高層建筑施工中深基坑支護(hù)施工管理的對策

張崢嶸

廣州市第一市政工程有限公司 廣東 廣州 510000

引言

高層建筑是當(dāng)前社會主流建筑類型，建設(shè)高層建筑的初衷是適應(yīng)人口快速增長和提高城市土地資源利用率。高層建筑不同于一般的建筑形式，其對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和基礎(chǔ)承載力要求非常高，如果仍然采用傳統(tǒng)的施工方法，難以保證所建造出的建筑符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?；又ёo(hù)施工是建筑施工中重要環(huán)節(jié)，隨著建筑高度的提高，基坑深度也在相應(yīng)加深，對深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的有效控制，對保證高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性有著重要的意義。但由于在深基坑支護(hù)施工過程中，可能會受到各種因素的影響，包括地質(zhì)條件、地下水水文及周圍構(gòu)筑物等，使得深基坑支護(hù)施工難度加大。因此，高層建筑施工單位有必要加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工過程的管控，采取有效的施工管理措施，確保支護(hù)施工順利進(jìn)行，保證人、機(jī)的安全，從而提高整體管理的成效[1]。

1 高層建筑深基坑支護(hù)施工的特征

1.1 易受外部環(huán)境影響

在幅員遼闊的國土資源中，就存在許多復(fù)雜的地勢地形，也由此給建筑施工帶來的諸多問題，就深基坑支護(hù)施工環(huán)節(jié)，就時常會受到地形地勢、氣候環(huán)境等因素的影響，極大地增加了高層建筑施工的難度。與此同時，深基坑支護(hù)的承載能力本身也較低，在施工過程中還容易出現(xiàn)不均勻的問題。此外，在一些土質(zhì)軟弱的地區(qū)，具有土壤水分含量高、土層空隙大、抗變形能力差等特征，在這樣的地質(zhì)條件下開展施工作業(yè)，將面臨著諸多風(fēng)險，若不能做好深基坑支護(hù)施工質(zhì)量管理與控制工作，建筑結(jié)構(gòu)可能會出現(xiàn)變形或損壞的現(xiàn)象，這不僅會阻礙整體施工的順利推進(jìn)，還會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 基坑深度較大

深基坑深度大是高層建筑深基坑支護(hù)施工中最顯現(xiàn)的一個特征。一般的深基坑深度會在500m以上，隨著建筑高度的增加，建筑承載負(fù)荷也會加大，從而導(dǎo)致深基坑的深度越來越大。究其原因，我國人口規(guī)模龐大，且活動范圍也不斷加大，而在有限的土地資源下，就需要在高層建筑施工中加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工的管理，以提高深基坑支護(hù)施工的強(qiáng)度，保證建筑的安全性和穩(wěn)定性，同時落實(shí)高層建筑建設(shè)的初衷，實(shí)現(xiàn)土地資源的有效利用。

1.3 支護(hù)類型多樣

在現(xiàn)階段的高層建筑施工中，所采用的深基坑支護(hù)技術(shù)類型多樣，常見的有土釘墻支護(hù)、連續(xù)墻支護(hù)、錨桿支護(hù)、混凝土灌注樁支護(hù)等。但無論是采用何種支護(hù)技術(shù)，都應(yīng)滿足復(fù)雜的遞增構(gòu)造要求這一重要前提，如此才能有效保證深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，才能提高高層建筑整體質(zhì)量。而這也就需要相關(guān)人員在具體施工過程中，充分考慮施工現(xiàn)場的各個方面的因素，包括各個施工區(qū)域的土質(zhì)情況和地基情況等，在考慮這些影響因素的基礎(chǔ)上，再結(jié)合工程的實(shí)際情況來設(shè)計合理的深基坑支護(hù)方案和選擇支護(hù)技術(shù)類型[2]。

2 高層建筑深基坑支護(hù)施工管理的現(xiàn)狀

2.1 圖樣采集全面性不足

在高層建筑施工的前期，施工單位應(yīng)對現(xiàn)場施工環(huán)境進(jìn)行全面的勘探和考查，尤其是在地質(zhì)條件方面，應(yīng)做好土質(zhì)采樣分析工作，結(jié)合土質(zhì)分析結(jié)構(gòu)合理確定深基坑支護(hù)的類型，以充分保證高層建筑的安全性和穩(wěn)定性。然而從現(xiàn)實(shí)情況來看，大多數(shù)施工單位會選擇委托第三方專業(yè)勘探企業(yè)來開展前期的勘探、考察工作，但其中就存在一些勘探企業(yè)為了壓縮工程成本而縮減土質(zhì)采樣分析中的鉆孔數(shù)量，結(jié)構(gòu)導(dǎo)致相同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)間有較大的差異。不全面、不真實(shí)的土質(zhì)采樣分析結(jié)構(gòu)，會給建筑工程設(shè)計人員帶來諸多誤導(dǎo)，在深基坑支護(hù)類型選型時容易出現(xiàn)錯誤，不利于保證深基坑支護(hù)的效果，進(jìn)而影響高層建筑的安全性與穩(wěn)定性。

2.2 參數(shù)設(shè)計合理性不足

在高層建筑深基坑支護(hù)施工過程中，需要計算出土體壓力，以明確支護(hù)技術(shù)的抗壓值，這一環(huán)節(jié)工作對高層建筑整體的安全性和穩(wěn)定性有著重要的影響。然而由于在實(shí)際施工中時常會面臨較為復(fù)雜的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，加之土層變化沒有規(guī)律可循，以致建筑工程設(shè)計人員在選擇深基坑支護(hù)技術(shù)類型時，難以有效把握土體壓力，進(jìn)而導(dǎo)致所選擇的支護(hù)類型不符合實(shí)際施工情況和需求。此外，在水文地質(zhì)勘探時，土樣檢驗參數(shù)也會直接影響支護(hù)技術(shù)的選擇，尤其是在深基坑支護(hù)時，基坑內(nèi)的含水量及土質(zhì)黏性變化時，也會使支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。而在土質(zhì)檢驗參數(shù)不準(zhǔn)確、不真實(shí)的情況下，就會使深基坑支護(hù)設(shè)計環(huán)節(jié)存在的較大的漏洞。

2.3 缺乏完善的管理體系，管理投入不足

鑒于深基坑支護(hù)技術(shù)的特殊性，在高層建筑施工過程中，有必要建立完善的規(guī)章體系，以保證現(xiàn)場作業(yè)順利進(jìn)行，保證施工質(zhì)量達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。但從現(xiàn)狀來看，一些建筑施工單位對深基坑支護(hù)施工管理不夠重視，尚未建立起完善的管理體系，同時費(fèi)用投入也不足，加之環(huán)境因素與人為因素的影響又無法完全避免，導(dǎo)致實(shí)際施工作業(yè)無法高質(zhì)量進(jìn)行，降低了深基坑支護(hù)施工的效果[3]。

2.4 施工技術(shù)管理不到位

在高層建筑深基坑支護(hù)施工中，也存在技術(shù)管理不到位的情況，一方面表現(xiàn)為土體受到破壞使得土體塌陷，降低了基坑施工的質(zhì)量，也給施工人員帶來了安全風(fēng)險；另一方面表現(xiàn)為深基坑安全防護(hù)措施落實(shí)不到位，基坑頂部堆積較多土體，安排的材料存放也不合理，在支護(hù)支架頂部堆滿了材料，使得基坑結(jié)構(gòu)的重量加大，容易出現(xiàn)支護(hù)塌陷問題，嚴(yán)重威脅施工人員的人身安全。由于深基坑支護(hù)施工開展過程中，部分單位為了節(jié)約投資成本，加快速度，會忽視深基坑支護(hù)施工的重要性，不能合理使用施工技術(shù)，一定程度上增加了安全事故發(fā)生的概率，同時還導(dǎo)致工期延誤。

2.5 土方開發(fā)與邊坡支護(hù)應(yīng)用不匹配

在高層建筑深基坑支護(hù)施工中，也存在土方開挖與邊坡支護(hù)應(yīng)用不匹配的問題。由于土方開挖較簡單，所需的人力、物力、機(jī)械設(shè)施較小，對人才技術(shù)要求也不高，因此到許多土方施工人員未直接參與到相關(guān)技術(shù)及崗位培訓(xùn)中。而深基坑支護(hù)施工技術(shù)要求較高，在實(shí)際施工中部分土方單位施工時間較長，難以對施工全過程進(jìn)行控制，且在土方開挖作業(yè)中會存在交叉作業(yè)的情形，協(xié)調(diào)管理相當(dāng)重要。若施工過程土方單位控制，土方開挖與支護(hù)交叉進(jìn)行，缺乏統(tǒng)一的安排，就容易導(dǎo)致交叉作業(yè)時出現(xiàn)各種矛盾和難以預(yù)估的問題。

3 高層建筑深基坑支護(hù)施工管理的對策

3.1 做好前期的勘查工作

深基坑支護(hù)施工是高層建筑施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，也是保證整個建筑安全的前提，因此在施工前，有必要加強(qiáng)前期的勘探、調(diào)查，全面了解施工區(qū)域的水文地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，從而采取相應(yīng)的管理措施，強(qiáng)化對深基坑支護(hù)施工的全面管控。具體來說，在施工前期，施工單位要深入施工現(xiàn)場進(jìn)行全面調(diào)查、考查，重點(diǎn)對地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖層、地下水文等進(jìn)行全面的調(diào)查，為施工技術(shù)的應(yīng)用提供參考依據(jù)。同時在現(xiàn)場考查過程中，應(yīng)充分考慮建筑的抗震能力，提前監(jiān)測工程的抗震效果，安排專業(yè)且有豐富經(jīng)驗的人員進(jìn)行檢驗，制定應(yīng)對的策略，使實(shí)際施工符合相應(yīng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)[4]。

3.2 重視地下水位變化，加強(qiáng)監(jiān)測管理

地下水位會對高層建筑深基坑支護(hù)施工質(zhì)量和施工進(jìn)度產(chǎn)生影響，部分地下水滲透位置還會造成不同程度的沉降現(xiàn)象，所以需要施工單位加強(qiáng)對地下水變化的關(guān)注，并結(jié)合工程施工實(shí)際需求輔助類型工作，如實(shí)施人工降水、改善土壤結(jié)構(gòu)等，通過這些措施降低地下水對深基坑造成的影響。此外，還需要加強(qiáng)監(jiān)測管理，一旦發(fā)現(xiàn)地下水位升高導(dǎo)致深基坑支護(hù)無法進(jìn)行時，需及時采取相應(yīng)的設(shè)備抽取地下水位，將其控制在合理范圍內(nèi)容。同時，在深基坑支護(hù)施工過程中，還需采取有效的防水措施，以保證建筑的穩(wěn)定性。

3.3 加強(qiáng)設(shè)計環(huán)節(jié)的管理

深基坑支護(hù)設(shè)計方案直接決定了深基坑支護(hù)質(zhì)量，所以為了保證高層建筑的安全性與穩(wěn)定性，在施工管理中，也應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計環(huán)節(jié)的管理。首先，工程設(shè)計人員要將深基坑支護(hù)設(shè)計工作放在突出位置。同時，在施工前，工作人員也需要對施工設(shè)計方案進(jìn)行反復(fù)檢查，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在的不足并及時修正。如果在施工期間發(fā)生問題或出現(xiàn)與設(shè)計方案不符的情況時，需邀請專家對設(shè)計方案進(jìn)行徹底檢查，禁止隨意更改施工設(shè)計的長度、類型及數(shù)量。只有經(jīng)過多方審核通過后的設(shè)計方案，才可投入實(shí)際施工中。其次，在施工設(shè)計方案檢查的過程中，工作人員還需針對施工過程中可能出現(xiàn)的問題制定相應(yīng)的應(yīng)急處理方案和措施，以保證施工順利進(jìn)行，為后續(xù)施工質(zhì)量的提升奠定良好的基礎(chǔ)。再次，在設(shè)計深基坑支護(hù)方案時，需要設(shè)計人員對施工周期、施工技術(shù)、施工方式進(jìn)行全面的考慮，結(jié)合實(shí)際施工情況及前期勘查數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方案，提升深基坑支護(hù)施工設(shè)計的科學(xué)合理性[5]。

3.4 加強(qiáng)施工過程的管理

為保證深基坑支護(hù)施工順利進(jìn)行，保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，加強(qiáng)施工過程的管理是重中之重。首先，應(yīng)加強(qiáng)施工過程的技術(shù)管理，高層建筑對深基坑支護(hù)施工的要求較高，而深基坑支護(hù)施工的內(nèi)容較為復(fù)雜，且會隨著工程的進(jìn)行而發(fā)生變化，不同階段施工使用的支護(hù)技術(shù)也會存在一定的差異。這就需要施工技術(shù)人員結(jié)合工程實(shí)際情況選擇適宜的深基坑支護(hù)技術(shù)類型。同時施工現(xiàn)場管理中，需要管理人員慎重解決技術(shù)問題，妥善處理好施工中遇到的各種問題，以保證深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量。其次，在深基坑支護(hù)施工期間，也需結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行施工技術(shù)改進(jìn)，建議采取分段施工的方式施作深基坑施工作業(yè)面，由此來保護(hù)坡面。在開挖作業(yè)中，借助錨桿樁開展圈梁作業(yè)，通過分層挖除技術(shù)徹底清除基坑周圍的土體，并配合人工開挖的方式，在基坑底部澆筑底板來維護(hù)墻體，避免有安全隱患出現(xiàn)。再次，在深基坑支護(hù)施工期間，還需進(jìn)一步加大施工現(xiàn)場的檢驗力度，及時檢驗施工機(jī)械，確保施工設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，為良好的支護(hù)施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。最后，在現(xiàn)場管理中，還需做好深基坑支護(hù)監(jiān)測工作，減少因基坑開挖變形使周邊路段地下管線遭受結(jié)構(gòu)性破壞。在深基坑支護(hù)監(jiān)測中，需要工作人員采用專業(yè)的儀器設(shè)備，如使用垂直鉆井測斜儀測量深基坑支護(hù)施工的精度，使用分層降位位移計檢測土層分層沉降情況。之后結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)，優(yōu)化整個基坑設(shè)計與施工。

3.5 加強(qiáng)人員管理

在高層建筑深基坑支護(hù)施工過程中，為確保施工作業(yè)高質(zhì)高量完成，在具體的施工管理中，也應(yīng)重視施工人員的管控。對于一些特殊施工崗位，必須持證上崗操作。加強(qiáng)對施工技術(shù)人員與現(xiàn)場管理人員專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)考核，通過多元化的培訓(xùn)考核方式，促使他們專業(yè)知識水平不斷提升。施工單位也有必要制定合理的獎懲機(jī)制，進(jìn)一步激發(fā)施工人員的工作熱情，使其嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)施工，從而保證高層建筑施工質(zhì)量及投入使用后的安全性與穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

綜上，深基坑支護(hù)施工本身是一項技術(shù)性較高的工程，且實(shí)際施工中會遇到各種復(fù)雜的情況，為保證高層建筑施工的質(zhì)量和安全，有必要加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工管理。施工單位應(yīng)重視深基坑支護(hù)施工管理，并明確施工管理的要點(diǎn)，通過有效的管理措施，保證深基坑支護(hù)施工順利進(jìn)行，提高深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，進(jìn)而提高高層建筑施工效果。