例

某大型高層建筑位于某市四環(huán)北，地上建筑32層樓，于2016年12月施工完畢，其中深基坑工程耗時(shí)3個(gè)月。工程總用地面積約為15000m2，地上建筑為住宅/寫字樓兩用，地面標(biāo)高為75.87～82.65m，地下一層部分為餐飲區(qū)和超市，地下二層為停車區(qū)域和消防控制中心。施工人員根據(jù)對(duì)該高層建筑的地下勘探實(shí)際情況，決定深基坑采取連續(xù)墻支護(hù)結(jié)技術(shù)，地下建筑面積達(dá)12000m2。

2、深基坑支護(hù)施工技術(shù)的重要性

目前，隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，建筑用地比較緊張，為了節(jié)省建筑用地大多會(huì)采用高層建筑，這樣就會(huì)增加高層建筑基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量的壓力；為了滿足高層建筑工程的實(shí)際需求，深基坑支護(hù)施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑工程施工中，這樣就為建筑工程基礎(chǔ)穩(wěn)定性和強(qiáng)化建筑工程施工質(zhì)量提供了重要的保障。并且深基坑支護(hù)施工技術(shù)經(jīng)過多年的應(yīng)用實(shí)踐、完善改進(jìn)，逐步形成了一個(gè)可以根據(jù)不同地形、地質(zhì)條件、不同經(jīng)濟(jì)條件等完整的深基坑支護(hù)技術(shù)體系。深度或者支護(hù)結(jié)構(gòu)超過5m的基坑為深基坑，在進(jìn)行深基坑施工時(shí)，需要認(rèn)真做好施工設(shè)計(jì)、施工檢測(cè)以及支護(hù)等工作，這樣不僅可以確保深基坑施工的安全性，而且還可以有效避免對(duì)周圍環(huán)境和建筑物造成不好的影響，防止在施工中出現(xiàn)坍塌、滑坡等問題，充分保障施工人員的生命以及財(cái)產(chǎn)安全，提升建筑工程的質(zhì)量，可以有效推進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3、高層建筑工程的深基坑支護(hù)

3.1 深基坑支護(hù)的定義與分類

高層建筑工程深基坑支護(hù)是在建筑工程周圍、基坑側(cè)壁處設(shè)置的重要保護(hù)措施，它的存在主要是加固和支擋工程側(cè)壁和周邊環(huán)境，從而保證工程地下結(jié)構(gòu)和基坑周圍的安全性、穩(wěn)定性。當(dāng)前高層建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)當(dāng)中主要包括深層攪拌支護(hù)、柱列式灌注樁排樁支護(hù)、錨桿、鋼板樁支護(hù)、地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐和旋噴樁墻支護(hù)等多種方式。1）鋼板樁支護(hù)：采用熱軋鋼與鋼板樁結(jié)合施工，形成一道鋼板樁墻，其施工工序簡(jiǎn)單，但容易受到外部因素的影響。2）深層攪拌支護(hù)：將軟土與水泥進(jìn)行拌和，使兩者間充分發(fā)生理化反應(yīng)，然后生成支護(hù)結(jié)構(gòu)。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和粘土等土層當(dāng)中的支護(hù)。3）排樁支護(hù)：在柱列間設(shè)置挖孔灌注樁以及混凝土鉆孔形成擋土結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行相應(yīng)的支護(hù)。

3.2 主要的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

3.2.1 逆作法基坑支護(hù)施工技術(shù)

逆作法施工技術(shù)指的是在地下室預(yù)先設(shè)置好鉆孔樁，然后逐層向下操作，這種施工技術(shù)就被稱作逆作法施工。從目前高層建筑的施工技術(shù)來看，逆作法施工技術(shù)是其中最為成熟和效果最好的一種技術(shù)，其所采用的是平行立體的操作方式，這不僅極大地縮減了工程的工期，同時(shí)還不會(huì)受到天氣條件的影響。另外，這種技術(shù)還能夠?qū)Φ叵驴臻g進(jìn)行最大程度的利用。在使用逆作法施工技術(shù)的時(shí)候，開挖土方和地面的施工是輪換進(jìn)行的，這就有效控制了地面負(fù)重對(duì)地下土體的壓力。一般來說，這一技術(shù)更多的是應(yīng)用在基坑深度比較大的情況下，從而使得地下室的支護(hù)作用能夠得到充分地體現(xiàn)。但在實(shí)際施工的過程中，其會(huì)受到支護(hù)設(shè)置的影響和限制，土方開挖的難度會(huì)有所增加。

3.2.2 放坡開發(fā)基坑支護(hù)施工技術(shù)

放坡施工開挖技術(shù)指的是按照一定的順序?qū)ι罨拥闹苓吔Y(jié)構(gòu)進(jìn)行放坡施工，這種施工技術(shù)具備許多優(yōu)勢(shì)，其不僅操作起來十分簡(jiǎn)單，成本投入也較小，但唯一的不足之處就是土方的開挖量要十分之大。因此，這種施工技術(shù)更加適用于場(chǎng)地比較開闊且地質(zhì)狀況較好的地方，并且要確保其不會(huì)影響到周圍的建筑物。邊坡開挖分為兩種，一種是基坑是完全深度的，另一種是基坑是局部深度的。在確定土方邊坡的大小時(shí)，需要在綜合多種因素的情況進(jìn)行確定，不僅要考慮到施工的土質(zhì)情況，同時(shí)還要結(jié)合施工的工藝以及挖方的深度等條件進(jìn)行綜合考慮。在確定邊坡大小的時(shí)候還需要將安全問題考慮進(jìn)去，如果邊坡過于陡峭，會(huì)造成一定的安全隱患，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致塌方事故的發(fā)生；但邊坡同樣也不能過于平緩，因?yàn)檫^于平緩會(huì)導(dǎo)致施工量增大，延長(zhǎng)施工的時(shí)間，同時(shí)還會(huì)影響到其他的建筑物，因此在開挖邊坡時(shí)，需將這一問題重視起來。

3.2.3 復(fù)合土釘墻基坑支護(hù)施工技術(shù)

復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)的主要受力部分是土釘，土釘是一種呈細(xì)長(zhǎng)狀的桿件，其主要作用是固定場(chǎng)地，因?yàn)橥玲數(shù)慕M成部分十分之多，因而通常將它稱作土釘墻，其主要包括嚴(yán)密排列的圖釘、進(jìn)行加固處理過的土體等。土釘在發(fā)揮作用時(shí)主要依賴的是一種摩擦力，即土體變形過程中與土釘之間所產(chǎn)生的摩擦力。這一支護(hù)施工技術(shù)具備許多的優(yōu)勢(shì)，其不僅能夠有效的節(jié)約原材料的使用量，同時(shí)能夠有效的縮短施工的工期[3]，并且很少會(huì)影響到周圍的建筑物和環(huán)境，目前，這種施工技術(shù)在高層建筑中的使用是十分普遍的。其主要針對(duì)的是一些深基坑施工場(chǎng)地較小并且無(wú)法使用放坡開挖的情況，但需要注意的是，施工場(chǎng)地的排水條件一定要能夠滿足其要求，因?yàn)檫@一技術(shù)對(duì)排水系統(tǒng)的要求較高。這一技術(shù)在施工過程中通常需要先確定位置并且進(jìn)行標(biāo)記，其后對(duì)鉆孔進(jìn)行灌漿操作，接著在完成混凝土的噴射之后，只要分層將土方進(jìn)行開挖就可完成。

3.3 深基坑支護(hù)施工注意事項(xiàng)

1）開挖深基坑土方要在施工前確定詳細(xì)方案、組織，遵循分層開挖、嚴(yán)禁超挖的原則，對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水情況、周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)。針對(duì)不允許任何沉降以及水平位移的建筑要求，必須滿足側(cè)向位移控制要求，嚴(yán)格控制橫向支撐質(zhì)量，錨桿張拉情況、抽檢情況都要嚴(yán)格遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，按照要求繼續(xù)檢測(cè)、記錄，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)采取措施。2）深基坑開挖過程中易引起邊坡失穩(wěn)，與土的抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間推移發(fā)生衰減的特性有關(guān)，若施工現(xiàn)場(chǎng)排水不良、堆料及棄土未及時(shí)清理，會(huì)加劇這種狀況。3）深基坑面積過大時(shí)要對(duì)底板混凝土采取邊挖邊澆的操作方式進(jìn)行處理，同時(shí)采取分層、分塊方式進(jìn)行挖土，避免出現(xiàn)深基坑暴露期過長(zhǎng)方面的質(zhì)量問題，這些都對(duì)能起到穩(wěn)定基坑的作用。

4、解決策略

4.1 加強(qiáng)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)

為有效保證高層建設(shè)工程各施工人員技術(shù)水平達(dá)到統(tǒng)一要求，必須加強(qiáng)施工操作人員的培訓(xùn)和教育，糾正其錯(cuò)誤的施工意識(shí)。組織相應(yīng)的技術(shù)水平測(cè)試，對(duì)于通過該測(cè)試的施工人員頒發(fā)上崗證書，允許其進(jìn)行高層房屋建設(shè)施工。同時(shí)嚴(yán)厲打擊無(wú)證上崗的施工人員，從源頭杜絕高層房屋建設(shè)工程出現(xiàn)質(zhì)量問題隱患的發(fā)生。

4.2 加強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

施工前的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作能否順利實(shí)施是整個(gè)高層建設(shè)工程施工項(xiàng)目能否順利開展的重要保證，可以說，施工前的一切設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作是之后整個(gè)高層建設(shè)工程施工項(xiàng)目的基石。因此，在正式開始高層建設(shè)工程施工之前對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)先設(shè)計(jì)，對(duì)進(jìn)行施工過程中可能遇到的問題進(jìn)行事先預(yù)案，對(duì)施工項(xiàng)目預(yù)期達(dá)到的結(jié)果進(jìn)行提前規(guī)劃等步驟必不可少。

4.3 加強(qiáng)監(jiān)督管理

施工過程中的監(jiān)督管理不僅包括施工單位的監(jiān)督管理人員對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目進(jìn)行的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督管理，還包括政府相關(guān)部門或質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行的監(jiān)督管理。就施工單位自身而言，監(jiān)督管理人員必須對(duì)施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)步驟進(jìn)行嚴(yán)格把控；就政府相關(guān)部門或質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)而言，監(jiān)督管理人員必須嚴(yán)格按照相應(yīng)法律法規(guī)對(duì)高層建筑工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收檢查，決不能徇私舞弊。

結(jié)語(yǔ)：

總的來說，高層建筑工程質(zhì)量對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展至關(guān)重要，其不僅有效解決了城市用地緊張的困境，同時(shí)也是對(duì)下層空間良好利用的體現(xiàn)。只有對(duì)影響高層建筑工程質(zhì)量的各個(gè)方面因素進(jìn)行充分細(xì)致掌握和系統(tǒng)全面分析，才能有效保障房屋建筑工程的質(zhì)量。其中，深基坑支護(hù)施工技術(shù)作為高層建筑工程中的制約因素，對(duì)整個(gè)工程的順利開展意義重大。因此，在進(jìn)行高層建筑施工時(shí)，應(yīng)做到保證工程相關(guān)材料、操作人員素質(zhì)、監(jiān)督管理力度以及器械使用管理等所有環(huán)節(jié)安全可靠，以此促進(jìn)深基坑支護(hù)施工技術(shù)健康發(fā)展。

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