劉 勇
中國五冶集團(tuán)有限公司
建筑深基坑支護(hù)工程具有技術(shù)性強(qiáng)、復(fù)雜性強(qiáng)、施工風(fēng)險多等特點,類型主要包括支擋型支護(hù)、加固型支護(hù)等,每一種類型的施工要點不同,這就要求施工人員加大對建筑深基坑支護(hù)工程施工技術(shù)的研究力度,明確技術(shù)要點,并通過有效手段加強(qiáng)施工管理,以保證質(zhì)量。
深基坑支護(hù)指的是為保證地下結(jié)構(gòu)施工以及基坑周邊環(huán)境的安全性,利用一些支擋和加固措施對深基坑側(cè)壁以及周圍環(huán)境進(jìn)行保護(hù)[1]。深基坑工程在施工過程中很容易出現(xiàn)事故,進(jìn)而導(dǎo)致施工人員受傷甚至威脅生命安全,這主要是因為施工安全預(yù)控措施不到位。
開展深基坑支護(hù)工程不僅能夠降低事故的發(fā)生概率,保護(hù)施工人員的生命安全,而且可以提高施工質(zhì)量,確保深基坑不出現(xiàn)問題。因此,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要點明確支護(hù)方案,科學(xué)解決地下水位問題,根據(jù)實際情況開展土方開挖工作,確保每一道工序的質(zhì)量都符合要求。
(1)支擋型支護(hù)。如果施工區(qū)域的地質(zhì)條件比較好,可直接利用比較稀疏的樁位實現(xiàn)對邊坡的支擋,或在相鄰樁位之間增加擋板結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)工程的支撐能力[2];如果施工區(qū)域的地質(zhì)條件比較差,利用鉆孔樁連接連續(xù)樁,增強(qiáng)其穩(wěn)定性與支撐性能;如果地基土較軟,則設(shè)置兩排樁并在樁頂部設(shè)置梁,增強(qiáng)各個樁位之間的穩(wěn)定性,避免邊坡變形。此外,根據(jù)實際情況將各種樁結(jié)合在一起,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。
(2)加固型支護(hù)。一般情況下可直接在土體的空隙之間灌入水泥漿或特定溶劑,增強(qiáng)土體的強(qiáng)度。如果遇到軟土地基,將水泥攪拌樁連接起來,加強(qiáng)對邊坡的保護(hù)。這種方式成本較低,操作起來較簡單,對環(huán)境污染也較小,且防滲性能較好。此外,地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)也是常用的支護(hù)類型,具有避免深基坑下沉的功能,且能夠增強(qiáng)深基坑的防滲能力。
建筑深基坑支護(hù)工程施工具有技術(shù)性強(qiáng)、復(fù)雜性強(qiáng)等特點。首先,對施工人員的專業(yè)能力要求較高,需嚴(yán)格按照要求與規(guī)定開展施工;其次,當(dāng)前大多數(shù)建筑屬于高層建筑,且?guī)в械叵峦\噲?,這就對深基坑支護(hù)工程提出了更高的要求,加上地下管線分布復(fù)雜、開挖深度大等因素會影響到具體施工;最后,施工周期相對較長,施工環(huán)節(jié)也較為復(fù)雜,會受到自然和人為等因素的影響,導(dǎo)致施工風(fēng)險較大。
在施工開始之前,做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。首先,全面分析工程區(qū)域的地質(zhì)條件,積極搜集地質(zhì)數(shù)據(jù);其次,加大對施工現(xiàn)場的勘探力度,了解地下管線與管道的分布情況,并編制地質(zhì)勘察報告,為后續(xù)施工提供幫助。此外,根據(jù)現(xiàn)場實際情況以及施工需求分析支護(hù)工程施工方案是否合理,不斷修改與完善,促進(jìn)施工方案的貫徹落實。
土方開挖是深基坑支護(hù)施工的前提與基礎(chǔ),影響著支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,所以必須根據(jù)實際情況進(jìn)行土方開挖。施工單位在保障工程質(zhì)量的同時應(yīng)控制塵土污染,確保施工環(huán)境干凈整潔。例如,在土方開挖過程中,通過分層開挖的方式進(jìn)行,一邊開挖一邊運出土體,定期清理基坑環(huán)境,減少塵土的產(chǎn)生,但如果開挖過程中出現(xiàn)不良現(xiàn)象應(yīng)及時停止,保障施工安全和質(zhì)量。
土釘支護(hù)施工技術(shù)具有加固邊坡的作用,是建筑深基坑支護(hù)工程中常用的施工技術(shù),其原理如圖1所示。在應(yīng)用土釘支護(hù)施工技術(shù)時,先進(jìn)行土釘拉拔實驗,檢測土釘?shù)睦瘟?,之后開展注漿工作。在注漿過程中,科學(xué)把控注漿力度與漿液的體積,嚴(yán)格遵循設(shè)計要求,明確漿液的水灰比,同時在漿液中增添適量的外加劑。在完成注漿工作之后開展補(bǔ)漿工作,等到漿液初凝時停止補(bǔ)漿。需注意的是,在彎矩作用于拉力作用的影響下,土體容易出現(xiàn)變形的情況,應(yīng)利用土釘支護(hù)施工技術(shù)達(dá)到加固邊坡的目的,增強(qiáng)土地的抗拉能力和強(qiáng)度,并增強(qiáng)土體的韌性和穩(wěn)定性。
圖1 土釘支護(hù)施工技術(shù)
若地質(zhì)條件較差,應(yīng)采用合適的土釘支護(hù)施工技術(shù)。在施工時,施工人員根據(jù)土方開挖→修整邊坡→測放土釘位置→鉆機(jī)就位→鉆孔至設(shè)計深度→插拉桿→壓力灌漿→移至下一孔位這一順序施工。之后,施工人員按照立面平整→綁扎鋼筋網(wǎng)片干配混凝土料→依次打開電、風(fēng)、水開關(guān)→噴射混凝土→混凝土面層養(yǎng)護(hù)這一順序操作。其中,鋼筋網(wǎng)片采用綁扎方式,網(wǎng)格允許偏差10mm,鋼筋搭接長度不小于一個網(wǎng)格的邊長,并不小于300mm。
此外,還有一種更復(fù)雜的土釘支護(hù)技術(shù),即應(yīng)用格構(gòu)梁的支護(hù)方式。格構(gòu)加固技術(shù)指的是利用漿砌塊石與現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行邊坡防護(hù)。該技術(shù)應(yīng)用范圍較廣泛,安全效果較好,常見的格構(gòu)形式有方形、菱形、人字形等。在施工時先設(shè)置鋼筋網(wǎng)片,之后噴混凝土,最后設(shè)置一層施工格構(gòu)梁,可以有效增強(qiáng)支護(hù)效果,避免邊坡出現(xiàn)問題。在施工過程中科學(xué)選擇鋼筋網(wǎng)片,合理配置混凝土材料,增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度與剛度,并嚴(yán)格遵循施工順序。例如,在設(shè)置格構(gòu)梁時應(yīng)先清理坡面并支模,之后制作并安裝鋼筋、澆筑混凝土,最后做好格構(gòu)梁的養(yǎng)護(hù)工作。在格構(gòu)梁施工過程中注意做好格構(gòu)梁的測量放線工作,若存在局部不平整位置需人工修邊撿底。
鋼板樁在建筑深基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用范圍較廣泛,因為鋼板樁具有較強(qiáng)的靈活性。其類型較多,例如Z型鋼板樁、U型鋼板樁以及H型鋼板樁等,可根據(jù)地基開挖的實際情況選擇。從工程實踐來看,很多施工人員在應(yīng)用鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)時都會配合應(yīng)用內(nèi)支撐型鋼或外拉錨墊板。因為鋼板自身的剛度與強(qiáng)度較高,所以鋼板樁在深基坑支護(hù)中充分發(fā)揮了鋼板的優(yōu)勢,在完成深基坑施工后還能重復(fù)利用。但是地下水會對鋼板樁的應(yīng)用造成影響,因此做好防水工作至關(guān)重要。
地下連續(xù)墻支護(hù)是十分常用的建筑深基坑支護(hù)技術(shù)。在應(yīng)用這項技術(shù)時,施工人員可先利用機(jī)械設(shè)備在地下挖出長度合適的溝槽,再利用合適的材料澆筑,從而達(dá)到防水、防滲、承重以及擋土等目的。地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù)涉及的步驟較多,例如筑導(dǎo)墻、挖掘溝槽、制備鋼筋籠以及澆筑混凝土等,在地下室、地下停車場等工程得到了廣泛的運用。
在應(yīng)用土層錨桿支護(hù)施工技術(shù)時確保每一個施工環(huán)節(jié)滿足設(shè)計要求。首先,根據(jù)施工圖紙明確錨桿的位置,再檢查錨桿與錨桿機(jī),確定沒有問題后利用錨桿鉆機(jī)鉆孔,過程中應(yīng)科學(xué)把控鉆孔的深度;其次,完成鉆孔工作后,施工人員應(yīng)注入水泥漿,在這一過程中根據(jù)從下往上的順序注漿,達(dá)到保護(hù)孔壁的目的;最后,做好穿鋼絲絞線工作并鎖定張拉。
部分建筑工程所在區(qū)域存在軟土地基,所以施工人員在開挖深基坑時會選擇鉆孔灌注樁支護(hù)施工技術(shù)。從實際情況來看,該技術(shù)比較適用于7m~15m深的深基坑工程。在施工過程中不會產(chǎn)生噪聲和振動等情況,可有效減少施工對基坑周邊環(huán)境的影響,同時鉆孔、澆筑混凝土等環(huán)節(jié)可以增強(qiáng)支護(hù)體系的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及剛度。如果基礎(chǔ)是灌注樁設(shè)計,可同時開展工程樁與支護(hù)施工。但是,鉆孔灌注樁施工可能會導(dǎo)致水土流失,所以要根據(jù)實際情況做好擋水工作,例如通過水泥攪拌樁、旋噴樁以及注漿等方式實現(xiàn)擋水。此外,施工人員需科學(xué)把控鉆孔階段的垂直度,確保每一個步驟滿足設(shè)計要求。
(1)支護(hù)樁施工管理:在施工開始之前,根據(jù)地勘報告和支護(hù)施工方案明確施工計劃。嚴(yán)格控制鋼筋網(wǎng)的規(guī)格,科學(xué)選擇鋼筋材料。在混凝土澆筑過程中把控好混凝土澆筑的速度,避免過快或過慢,合理控制混凝土的稠密度以及澆筑的完整性。
(2)深基坑施工的準(zhǔn)備工作:在開挖深基坑之前,充分勘察施工現(xiàn)場的土層條件、環(huán)境、地下管道分布情況以及地下水情況,之后根據(jù)實際情況明確施工方案。同時,完善排水措施,加強(qiáng)排水管理,避免雨水流入深基坑內(nèi)。
(3)加強(qiáng)揚塵管理:揚塵問題是建筑工程施工的主要環(huán)境問題,會對環(huán)境以及人們的生活造成影響,為此應(yīng)該定期開展噴霧作業(yè),并利用灑水車降塵。
基坑外圍圍護(hù)管理工作至關(guān)重要,施工管理人員需完善圍欄并定期檢修圍欄。在深基坑的四周設(shè)置圍欄,但是圍欄可能會存在縫隙,使一些小動物鉆入縫隙中,繼而引發(fā)安全事故。為此,減少圍欄與基坑之間的縫隙,并固定圍欄的底座,增強(qiáng)圍欄的穩(wěn)定性。同時,在圍欄處放置警示標(biāo)語,避免無關(guān)人員進(jìn)入。還要定期檢查圍欄,如果圍欄出現(xiàn)損壞需及時維修或更換。
在深基坑內(nèi)部施工過程中,施工管理人員應(yīng)根據(jù)基坑水平運輸條件開展塔吊的總體布置工作,為土方和建筑材料的運輸提供便利。如果條件允許,管理人員需科學(xué)設(shè)置堆場加工區(qū),保持與基坑的安全距離。此外,基坑中的施工區(qū)域較多,可利用分區(qū)圍護(hù)的方式將各個區(qū)域分隔開,并設(shè)置標(biāo)志牌,以此加強(qiáng)統(tǒng)一管理。
建筑深基坑支護(hù)工程常用的施工技術(shù)有土釘支護(hù)、鋼板樁支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、土層錨桿以及鉆孔灌注樁支護(hù)等,在施工時應(yīng)根據(jù)實際情況選擇,并靈活應(yīng)用各項施工技術(shù),以此提高施工質(zhì)量。