張成春
山東海化建筑建材有限公司 山東 濰坊 262737
隨著我國社會經濟的快速發展與城市化建設的不斷推進,為緩解城市化建設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進行研究,以促進建筑工程的深基坑支護施工技術水平不斷提升,從而為建筑工程的施工質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。
建筑工程具有復雜性與特殊性,在施工過程中易受地理條件、氣候環境等多種因素影響,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,會對建筑穩定性造成影響,后期可能導致建筑傾斜、地面塌方等安全問題出現。因此,在工程建設中要合理運用深基坑支護技術對基坑周邊結構進行安全保護,充分考慮該施工環境、成本以及規模等因素,合理選用施工技術,對深基坑側壁以及附近環境有效維護,增強邊坡穩定性。除此之外,還要避免該技術在施工過程中破壞周圍環境,防止發生土體變形以及沉陷等現象。深基坑支護在建筑工程中常用以下幾種施工技術:土釘支護、土層錨桿、排樁支護法。土釘支護技術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,并做好管材封固措施,保障排水設備運行正常。該施工技術具有柔性大、成本低以及結構輕的特征,更有助于提高建筑工程的安全性與穩定性。土層錨桿技術是指在工程建設施工過程中,將外拉系統與擋土結構科學結合,進而改變土層壓力,防止壓力過大導致變形。因此,在設計實施方案過程中,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松軟產生的,通過植物根部防護樁與鋼板樁相結合的方式,加固建筑工程的穩定性[1]。
這一技術是利用設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場具體情況加以了解,特別是要對現場的地質情況進行有效分析,明確周圍的實際環境,如此才能明確設備打孔的具體位置。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,并且按照設計方案對其水泥砂漿的比例進行控制,確保孔壁穩定,不會影響工程的正常施工。與此同時,由于不同地區的實際地質情況各不相同,如果在施工過程中發現地下水位較高,而且存在多層承壓水層的情況,就應該使用水泥攪拌設備連續進行施工,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。
黏土是深基坑作業中常見的土層類型,當黏土層在地下水位以下時,黏土穩定性較差,此時支護需采取地下連續墻技術提高支護的穩定性,在深層土壤地基支護作業時,采用這一技術對于工程質量和安全的保障有十分重要的意義。在對其進行技術管理時,嚴格按照流程實施,其中,導墻施工環節的技術管理主要是做好導墻的測量放線,確定導墻形式,加強導墻溝槽開挖誤差的控制。而在單元槽段成槽作業時,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,泥漿配制環節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,通過優化泥漿性能和降低施工影響預防槽壁塌方,并做好成槽垂直度控制,尤其需將地下連續墻的滲水預防作為重點,同時對地下墻露筋、成槽漏漿、鋼筋籠無法下放到位、預埋件標高控制、墻趾注漿等技術要點強化管控。
地下水對該工程的影響是十分重要且關鍵的,如果不能順利解決地下水所產生的不利影響,則會使得工程質量出現一定的問題。在該工程的建設過程中,如果基坑的坑底滲透系數較高且具有承壓水頭時,相關人員應當對承壓水進行穩定性的測量和計算,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,還能夠對土的物理性質進行一定的改善,進而使其出現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勢,因此這種方式被行業相關人員普遍采用。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測,其不僅包括基坑內部的水,也包括地表的水的相關情況,只有對地下水情況進行深入了解,才能夠及時發現地下水可能帶來的影響,從而及時采取措施來預防或解決相關問題,為基坑挖掘工作的有序進行提供一個穩定的保障。
對于建筑工程深基坑面積較大的項目,在支護樁上應增加支撐,確保支護樁施工后不會因為受到周圍結構的影響而出現變形。選擇合適的支撐結構才能減少成本投入,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合。圓撐的作用具有較大的支撐力,不同的結構還能分開施工,提高工程施工進度。對于圓撐無法實現的地方,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,還應設計應力計,在支撐結構上增加沉降位移觀測點,讓其形成完整的監測體系。在土方開挖和結構施工過程中,都能夠對支護結構的具體情況進行監測,有效地保證深基坑的穩定[2]。
基坑的支護形式選擇要根據建筑工程的特點和所處地理環境的特點綜合考慮。目前,我國比較常見且應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點,實際工程中,技術人員要對現場地質、濕度、原始土壤承載力、水位等因素進行嚴格勘查分析,可根據實際情況選擇一種或者幾種支護方式結合應用,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合其他的支護形式一起使用,以達到預期的支護效果。
規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,相關負責人應當設立一個科學的施工程序。在選擇深基坑支護結構時,工程師應當考慮基坑安全等級、施工環境和土的性質等多方面的因素,盡可能進行全面的考察,進而使得支護結構的選擇更加有效和科學。在基坑開挖之前,相關人員應當對支護質量進行適當的試驗和嘗試,使其能夠確保達到所要求的質量水平,而后再將所選擇的支護結構應用于該工程項目中。當深基坑開挖時,相關人員應當以所設定的施工程序為基本指導,并且按照分區、分塊和對稱等原則進行挖坑任務的執行,進而使得該任務更加規范、有序地開展。在挖坑的過程中,相關人員應當充分利用機械設備,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,相關人員應當及時進行墊層設置的工作,并使其延伸至支護結構的邊緣,如果在其余條件允許的條件下,可以對基坑的周邊8~12m的范圍內進行適當的加厚,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定性。除此之外,相關負責人應重視對工程的進展和施工周邊環境的考察和檢測,如果發現問題,則能夠及時對施工程序進行調整,使其能夠更加符合施工現場的情況,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、建筑下沉會導致深基坑支護結構的錯位、位移等不良影響,所以為保證深基坑支護結構穩定安全,要注意周邊地面、建筑的變化及地表水的疏導,如出現問題,及時反饋,進行加固處理,防止這些問題影響支護結構的剛度和穩定度,保證基坑安全。
深基坑支護施工過程復雜且施工工序多,為保證工程得以順利實施,需在每個環節嚴查工程質量,切實做好關鍵環節的技術管理,以促進工程質量的提升。以常見的土釘墻支護為例,其關鍵環節主要有土方開挖、支護、錨桿與沉降監測等,所以需將其作為技術管理的重點,在每個環節均要加強工藝技術指導,切實強化施工現場技術管理,注重技術風險管控,尤其要加強沉降監測工作的開展,避免出現沉降不均的問題。針對施工現場中發現的問題,需督促完善,及時解決問題,確保深基坑支護作業的質量和安全。
由于目前施工技術水平有限,在深基坑支護施工過程中,無法完全避免基坑側向變位,因此需要專業人員對深基坑支護進行實時監測。如此,才能對即將發生的支護變形情況有效預測,并運用科學方式進行應對,將深基坑側向變位產生的危害降到最低。根據具體監測內容,深基坑支護監測不僅監測地下管線側向與邊坡變形情況,還要對施工周圍自然環境以及建筑物進行監測[3]。
綜上所示,隨著我國社會經濟和科學領域的不斷發展,建筑行業的深基坑支護技術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出發,通過仔細分析,發現了深基坑支護施工技術管理中現存的部分問題,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。
