楊曉東
(山西新元煤炭有限責(zé)任公司,山西 陽泉 045000)
在城市化進程不斷加快的大背景下,城市中高樓大廈建筑需求量也在不斷增加。建筑工程的快速發(fā)展也帶動了深基坑支護施工技術(shù)的快速發(fā)展,這項技術(shù)的提高可以有效保護工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)質(zhì)量,避免建筑工程受周邊環(huán)境的影響而產(chǎn)生一系列的風(fēng)險。以往的深基坑支護施工技術(shù)無法適應(yīng)現(xiàn)階段高質(zhì)量的建筑工程要求,因此就要求相關(guān)工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題、著力提高支護施工技術(shù),更好地為建筑工程的發(fā)展服務(wù)。
從施工特點來看,深基坑支護是為保證施工過程中人員安全和施工穩(wěn)定而采取的必要的圍擋措施,目前我國相關(guān)的基坑工程項目類型涉及房屋建筑、港口、交通運輸、水利等一系列地下工程,涉及的范圍較廣,難度較大,深基坑支護存在較大的風(fēng)險。一般而言,基坑越深越難,相應(yīng)的危險系數(shù)也就越高。因此,相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全也開始引起建筑界的重視。近年來,深基坑支護安全事故頻發(fā),為了保證施工人員的生命安全和工程質(zhì)量,需要針對其施工特點進行優(yōu)化設(shè)計。許多建筑開始向地下空間拓展,深基坑挖掘的深度越來越大,3~5層的地下建筑已經(jīng)比較普遍,7~8層的地下室也開始出現(xiàn),都能達到10m以上,如上海世茂酒店深基坑挖深達88m。而城市現(xiàn)代化的發(fā)展使得人們對建筑的需求越來越大,很多深基坑支護工程只能在城市規(guī)劃范圍內(nèi)進行,相對地質(zhì)環(huán)境條件較差,同樣也增加了設(shè)計深基礎(chǔ)支護的難度。
地下連續(xù)墻技術(shù)主要應(yīng)用于較為深層的軟土地基以及砂土地基中,其具體技術(shù)包括導(dǎo)墻、泥漿護壁、成槽施工以及墻斷連接等流程。在對導(dǎo)墻的施工中需將墻體的厚度控制在1.2m至1.5m的范圍內(nèi),墻體的高度也需控制在地面10~15cm,在此基礎(chǔ)上才能確保地下連續(xù)墻支護作用的有效發(fā)揮。需要注意的是,在對軟土地基進行成槽施工時應(yīng)選擇普通型的導(dǎo)板抓斗,對砂土地基進行成槽施工時應(yīng)選擇加重型的液壓導(dǎo)板抓斗,規(guī)范應(yīng)用施工器械和施工技術(shù),保證連續(xù)墻實現(xiàn)對土建工程的支護作用。該技術(shù)的優(yōu)點在于施工產(chǎn)生的噪音比較小,具有較強的防滲性以及高強度的穩(wěn)定性。
土釘支護技術(shù)的應(yīng)用是以土體原位為基礎(chǔ),對其進行混凝土噴射工作。在技術(shù)實施的過程中首先要確定好邊坡的位置以及坡度的設(shè)置,做好對邊坡的支護施工之后,才能為后續(xù)的技術(shù)施工提供保障。之后對邊坡的土質(zhì)進行判定,并以此明確合適的混凝土配比,確?;炷梁驮翆拥姆€(wěn)定結(jié)合。此外,還需注意的是,在對噴射孔位進行選擇時,施工人員需將孔徑控制在10mm以上,對開孔角度進行合理調(diào)整,提升技術(shù)的高效作用。該技術(shù)的實際施工一般采用分段式的方式,此舉是為了避免土體邊壁發(fā)生坍塌狀況,從而起到更好的穩(wěn)基作用。
鉆孔灌注樁技術(shù)通常應(yīng)用在以黏土、碎石、砂土以及巖石為基礎(chǔ)的地基建設(shè)中,其具體應(yīng)用方式分為兩種,一種是泥漿護壁施工法,另一種是全套管施工法。在泥漿護壁施工法中,技術(shù)應(yīng)用包括平整場地、埋設(shè)護筒、鉆孔、放置鋼筋籠、澆灌混凝土等環(huán)節(jié),這種技術(shù)的應(yīng)用程序比較簡單,對工藝水平的要求也相對較低,但技術(shù)效果強度大,能達到很好的固基效果。在全套管施工法中,技術(shù)應(yīng)用的流程較多,除了上述泥漿護壁施工法中提到的環(huán)節(jié),還包括壓套管、放置套管以及拉拔套管等程序,其應(yīng)用范圍比較廣,適用于各種土質(zhì)地基,并且該技術(shù)下所灌注的混凝土樁剛度更大,穩(wěn)定性更好,但是這種技術(shù)也存在一些不足,施工時間較長,鉆孔速度較慢,還極易造成環(huán)境污染問題。
現(xiàn)階段的鋼板樁支護技術(shù)的操作較為簡單,其工作原理主要是通過鋼板上的特殊鎖扣實現(xiàn)連接目的,進而構(gòu)成一堵圍繞四周的鋼板樁墻體。在具體的鋼板樁建設(shè)過程中,施工人員一定要事先選取好熱軋鋼和鋼板樁,然后以預(yù)期的建設(shè)要求為基礎(chǔ)來對土體開展有目的性的加固和隔離操作,這對于高效展現(xiàn)施工土體構(gòu)造的作用、提升擋水能力有著非常重要的作用。與此同時,鋼板樁支護技術(shù)還可以利用在8m之內(nèi)的深基坑或者是軟土性質(zhì)基坑中,這樣一來,在建設(shè)流程結(jié)束之后,不僅僅可以對鋼板進行充分的利用,而且還可以高效的管理施工成本。但是,此技術(shù)也具有一定的缺陷,假如建筑項目需要做好防水處理工作,那么此支護結(jié)構(gòu)就極有可能會出現(xiàn)形變的情況,這對于地基的穩(wěn)定性有著非常嚴重的影響。所以,在建設(shè)過程中一定要謹慎使用。
當前深層攪拌支護施工技術(shù)的主要工作內(nèi)容是:工作人員將水泥灌注到基坑之中,然后利用攪拌設(shè)備對基坑內(nèi)部的水泥和土壤進行全方位的攪拌,并同時加入有關(guān)的固化劑來使得水泥和土壤產(chǎn)生反應(yīng),最終實現(xiàn)改變土質(zhì)特點的目標。在建筑項目的施工過程中,建設(shè)人員利用此種支護施工技術(shù)不僅僅可以大幅度提升土壤的綜合強度,而且還可以在一定程度上為建筑項目的有序施工打下堅實的基礎(chǔ)。除此之外,因為此種支護施工技術(shù)所產(chǎn)生的噪音較小,而且其防水防滲性能突出,因此,其可以說是現(xiàn)階段建筑行業(yè)利用最為普遍的一種深基坑支護施工技術(shù)之一。
基于深基坑支護的特點及施工的復(fù)雜因素,導(dǎo)致深基坑支護工程存在諸多問題,以下從以下方面總結(jié)這些存在的問題并進行原因分析。
1)深基坑支護工程存在一定的不確定性。近年來,由于城市建筑群密集,支護場地狹窄、支護深度深,加上施工周邊環(huán)境的復(fù)雜,工地施工條件苛刻,為施工帶來較大難度,經(jīng)常使深基坑支護出現(xiàn)不可預(yù)測的問題,從而容易引發(fā)工程事故。
2)深基坑支護工程存在一定的區(qū)域性。由于深基坑支護工程和土層及地下水關(guān)系密切,有時即使是一個區(qū)域,也存在土層結(jié)構(gòu)的不同和差異。所以,巖土工程勘察階段尤為重要,勘察結(jié)果要詳細、準確,才能進行深基坑支護工程的設(shè)計與施工。
3)深基坑支護工程存在施工和設(shè)計的結(jié)果差異問題。在巖土工程勘察階段,勘察數(shù)據(jù)具有離散性,不能完全代表所有的土層情況,導(dǎo)致設(shè)計數(shù)據(jù)存在不準確的情況。而基坑支護的一部分構(gòu)件是在土層內(nèi)完成,加上施工時周邊建筑物與道路、管線等障礙物的約束及設(shè)計方案的實施困難,導(dǎo)致深基坑支護時施工與設(shè)計產(chǎn)生脫節(jié)現(xiàn)象。
4)深基坑支護工程存在施工質(zhì)量不可靠的問題。在實際施工中,為節(jié)約成本,增加局部效益,很多建筑工程承包公司將深基坑支護工程委托給專業(yè)性不高的單位和技術(shù)人員進行施工。而這些技術(shù)不強的工程單位并不具備巖土施工的能力,甚至偷減材料,甚至有個別沒有資質(zhì)的個體負責(zé)深基坑支護工程,從而出現(xiàn)施工技術(shù)水平低和質(zhì)量強度不可靠的問題。
土層的結(jié)構(gòu)變形或地下管道的狀況都會影響深基坑支護施工的順利進行,因此一線施工人員和相關(guān)設(shè)計者必須輪流值班,在施工現(xiàn)場觀測土層的變化情況,通過這樣的監(jiān)測能夠有效獲取地下相關(guān)的數(shù)據(jù),從而進行后續(xù)的整理和分析。一旦發(fā)現(xiàn)土壤出現(xiàn)變形的現(xiàn)象就必須針對性地調(diào)整施工方案,對已經(jīng)施工完畢的支護工程部分進行修整。對土層的觀測靠肉眼是難以進行的,需要相關(guān)的儀器和設(shè)備,因此建筑工程施工企業(yè)需要配備專門的設(shè)施和專業(yè)的工作人員,這樣才能對土層進行準確的觀測,得出精確的數(shù)據(jù),以便設(shè)計人員進行后續(xù)的分析工作。通過檢測與分析,就可以得出土層變化的結(jié)果,從而進行第二輪的重新修補,對不符合目前土壤狀況的支護結(jié)構(gòu)進行一定的改進。一線工作人員一定要因時因地分析自己的工作狀況,不能照搬照抄設(shè)計圖紙,只有根據(jù)地下環(huán)境的變化來進行支護工程的建設(shè),才能保證最終整體地基的平穩(wěn)。
深基坑支護施工的技術(shù)性和專業(yè)性要求比其他建筑工程部分要高,因此不能放任一線施工人員僅僅按照經(jīng)驗來施工,而是要提高其專業(yè)水平和素養(yǎng)使其能夠應(yīng)對施工過程中發(fā)生的不同狀況,并且清楚地了解深基坑工程的具體操作流程。相關(guān)部門應(yīng)對施工人員進行相應(yīng)的培訓(xùn),邀請專業(yè)的深基坑支護施工人員講座,分析施工過程中的工作要點及面對相關(guān)問題時的解決措施。企業(yè)管理部門可以面向社會或高校招募專門的建筑和設(shè)計人才加入自己的施工隊伍,這樣可以快速提高施工隊伍的整體水平。為了促使施工人員認真對待工作,企業(yè)可以設(shè)立相應(yīng)的獎懲機制,對工作業(yè)績和效果進行考察,通過這樣的工作質(zhì)量與工資掛鉤的方式促使相關(guān)的工作人員更加積極主動地提高自身的業(yè)務(wù)水平。
綜上所述,在建筑工程中,深基坑工程技術(shù)與支護結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項常見的基礎(chǔ)工程,它不僅能為工程建設(shè)奠定基礎(chǔ),而且能節(jié)省大量的施工費用??傊诮窈蟮慕ㄖこ探ㄔO(shè)中,應(yīng)加強對深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化方法的重視,并把重視的層面深入工程的每個環(huán)節(jié),做到質(zhì)量監(jiān)督和完善施工方案。