張華宇　李慧穎

【摘 要】由于各地的地質(zhì)條件和施工環(huán)境不同，深基坑施工技術(shù)水平和規(guī)范因地制宜，但在管理上仍存在問題，這需要工程技術(shù)人員積極研究深基坑開挖、結(jié)構(gòu)和支護(hù)理論和技術(shù)，不斷提高工程質(zhì)量，本文主要詳細(xì)的論述了軟土地基深基礎(chǔ)工程施工技術(shù)，在軟土地基中進(jìn)行基礎(chǔ)或地下工程施工是一個(gè)傳統(tǒng)的施工問題，也是綜合性很強(qiáng)的施工難題，本文在此提出了自己的一些個(gè)人觀點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；深基礎(chǔ)工程；施工技術(shù)

前言

由于現(xiàn)代化建筑物的規(guī)模和使用上的要求，使得深基礎(chǔ)施工技術(shù)要求越來越高，在建筑施工領(lǐng)域里，深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)的研究還有許多需要我們解決的問題，相信在施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，隨著大量的工程實(shí)踐和總結(jié)，一定會(huì)形成更完善系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用于祖國偉大的建筑事業(yè)。

一、軟土地基深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須做到深基礎(chǔ)構(gòu)筑的施工空間要求、作業(yè)條件要求與環(huán)境保護(hù)要求的有機(jī)統(tǒng)一

在設(shè)計(jì)過程中，深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的幾何尺寸是確定的，因此，施工空間的大小也就確定了。但是在具體的形成過程中，是一邊形成空間，一邊構(gòu)筑結(jié)構(gòu)（逆作法），還是全部形成空間，然后再做結(jié)構(gòu)（順作法），是可以選擇的。不同的選擇會(huì)帶來不同的作業(yè)條件，也會(huì)產(chǎn)生不同的環(huán)境保護(hù)效果，所以，深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作一開始，就需要在施工技術(shù)方案的指導(dǎo)下，選擇形成施工空間的最有利方法。然后，在施工空間的形成方法確定之后，如何來保證施工結(jié)構(gòu)的剛度，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的呢？當(dāng)然我們不能簡單地增加結(jié)構(gòu)，增大桿件截面，使結(jié)構(gòu)剛度增大變形減小，因?yàn)閱渭兊脑黾訔U件會(huì)使現(xiàn)場空間的作業(yè)條件變壞，對挖土運(yùn)輸、施工作業(yè)和材料運(yùn)輸就位都會(huì)帶來很多困難，同時(shí)，單純地增加桿件、增大斷面也會(huì)使費(fèi)用增加，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)升高。所以，應(yīng)該在保證施工結(jié)構(gòu)的剛度問題上從優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置、選擇桿件形式著手，以最合理經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)選型（充分考慮深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工的作業(yè)條件并留有寬敞的施工空間）來達(dá)到結(jié)構(gòu)的最優(yōu)剛度，以滿足控制變形、保護(hù)環(huán)境的要求。總而言之，施工空間、作業(yè)條件、環(huán)境保護(hù)這三個(gè)方面的要求是有可能協(xié)調(diào)起來、統(tǒng)一起來的，這已被我們的研究工作和工程實(shí)踐所證明，同時(shí)這步工作是深基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵所在。

二、寬敞有利的施工空間可以通過合理地布置施工結(jié)構(gòu)的支撐體系來加以實(shí)現(xiàn)

在具體進(jìn)行施工結(jié)構(gòu)優(yōu)化、結(jié)合施工工藝、創(chuàng)造寬敞便捷的施工空間的工作時(shí)，我們主要可以通過對施工結(jié)構(gòu)中的支撐體系進(jìn)行平面上的桿件優(yōu)化布置和高程上的支撐位置選擇來加以實(shí)現(xiàn)。平面上的桿件布置可以依據(jù)基坑的平面尺寸、形狀和深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑要求，從優(yōu)化桿系的角度出發(fā)，盡可能地創(chuàng)造最經(jīng)濟(jì)的桿件體系，使它既有寬敞平面上的無桿區(qū)域，又保持足夠的平面剛架的剛度，用以控制周邊圍護(hù)壁的變形。在平面支撐體系的設(shè)計(jì)中，需要認(rèn)真處理?xiàng)U件間的節(jié)點(diǎn)，保證整個(gè)桿件的幾何不變性，同時(shí)要考慮它在受荷情況下可能產(chǎn)生塑性鉸（鋼筋混凝土支撐）和其他可能改變桿與桿連接假定的部位。對整個(gè)支撐體系進(jìn)行工作狀態(tài)下的最不利情況驗(yàn)算，使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系在工作中做到萬無一失，確保施工環(huán)境安全。另外，在高程布置上，支撐系統(tǒng)要滿足挖土機(jī)械在支撐層間的作業(yè)要求和深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的層高布置要求，在這里深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的層高是確定的，支撐系統(tǒng)高程應(yīng)讓開結(jié)構(gòu)層位置，但有時(shí)結(jié)構(gòu)層是叉層布置的，留給支撐的布置空間很窄，這就需要在很小范圍內(nèi)準(zhǔn)確選擇支撐位置，以創(chuàng)造挖土機(jī)械工作的空間，并努力使圍護(hù)壁在土壓力作用下的彎矩、剪力因支撐位置的合理而變得較小且均勻。因此，結(jié)合施工部署的施工結(jié)構(gòu)支撐體系布置優(yōu)化可以實(shí)現(xiàn)，以爭取整個(gè)結(jié)構(gòu)有一個(gè)理想的施工空間的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

三、深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)的布置形式、空間大小應(yīng)依據(jù)施工工藝選擇和施工機(jī)械的配備要求以及滿足使用要求和良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo)進(jìn)行確定

我們希望有較大的施工空間，但并不是施工空間越大就越方便，太大的空間會(huì)產(chǎn)生垂直運(yùn)輸機(jī)械覆蓋面不夠、施工用材料傳遞不便等問題。另外，大的施工空間（平面中有很大的無桿區(qū)域）客觀上總會(huì)削弱平面剛架的剛度，要保證剛度只有加強(qiáng)區(qū)域周圍的桿件，由此會(huì)產(chǎn)生技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變化。因此，我們在施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須以滿足使用要求和有好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個(gè)目標(biāo)兼顧為原則。

四、深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須考慮挖土施工工藝過程和結(jié)構(gòu)的形成過程，使結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況吻合

深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是要考慮結(jié)構(gòu)在不斷形成過程中荷載是逐漸連續(xù)地施加于結(jié)構(gòu)，不同的施工工藝和挖土順序會(huì)影響結(jié)構(gòu)所受荷載的大小和時(shí)間，一般的結(jié)構(gòu)計(jì)算都是對一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行受荷狀態(tài)下的力學(xué)分析，而施工結(jié)構(gòu)不可能是這樣的一種理想狀態(tài)。因此，我們從某大廈深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)開始，對設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)分析加入了施工工藝和順序影響的因素，逐個(gè)分析其在不完整結(jié)構(gòu)情況下不同工況的結(jié)構(gòu)受力情況，獲得了比較理想的分析結(jié)果。在某大廈的大直徑曲線剛架設(shè)計(jì)分析中，實(shí)測值與理論值都十分接近，在這里特別要強(qiáng)調(diào)對于結(jié)構(gòu)沒有完全形成而荷載（土壓力）在不斷變化的最不利情況必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分考慮到，如果疏忽了這個(gè)重點(diǎn)，則有可能導(dǎo)致施工中的結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)和破壞，這是施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循的原則。

五、周圍土體環(huán)境的保護(hù)取決于深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)的變形控制，施工結(jié)構(gòu)在環(huán)境條件要求下的設(shè)計(jì)常常是剛度條件控制的

目前施工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)除施工空間、作業(yè)條件的要求外，土工環(huán)境的保護(hù)是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。按有關(guān)規(guī)定，基坑側(cè)向變形、側(cè)向位移控制、對管線的沉降控制都有嚴(yán)格的環(huán)境要求，只有加強(qiáng)深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)的剛度和縮短施工結(jié)構(gòu)形成的時(shí)間，縮短時(shí)間可以減小早期的變形，而后期的長時(shí)間的變形則完全由結(jié)構(gòu)自身的剛度來承擔(dān)。因此，在目前的施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剛度條件常會(huì)變成控制條件，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，杠桿斷面在強(qiáng)度條件驗(yàn)算時(shí)常會(huì)有些富裕，這是我們進(jìn)一步優(yōu)化利用施工結(jié)構(gòu)的客觀基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)中，要恰當(dāng)?shù)厥褂眠@部分結(jié)構(gòu)的潛力，以獲得較優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

六、深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)要為各類施工機(jī)械的作業(yè)創(chuàng)造條件，用于施工作業(yè)的平臺(tái)棧橋等輔助結(jié)構(gòu)，應(yīng)與施工結(jié)構(gòu)形成有機(jī)統(tǒng)一

在大型基坑的施工實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)深基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)必須為施工機(jī)械的作業(yè)提供便利條件。在前述項(xiàng)目中，由于城市施工場地狹窄，施工機(jī)械無法在構(gòu)筑物周圍展開施工作業(yè)，必須為施工機(jī)械設(shè)計(jì)棧橋、工作平臺(tái)和上下坡道，這些結(jié)構(gòu)能不能和施工結(jié)構(gòu)做在一起，是研究的一個(gè)主要內(nèi)容。實(shí)踐證明，利用施工結(jié)構(gòu)的潛力是可以做在一起的，做得好可以增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的剛度，但如選擇不當(dāng)可能會(huì)削弱甚至破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)。所以，我們要在結(jié)構(gòu)布置中恰當(dāng)?shù)剡x擇這些輔助結(jié)構(gòu)的位置和形式，對機(jī)械作業(yè)的影響有準(zhǔn)確的分析，使得整個(gè)施工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為項(xiàng)目施工技術(shù)方案提供良好的施工作業(yè)條件。

七、結(jié)語

在軟土地基中進(jìn)行基礎(chǔ)或地下工程施工是一個(gè)傳統(tǒng)的施工問題，但隨著基礎(chǔ)深度的不斷增加，地下工程體量的不斷變大，這個(gè)問題又成為綜合性很強(qiáng)的施工難題。它既有土的強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定問題，土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用問題，又有支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)施工工藝的配合問題，支護(hù)結(jié)構(gòu)與為施工目的而構(gòu)筑的棧橋等，同時(shí)還必須考慮施工過程中對周圍環(huán)境的保護(hù)。本文就此主要深入分析研究了軟土地基深基礎(chǔ)工程施工技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐偉.高層建筑施工[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003.