楊遠(yuǎn)東
(山西二建集團(tuán)有限公司,山西 太原 030013)
近年來,隨著國家綜合實(shí)力的增強(qiáng)和城市化進(jìn)程的加速,城市中建筑工程的數(shù)量一直呈穩(wěn)步增長態(tài)勢,國家和民眾對(duì)建筑工程質(zhì)量的要求也越來越高。作為建筑工程中極其重要的基礎(chǔ)性工程,深基坑的開挖支護(hù)施工會(huì)對(duì)建筑主體的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生直接的影響,還能有效加固地基,預(yù)防路面因施工產(chǎn)生塌陷現(xiàn)象。但該項(xiàng)工程復(fù)雜程度高,且在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到場地條件的制約,需要技術(shù)人員不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)措施,才能最大化發(fā)揮深基坑開挖支護(hù)工程的作用,有效保障建筑工程的質(zhì)量。
高層建筑地下施工中的深基坑支護(hù)施工是保障建筑整體安全性和穩(wěn)定性的重要工作之一,但深基坑開挖支護(hù)施工對(duì)技術(shù)的要求較高,并且具有一定的施工難度,需要技術(shù)人員深入了解其施工特點(diǎn),根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整施工方案,其施工特點(diǎn)可概括為以下幾點(diǎn):第一,現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜。由于城市中的建筑非常密集,使得每個(gè)建筑工程項(xiàng)目的周圍環(huán)境都各不相同,技術(shù)人員應(yīng)在施工前對(duì)作業(yè)現(xiàn)場和其所處環(huán)境進(jìn)行深入地勘察和分析,全面了解作業(yè)現(xiàn)場的地質(zhì)水文特征、周圍建筑及其地下管線排布、建筑主體結(jié)構(gòu)等信息,深基坑開挖位置與周邊建筑物的距離越近,其施工難度越高,因此技術(shù)人員應(yīng)以勘察結(jié)果為參考,做出正確的施工計(jì)劃,在避免對(duì)周圍建筑產(chǎn)生影響的前提下,確保施工能夠安全高質(zhì)地進(jìn)行[1]。第二,現(xiàn)場地質(zhì)條件多樣性強(qiáng)。符合深基坑概念的施工條件有兩種,一種是基坑開挖深度在5m或5m以上,另一種是基坑開挖深度不足5m但周圍環(huán)境、地址條件和地下管線特別復(fù)雜,這兩種條件都表明其施工難度高,需要應(yīng)對(duì)的地質(zhì)條件多樣性強(qiáng),因此需要技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場情況制定針對(duì)性更強(qiáng)的施工方案。第三,施工條件有限。深基坑的開挖規(guī)模要隨著用地情況的變化而變化,一般來說用地緊張時(shí),應(yīng)擴(kuò)大深基坑的開挖規(guī)模,根據(jù)情況決定是否要分層分段實(shí)施深基坑支護(hù)施工,以保障施工安全性,但相應(yīng)操作會(huì)進(jìn)一步提高施工難度[2]。
通過以上特點(diǎn)不難看出,建筑工程深基坑開挖需要面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)水文條件和周圍環(huán)境,且施工中還會(huì)受到多種不確定因素的影響,例如天氣變化、操作不當(dāng)、排水不暢等,影響深基坑開挖支護(hù)施工。
地下連續(xù)墻支護(hù)是利用挖槽設(shè)備沿深開挖工程的既定軸線挖出深槽,通過在槽內(nèi)安裝鋼筋籠、灌注混凝土的方式構(gòu)建防水、承重的連續(xù)墻,加強(qiáng)深基坑的穩(wěn)定性,是非常常見的深基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)之一。若在開挖深基坑的過程中單一地利用防護(hù)壁承重,防護(hù)壁很可能因承重壓力過大造成坍塌,通過加設(shè)連續(xù)墻能有效的環(huán)節(jié)防護(hù)壁的承重壓力,提高承重穩(wěn)定性。并且由于連續(xù)墻的制造工藝要求其必須通過混凝土澆灌,使其防水性能得到保障,能有效規(guī)避因地下水滲透對(duì)深基坑的穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響。連續(xù)墻支護(hù)施工的前提是要充分了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件,并且在施工前應(yīng)設(shè)計(jì)好墻體的高度、形狀,計(jì)算好墻體重量和體積,嚴(yán)格把控墻體定位環(huán)節(jié),確保能一次性完成灌注[3]。
土釘支護(hù)是利用機(jī)械或洛陽鏟在基坑開挖坡面鉆孔,孔內(nèi)安裝鋼筋并注漿加固,在坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),并在其表面噴射一定厚度的混凝土,使土壤、鋼筋和混凝土面板的結(jié)合度更高,由此加固邊坡,該種支護(hù)方式主要是通過加大土釘和土體之間的摩擦力,使土層的穩(wěn)定性更強(qiáng)。一般情況下表,在深基坑開挖過程中,土體會(huì)在拉力和彎矩作用等各項(xiàng)因素的影響下產(chǎn)生一定的形變,降低土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,通過灌注土釘能有效加固土層。在采用該種方式對(duì)深基坑開挖進(jìn)行支護(hù)時(shí),應(yīng)科學(xué)控制鉆孔面積,通過土釘灌注面積的大小實(shí)現(xiàn)調(diào)整其強(qiáng)力和拉力的目的,還應(yīng)進(jìn)行一定的拉拔試驗(yàn),確保其符合支護(hù)要求[4]。
錨桿支護(hù)預(yù)先在深基坑周圍巖體中鉆孔,將不同材質(zhì)的桿柱打入孔洞中并灌漿加固,利用桿柱構(gòu)造和粘結(jié)作用加強(qiáng)圍巖和穩(wěn)定巖體的結(jié)合度,以此實(shí)現(xiàn)加固深基坑的目的。在采用該技術(shù)對(duì)深基坑開挖進(jìn)行支護(hù)時(shí),關(guān)鍵是要做好錨桿標(biāo)高工作,以便噴錨工作能順利進(jìn)行,并且還在澆灌混凝土加固錨桿之前,應(yīng)對(duì)漿水比例和灌漿量進(jìn)行嚴(yán)格把控,并充分做好錨桿試驗(yàn),確保錨桿質(zhì)量過關(guān),符合深基坑支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[5]。
深層水泥攪拌樁是一種能拌和固化劑和土層中的軟土、沙土的機(jī)械,通常情況下都是以水泥為固化劑,通過拌和加強(qiáng)地基強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑開挖支護(hù)的目的。通過此種方式拌和之后能形成高穩(wěn)定性的樁塊,對(duì)處理軟基具有非常顯著的效果,是當(dāng)前應(yīng)用最廣的建筑深基坑開挖支護(hù)方式。但值得一提的是由于拌和形成的樁塊厚度較大,會(huì)增加一定的占地面積,使得施工現(xiàn)場的用地面積受到一定影響[6]。
充足的準(zhǔn)備工作是施工能夠有序高效開展的基礎(chǔ),可從幾個(gè)方面加強(qiáng)對(duì)準(zhǔn)備工作的管控。第一,在基坑開挖之前做好測量和數(shù)據(jù)確認(rèn)工作,相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)包括中心樁位置、基坑長度、基坑邊緣形狀、中線和基礎(chǔ)橫縱邊線等,并且應(yīng)精準(zhǔn)的預(yù)測開挖深度和開挖斷面面積。利用專業(yè)的測量設(shè)備確定基坑開挖邊線,確定樁點(diǎn)位置,規(guī)劃開挖面積。除以上數(shù)據(jù),還應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場地下的既有管線進(jìn)行仔細(xì)地勘察,觀察施工是否會(huì)與其產(chǎn)生沖突。第二,在各項(xiàng)數(shù)據(jù)確定之后,應(yīng)按照相關(guān)施工要求,清理深基坑地面雜物,規(guī)避施工中因雜物的堆積影響施工進(jìn)度。還應(yīng)在深基坑開挖前預(yù)先開設(shè)排水槽,做好滲水防護(hù),規(guī)避施工后因雨水、地下水的侵蝕而對(duì)深基坑穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。第三,應(yīng)做好充分的深基坑試挖試驗(yàn),利用先進(jìn)的設(shè)備對(duì)開挖過程中土層的變化情況和其他突發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)控,并根據(jù)開挖情況科學(xué)調(diào)試相關(guān)設(shè)備和施工方案,盡最大可能控制開挖過程中可能出現(xiàn)的變數(shù)。
在深基坑開挖施工階段,應(yīng)嚴(yán)格把控施工流程,確保每個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量,保障深基坑開挖速度。第一,施工過程應(yīng)嚴(yán)格按照既定開挖方案開展,開挖方法、開挖順序、技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)流程都與方案設(shè)計(jì)保持一致,嚴(yán)格規(guī)避超挖現(xiàn)象。第二,科學(xué)設(shè)置施工工序,在開挖施工開始后,需進(jìn)行土體回彈變形測試,避免深基坑在開挖施工后暴露在外。第三,應(yīng)根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場實(shí)際情況科學(xué)的制定施工流程,確定支護(hù)方案,避免深基坑開挖后邊坡穩(wěn)定性不足。第四,將加強(qiáng)深基坑開挖和支護(hù)施工之間的配合度,必要情況下還可采用臨時(shí)支護(hù)方案,保證開挖施工的安全和高質(zhì)。
支護(hù)樁的種類繁多,應(yīng)結(jié)合不同的支護(hù)樁的不同的特性,在不同建筑形式和地質(zhì)水文條件下科學(xué)選擇深基坑支護(hù)樁。并且支護(hù)樁的工藝特點(diǎn)隨著其特性的變化而變化,其施工要點(diǎn)可總結(jié)為以下幾點(diǎn):
1)深基坑開挖時(shí)一般采用鉆孔灌注的方式設(shè)置支護(hù)樁,樁徑數(shù)值應(yīng)為80mm左右,其正?;讟?biāo)高處間距保持在1.2~1.5m之間。
2)一般情況下,應(yīng)分兩次安裝支護(hù)樁,相鄰樁的安裝遵循“挖一跳一”的原則,灌注的混凝土等級(jí)一般為C30等級(jí),開孔施工應(yīng)在灌注后24h內(nèi)進(jìn)行。
3)對(duì)樁頂和樁底的標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格的把控,并且保證鉆孔底部沉渣在100mm以內(nèi)。
4)采用土釘支護(hù)方案時(shí),鋼筋網(wǎng)的規(guī)格應(yīng)為200*200mm,噴射的混凝土厚度應(yīng)為80哈密,等級(jí)為C20細(xì)石混凝土[7]。
5)水下灌注混凝土?xí)r,應(yīng)保證其充盈系數(shù)大于1.1。
6)在采用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí),應(yīng)控制灌注樁的垂直偏差在0.5%以內(nèi),水平樁位偏差在50mm以內(nèi)。
7)混凝土在澆筑之前應(yīng)復(fù)核鋼筋的數(shù)量和直徑,利用檢測設(shè)備分析樁身應(yīng)力盒預(yù)埋情況。
8)在拆除支護(hù)樁時(shí),應(yīng)遵循從上至下的拆除順序,在對(duì)其進(jìn)行更換時(shí),應(yīng)遵循先安裝后拆除的原則,并且全程監(jiān)測拆除過程,規(guī)避對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生影響。
綜上所述,建筑深基坑開挖施工支護(hù)是一項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)多、應(yīng)對(duì)環(huán)境復(fù)雜的施工過程,需要技術(shù)人員充分的了解施工現(xiàn)場的各項(xiàng)數(shù)據(jù),做好充分的施工準(zhǔn)備工作,嚴(yán)格把控施工流程,遵守相關(guān)技術(shù)要點(diǎn),才能切實(shí)提高建筑工程項(xiàng)目的地下施工的質(zhì)量。