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 257300

隨著物質(zhì)人們文化水平的不斷提升，對美好生存居住環(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3個月。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)對該高層建筑的地下勘探實際情況，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)省建筑用地大多會采用高層建筑，這樣就會增加高層建筑基礎(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)用實踐、完善改進(jìn)，逐步形成了一個可以根據(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，需要認(rèn)真做好施工設(shè)計、施工檢測以及支護(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產(chǎn)安全，提升建筑工程的質(zhì)量，可以有效推進(jìn)我國建筑行業(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，同時還不會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)。但在實際施工的過程中，其會受到支護(hù)設(shè)置的影響和限制，土方開挖的難度會有所增加。

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，其不僅操作起來十分簡單，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)更加適用于場地比較開闊且地質(zhì)狀況較好的地方，并且要確保其不會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，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候還需要將安全問題考慮進(jìn)去，如果邊坡過于陡峭，會造成一定的安全隱患，嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致塌方事故的發(fā)生；但邊坡同樣也不能過于平緩，因為過于平緩會導(dǎo)致施工量增大，延長施工的時間，同時還會影響到其他的建筑物，因此在開挖邊坡時，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)長狀的桿件，其主要作用是固定場地，因為土釘?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，其不僅能夠有效的節(jié)約原材料的使用量，同時能夠有效的縮短施工的工期[3]，并且很少會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。其主要針對的是一些深基坑施工場地較小并且無法使用放坡開挖的情況，但需要注意的是，施工場地的排水條件一定要能夠滿足其要求，因為這一技術(shù)對排水系統(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

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，對于支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水情況、周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)。針對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、記錄，對發(fā)現(xiàn)的問題及時采取措施。2）深基坑開挖過程中易引起邊坡失穩(wěn)，與土的抗剪強度隨時間推移發(fā)生衰減的特性有關(guān)，若施工現(xiàn)場排水不良、堆料及棄土未及時清理，會加劇這種狀況。3）深基坑面積過大時要對底板混凝土采取邊挖邊澆的操作方式進(jìn)行處理，同時采取分層、分塊方式進(jìn)行挖土，避免出現(xiàn)深基坑暴露期過長方面的質(zhì)量問題，這些都對能起到穩(wěn)定基坑的作用。

4、解決策略

4.1 加強施工人員的技術(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，必須加強施工操作人員的培訓(xùn)和教育，糾正其錯誤的施工意識。組織相應(yīng)的技術(shù)水平測試，對于通過該測試的施工人員頒發(fā)上崗證書，允許其進(jìn)行高層房屋建設(shè)施工。同時嚴(yán)厲打擊無證上崗的施工人員，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 加強設(shè)計準(zhǔn)備工作

施工前的設(shè)計準(zhǔn)備工作能否順利實施是整個高層建設(shè)工程施工項目能否順利開展的重要保證，可以說，施工前的一切設(shè)計準(zhǔn)備工作是之后整個高層建設(shè)工程施工項目的基石。因此，在正式開始高層建設(shè)工程施工之前對整個項目進(jìn)行預(yù)先設(shè)計，對進(jìn)行施工過程中可能遇到的問題進(jìn)行事先預(yù)案，對施工項目預(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)督管理人員對整個施工項目進(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)督機構(gòu)對其進(jìn)行的監(jiān)督管理。就施工單位自身而言，監(jiān)督管理人員必須對施工的每一個環(huán)節(jié)、每一個步驟進(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)對高層建筑工程質(zhì)量進(jìn)行驗收檢查，決不能徇私舞弊。

結(jié)語：

總的來說，高層建筑工程質(zhì)量對我國建筑行業(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，同時也是對下層空間良好利用的體現(xiàn)。只有對影響高層建筑工程質(zhì)量的各個方面因素進(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，對整個工程的順利開展意義重大。因此，在進(jìn)行高層建筑施工時，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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