吳蘭香(臨沂市河東區住房和城鄉建設局,山東 臨沂 276000)
隨著我國城市化進程不斷推進,高層建筑工程項目不斷增多,在高層建筑結構基礎施工中,開挖深度較大,并且在實際施工過程中,通常會面臨各種挑戰,比如載荷條件、土體性質以及施工環境等。如果在項目規劃設計與施工質量安全控制方面存在問題,則會容易引發各種風險事故,并且還會對周圍建筑結構、地下管網以及施工人員的生命安全產生威脅,從而直接影響企業的經濟收益。因此。必須對建筑工程深基坑支護施工質量與安全控制給予足夠的重視和研究。
深基坑支護施工在建筑工程中是較為重要的環節,其影響范圍廣泛。從結構安全的角度來看,深基坑支護的質量直接關乎整個建筑結構的穩定性和安全。如果沒有實施嚴格的質量控制,容易出現基坑坍塌、滑移或其他結構性問題,嚴重時,甚至會影響整個建筑工程施工進度。因此,確保深基坑支護結構的穩固和可靠是保障建筑整體安全的前提。與此同時,深基坑施工環境具有高風險性質,要求實施有效的安全措施和嚴格的質量控制,提供個人防護裝備、定期培訓施工人員、設置必要的警告標志、實施應急預案等,從而能夠大幅降低風險事故發生率,保障施工人員的生命安全。除此以外,深基坑施工會對鄰近的建筑物、地下管線以及城市基礎設施造成不利影響,通過嚴格的質量控制和安全管理,可有效排除潛在的風險問題,如可采用振動監控系統評估施工對周邊建筑的影響,并實施必要的隔振措施。如果深基坑施工存在問題,則會導致工程延期和成本增加,通過實施高標準的質量控制,不僅有助于避免安全問題,還能確保工程按照規定要求和標準完成。由此可見,在深基坑支護施工中,通過實施質量控制和安全管理,并采取綜合措施,能夠保證結構質量和施工人員生命安全,減少對周圍環境的影響,控制工程成本,增加企業經濟效益[1]。
某酒店塔樓工程項目,地上建筑結構面積70806m2,總高度179.85m。建筑結構為鋼筋混凝土核心筒與鋼管混凝土框架相結合,地下設有3 層,主體建筑和裙房的部分地下結構相連接,其中地下三層為人防工程,人防等級為五級和六級,其余兩層為地下車庫和設備用房。地下室頂板標高為-15.30m,設計抗浮水位時,室外地坪標高需設置為-0.5m。地下結構總面積為58840m2。此基坑施工現場區域土層為長江中下游沖積層,并且屬于第四紀沉積物,各土層物理力學指標見表1。此項目為一級基坑,開挖深度為15.9m。基坑處在第④層粉砂層內,在開挖基坑期間,此土層容易發生管涌、坑壁坍塌以及流砂等情況,對此,需實施針對性圍護方法,以保證項目建設安全和質量。

表1 各土層物理力學指標
2.2.1 設計管理
深基坑支護施工中,設計方案具有十分重要的作用,制定出科學合理的深基坑支護設計計劃,能夠顯著提升工程施工質量,降低施工成本。在實際設計過程中,由于涉及內容較多,地質環境較為復雜,導致在開挖期間容易出現支護位移、土地變化等各種影響因素,這就對基坑設計提出了更高的要求。該項目在設計基坑支護方案時,選擇具有豐富經驗且資質齊全的設計單位,在圍護樁方面,使用SMW工法樁內插H型鋼,沿著基坑外側應用放坡開挖方法,并與旋噴攪拌加勁樁相結合,替換以往內支撐支護方法。此設計方案通過項目實際驗證具有較高的安全性,可顯著降低施工成本[2]。
2.2.2 分包單位管理
深基坑支護施工具有一定的特殊性,需選擇經驗豐富、資質齊全的分包團隊開展作業。由于建筑企業的人員素養和施工技術會直接影響整個工程項目建設質量,因此,監理人員與施工單位需共同對總包單位所選專業團隊進行審查,選用信譽、技術以及綜合能力較強的分包企業,優先考慮有過類似項目施工經驗的隊伍,與此同時,還需避免出現層層轉包的情況,防止對施工質量產生較大影響。
2.2.3 施工專項方案管理
在制定項目建設專項方案時,需根據工程具體情況控制各項要點,并且還需具有較強的針對性措施。與此同時,相關人員需對建筑單位上報的專項計劃進行全面審核,如存在問題,需及時修改,并根據規定流程申報,如方案較為復雜,需組織專家進行會審,通過審批之后才可開展施工。具體審核內容有:降水措施、作業平面圖、施工周期、基坑開挖方法與支護方法等。此項目建筑單位依據工程具體狀況制定出科學合理的圍護作業專項計劃,并已通過審核,為項目順利開展提供了可靠保障。
工程建設過程中,基坑支護作業是較為重要的環節,需結合地質勘探數據以及施工現場具體水文環境情況,并依據深基坑項目施工條件與經驗,明確項目重點施工內容,同時,還需編制完善的專項施工計劃以及應急預案,并上報相關部門進行審核。
2.3.1 深基坑工程施工
在深基坑項目中,主要施工環節包括防水、挖土、圍護以及擋土等,具有一定的復雜性特征,建筑單位需根據施工流程、設計方案、技術要求開展作業,對所有施工要點編制合理的措施,并全面控制整個施工過程。
由于此項目周圍環境比較復雜,在施工之前,需全面掌握地下管線具體走向、位置等,在實際施工期間,需做好保護工作,避免在注漿階段出現水泥漿液大量流失的情況,防止其對施工質量產生影響并導致管道堵塞的現象。此基坑項目中,坑底位于第④層粉砂層,由于這種土層具有一定的滲透性,且滲透數值較大,如果出現水土突涌的問題,則容易發生水土流失,導致地面沉降,從而對周圍道路、建筑物等產生較大影響。另外,在加勁樁預應力張拉過程中,部分應力會消失,進而會降低整個圍護體的穩定性[3]。
2.3.2 深基坑周圍土體止水控制
如果地下水位較高,會對深基坑項目建設產生較大影響。在編制止水計劃時,需綜合考慮深基坑的降水、防水以及排水,并依據地質勘查獲得的數據資料,對地下水來源進行詳細分析,并全面掌握基坑周邊環境條件。在有鄰近建筑物的情況下,需采取針對性封堵措施,并聯合抽水方法,防止基坑周邊土壤和水流失。如果處理不當,會導致建筑物出現不均勻沉降的現象,或者發生坑底流沙、管涌等嚴重問題,從而增加施工難度,延長工期。在本項目施工現場,地下水主要包括潛水和微承壓水,會對圍護工程的施工產生較大影響。潛水主要分布在淺層土壤中,其水源相對較少;微承壓水主要存在于地層③、④、⑤中,水位標高范圍在-1.5m~-2.8m,明顯大于基坑底部標高,對此,在開挖基坑過程中,需實施降水處理。由于基坑四周環境較為復雜,為避免降水過程對鄰近區域造成影響,在設計基坑時,使用封閉式止水計劃。止水帷幕將延伸至⑥粉質黏土層,降水工作將主要側重于疏干,輔以降壓措施,并在基坑內外安裝管井,特殊情況下在坑外進行回灌操作,以確保整個降水過程的有效性和安全性。
2.3.3 深基坑支護的信息化管理
基坑開挖時,需對施工現場進行全面監測,充分確保基坑的安全性與剛度,為施工現場周圍建筑、圍護體等方面安全提供可靠支持,動態了解四周環境變化,并與原先測量獲得的數據以及設計值進行詳細對比,綜合分析各種技術方法的有效性,如果出現特殊情況,需編制合理的應對措施,保證工程施工安全。在基坑支護結構施工過程中,使用信息化管理方式時,需組織專業作業監測團隊,全面監測基坑現場與周邊建筑物,依據開挖基坑過程中所觀察到的巖土變位、支護結構等狀況,與勘測和設計預期進行對比,并對監測數據進行動態分析,深入了解位移幅度、方位以及變化頻率,結合報警要求,預估后續施工內容,并及時預警施工過程中可能出現的潛在風險,若監測到的位移超過設定預警值,需立即實施有效應對方法,以保證整個項目的施工安全[4]。
對深基坑支護結構項目監測的具體內容包括:支護結構沉降、頂部垂直位移以及觀察基坑底裂縫隆起等。除了每日目測檢查外,還需每間隔8m~10m 布置一個監測點,并在重要位置適當增加監測點密度。開挖后,需要每天至少監測3次,如果發現位移較大,則需布置更多的監測點。本工程中,建設方指派具備相應資質的監測機構負責對周邊環境以及附近建筑結構和地下管線等方面實施全面監測,并且將每天監測到的數據第一時間上報給相關部門,便于調整施工程序,加快施工進度,采取針對性防護措施,實現信息化施工,確保工程建設質量。
2.3.4 突發事件應急措施管理
開挖深基坑過程中,由于深度較大且施工工期較長,在完成地下隱蔽項目的整個過程中,一般會出現多次降雨和各種影響因素,顯著增加安全隱患的不確定性,容易引發安全事故。因此,需制定出針對性的應急措施,一旦事件發生,應立即實施應急預案,并與相關單位協作,共同解決問題。基坑施工過程中,突發事件主要包括基坑中發生流沙、管涌現象,基坑支護結構發生沉降、裂縫的情況,以及極端天氣下的持續降雨。針對以上情況,需制定相應的應急措施。例如,當地面出現裂縫時,可注入水玻璃和水泥混合液,沿裂縫填充,以避免地表水滲入而提高坑壁壓力。地面裂縫還需使用水泥砂漿進行抹平處理,以保證變形土體的穩定性。當監測到水平位移高出預警值時,可使用水平或者斜向支撐來限制其進一步發展。如果發生坡腳滑移的現象,可利用草包、砂石堆積在坡腳處,并使用土壤實施反壓回填。本項目經歷過一次暴雨之后出現局部滑坡的情況,由于立即采取了應急措施,并對基坑實施反壓回填,有效防止了事故持續惡化,通過實踐證明此方法具有良好成效[5]。
本文對建筑工程深基坑支護施工質量與安全控制進行了深入研究。在建筑工程深基坑施工過程中,由于地質和水文環境較為復雜,并且涉及施工內容較多,因此,實際施工管理期間,需選用科學合理的支護施工計劃,做好建筑材料管理工作,對各方面施工流程實施嚴格監督,同時,對支護結構變形進行監測,并做好防水工作,另外,還應對深基坑實施針對性保護方法,以保證深基坑施工的安全和質量。