何智軍

廣州機(jī)施建設(shè)集團(tuán)有限公司 廣東廣州 510000

深基坑支護(hù)技術(shù)是保證工程施工安全的一項(xiàng)重要措施，其主要目的是提高深基坑邊坡的穩(wěn)定性，以達(dá)到加固地基的目的?？紤]到工程施工的特殊性及工程地質(zhì)條件的限制，盡管深基坑支護(hù)技術(shù)已有許多創(chuàng)新，但在不同的工程建設(shè)條件下，其支護(hù)技術(shù)的要求卻不盡相同，其合理性仍需綜合諸多因素進(jìn)行分析，以保證最優(yōu)。

1 市政工程深基坑支護(hù)特點(diǎn)

市政工程深基坑，一般為5m以上的支護(hù)結(jié)構(gòu)。深基坑工程施工中，為了確保深基坑工程的順利進(jìn)行，必須對施工方案進(jìn)行優(yōu)化，對基坑工程進(jìn)行檢測和支護(hù)，同時(shí)要避免破壞周圍環(huán)境，同時(shí)要確保主體結(jié)構(gòu)的安全。經(jīng)上述分析，認(rèn)為深基坑支護(hù)施工是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)，工程建設(shè)較為復(fù)雜的項(xiàng)目。工程建設(shè)的特點(diǎn)是：一、基坑深度不斷增加，由于土地資源減少，地面利用率提高，導(dǎo)致市政用地面積增加。由于城市建設(shè)水平的不斷提高，導(dǎo)致地基承載力不斷提高，致使基坑開挖深度不斷增加，難以滿足工程施工的需要。第二，區(qū)域性強(qiáng)。由于水文地質(zhì)條件的不同，深基坑工程的施工也有所不同。同一區(qū)域、不同土質(zhì)，土性也存在差異。在挖掘基坑工程中，必須根據(jù)工程現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行施工。第三，周邊環(huán)境效應(yīng)。對超高層、高層市政建筑而言，通常位于交通發(fā)達(dá)、人流密集、物流發(fā)達(dá)的區(qū)域，因此，深基坑工程的施工影響因素較多。第四，風(fēng)險(xiǎn)和隨機(jī)變化。因建設(shè)單位資金、技術(shù)投入不足，基坑工程屬于臨時(shí)性工程，不能充分保障施工安全，給工程建設(shè)帶來更大風(fēng)險(xiǎn)。此外，深基坑工程的施工周期越來越長，所面臨的事故也越來越多，因此工程建設(shè)具有很強(qiáng)的隨機(jī)性[1]。

2 市政工程中深基坑支護(hù)技術(shù)的作用

在現(xiàn)階段的建設(shè)行業(yè)中，市政工程項(xiàng)目往往占用大量的土地資源。所以，相關(guān)市政企業(yè)和部門要確保自身的可持續(xù)發(fā)展，并獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，則必須根據(jù)項(xiàng)目的具體情況，選擇最有效的方法，以提高土地資源的利用效益，同時(shí)也要提高我國目前全面倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念。同時(shí)，在市政工程企業(yè)進(jìn)行各種施工作業(yè)的過程中，一般都會采用基坑支護(hù)施工技術(shù)。對于市政工程企業(yè)來說，要保證基坑支護(hù)技術(shù)的有效利用，就必須在應(yīng)用前對市政工程項(xiàng)目進(jìn)行全方位的環(huán)境調(diào)查與分析，并在施工過程中通過加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的手段，最大限度地降低施工作業(yè)對環(huán)境的破壞程度[2]。

3 市政工程深基坑施工工藝

深基坑施工中，基坑支護(hù)和土方開挖是其中重要的組成部分。基坑支護(hù)需根據(jù)地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要求、造價(jià)等綜合因素進(jìn)行合理選擇，目前工程建設(shè)中常用的支護(hù)形式有鋼板樁支護(hù)、鉆孔灌注樁圍護(hù)墻、地下連續(xù)墻等。土方開挖是深基坑施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.1 鋼板樁支護(hù)施工工藝

在開工之前，仔細(xì)核對圖紙，根據(jù)管線探測查明的地下管線埋設(shè)情況，并以書面報(bào)告的形式提出具體的解決辦法，報(bào)請監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可開工。依據(jù)圖紙測放出基坑兩側(cè)邊線的具體開挖位置，并用白石灰線標(biāo)識，確定鋼板樁施打的位置線。打樁時(shí)先用打樁機(jī)夾鉗把鋼板樁夾住吊起就位，讓其憑自重入土，豎起穩(wěn)定后，再用振動錘將樁打到要求的深度。鋼板樁施工過程中，為保證鋼板樁的垂直度，需要經(jīng)常用全站儀在兩方向施測加以控制。施工時(shí)應(yīng)從兩側(cè)同時(shí)施工，每側(cè)從一個(gè)方向順序進(jìn)行打樁。在臨近堤岸、房屋等建（構(gòu)）筑物的基坑，為確保打樁和拔樁不影響周邊建（構(gòu)）筑物，務(wù)必使用液壓打樁機(jī)。如果打樁遇到巖石，需先采用沖孔破巖，再進(jìn)行打樁。為加強(qiáng)鋼板樁墻的整體剛度，沿鋼板樁墻全長設(shè)置圍檁，圍檁用槽鋼或角鋼組成，內(nèi)側(cè)設(shè)螺旋鋼管（也可為工字鋼等其它型式材料）為內(nèi)支撐，以增強(qiáng)鋼板樁支護(hù)的整體剛度。如在水中使用鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，需要做好鋼板樁圍堰的止水處理。

3.2 鉆孔灌注樁圍護(hù)墻

鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種。支護(hù)樁采用旋轉(zhuǎn)鉆正循環(huán)鉆孔工藝成孔，鋼筋籠在加工場綁扎成型，平板車?yán)连F(xiàn)場，吊車吊放鋼筋籠入孔，混凝土罐車運(yùn)送商品混凝土，導(dǎo)管灌注水下混凝土。為防止鉆孔樁施工時(shí)由于相鄰兩樁施工距離太近或間隔時(shí)間太短，造成塌孔，采取分批跳孔施作，鉆孔樁施工時(shí)按隔孔施作。鉆孔過程中要勤量測孔深，并結(jié)合鉆桿長度確定鉆孔深度，堅(jiān)持自檢、互檢與監(jiān)理檢查項(xiàng)結(jié)合，既要保證孔深符合要求，又要避免鉆孔過深。水下混凝土在運(yùn)輸過程中必須堅(jiān)持慢速攪拌，運(yùn)至現(xiàn)場后必須堅(jiān)持每樁必檢制度，防止不合格的混凝土灌至導(dǎo)管內(nèi)，發(fā)生堵管、斷樁等事故。

鉆孔樁之間采用旋噴樁止水，噴漿劑以水泥為主，水泥用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥摻量、高壓泥漿壓力、氣壓、水灰比、提升速度均應(yīng)嚴(yán)格控制，以達(dá)到止水效果。旋噴施工中，鉆孔樁芯混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，才能進(jìn)行冠梁施工。

樁孔灌注樁頂采用冠梁把相鄰樁連成整體，其它圍檁設(shè)置及內(nèi)支撐設(shè)置與鋼板樁大致相同。

3.3 地下連續(xù)墻

首先要根據(jù)業(yè)主提供的交樁記錄進(jìn)行復(fù)核測量，復(fù)核無誤后，引測導(dǎo)線點(diǎn)至使用現(xiàn)場做成永久控制點(diǎn)，然后以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)，根據(jù)地連墻坐標(biāo)數(shù)據(jù)，按照單元槽段劃分原則定位到即將施工的導(dǎo)墻處，以此作為導(dǎo)墻施工和位置檢測的基準(zhǔn)。導(dǎo)墻通常采用鋼筋混凝土，采用常規(guī)施工方法即可[3]。地連墻成槽施工采用成槽機(jī)液壓抓斗成槽，挖槽及接頭處應(yīng)保持豎直，不得超過容許偏差，槽底高度不能超過墻底設(shè)計(jì)高度。本實(shí)用新型包括：一期槽鋼籠端面焊接工字鋼，隨鋼筋籠一起下入槽內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑；第二期槽鋼籠端面焊接工字鋼，并在第二期槽鋼籠端面澆筑混凝土。連續(xù)墻澆筑混凝土后破除導(dǎo)墻，進(jìn)行墻頂冠梁施工，設(shè)置內(nèi)支撐，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，以利土方開挖的順利進(jìn)行[4]。

3.4 土方開挖工藝

對于施工工程深基坑來說，土方開挖是最基礎(chǔ)，也是最關(guān)鍵的工藝技術(shù)，在具體施工過程中要關(guān)注土方開挖的順序。在土方開挖的過程中，必定會對周圍的土地造成影響，破壞土地原本結(jié)構(gòu)應(yīng)力，甚至還會出現(xiàn)空載情況，上部分的土地在失去下部分土地支撐之后，會出現(xiàn)坍塌情況，假如這種坍塌范圍比較大，就會在施工過程中出現(xiàn)土體塌陷問題，會對施工人員以及周圍人員的安全造成威脅。因此，在進(jìn)行土方開挖的過程中，應(yīng)該先熟悉勘察資料，對施工區(qū)域土體的實(shí)際應(yīng)力進(jìn)行勘察和分析，然后明確支護(hù)方式，開挖土體應(yīng)力良好的區(qū)域，進(jìn)而確認(rèn)開挖順序。在進(jìn)行基坑槽、管溝開挖的過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要確定開挖的順序、路線和深度，結(jié)合地質(zhì)水文特征，科學(xué)合理的降低地下水位[5]。

3.5 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻支護(hù)技術(shù)作為深基坑工程的一種常用支護(hù)方法，具有施工操作簡單、作業(yè)空間小、施工費(fèi)用低等特點(diǎn)，而土釘墻支護(hù)施工則主要集中于以下幾個(gè)方面。第一，土釘制作，土釘墻制作需要根據(jù)一定的間隔要求進(jìn)行支護(hù)焊接，這種方法可以有效地減少土釘在安裝過程中所產(chǎn)生的阻滯現(xiàn)象，并且施工人員可以保證土釘位置的合理性，避免由于土釘位置偏差而造成的阻滯過大。第二，土釘成孔，土釘成孔時(shí)，要注意控制好孔徑和成孔角度，保證其孔徑能夠保持在合理的范圍內(nèi)，根據(jù)施工條件，合理確定其成孔位置，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對其參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。與此同時(shí)，土釘成孔施工完成后進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，對工作人員自檢合格后進(jìn)行旁站監(jiān)理，做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄，并進(jìn)行現(xiàn)場質(zhì)量檢查。第三，土釘入土后，需要根據(jù)土釘入土的深度要求，對焊接作業(yè)后的土釘支護(hù)進(jìn)行審核，并對支護(hù)的數(shù)量和角度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[6]。

4 市政工程深基坑施工質(zhì)控措施

4.1 做好前期管理工作

在深基坑工程正式開展前，負(fù)責(zé)人、施工技術(shù)人員要做好地下管線和現(xiàn)場周圍勘察，市政部門要聘請專業(yè)勘察團(tuán)隊(duì)做好勘察工作?；颖O(jiān)測單位根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況對環(huán)境、地質(zhì)、水文綜合考量，針對現(xiàn)場勘測、監(jiān)測數(shù)據(jù)設(shè)定安全預(yù)警值。施工材料、機(jī)械設(shè)備提前做好準(zhǔn)備工作，構(gòu)建完善責(zé)任制度，將各項(xiàng)管理責(zé)任落實(shí)到個(gè)人身上，施工質(zhì)量管理組織體系中最重要的是質(zhì)量管理職責(zé)的明確，是落實(shí)責(zé)任到位、有效管理的首要條件，特別是技術(shù)人員、施工責(zé)任人、質(zhì)檢人員等，必須明確個(gè)人權(quán)責(zé)。技術(shù)人員做好圖紙研究和分析，提前發(fā)現(xiàn)圖紙中可能存在的問題，并與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系改正。核實(shí)施工現(xiàn)場結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、標(biāo)高數(shù)據(jù)，做好實(shí)地考察工作，清晰把握施工現(xiàn)場實(shí)際情況。在材料、設(shè)備管理層面，結(jié)合工程實(shí)際情況設(shè)定科學(xué)、合理制度，在指定區(qū)域存儲[7]。

4.2 加大施工現(xiàn)場的監(jiān)督管理力度

深基坑支護(hù)作業(yè)具有一定的復(fù)雜性，現(xiàn)場施工管理人員需要做好監(jiān)督管理工作，以確保深基坑施工技術(shù)能夠按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的作業(yè)流程和技術(shù)要求進(jìn)行現(xiàn)場施工。通常情況下，深基坑施工技術(shù)需要滿足基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體穩(wěn)定性的要求，在進(jìn)行基坑開挖時(shí)較多的選取分段分層的形式，現(xiàn)場巡邏人員需要對開挖情況進(jìn)行全面了解，保證施工人員能夠按照施工圖紙與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)，明確不同階段施工單位技術(shù)要求，為保證現(xiàn)場施工作業(yè)的合理性，管理人員還應(yīng)該對水文地質(zhì)條件與施工圖紙鋪設(shè)線路進(jìn)行核對，必要時(shí)加強(qiáng)自然環(huán)境觀測，減少惡劣天氣對深基坑支護(hù)作業(yè)產(chǎn)生的影響。

4.3 提升深基坑施工的信息化水平

在市政工程領(lǐng)域中，信息化施工主要有著施工效果好、施工成本低、施工方案可行性高等優(yōu)勢。市政工程深基坑施工的信息化發(fā)展也是未來的必然趨勢。所謂信息化施工，指的是利用先進(jìn)的信息化技術(shù)對各種施工信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集與整理，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案和施工方案的優(yōu)化。所以，信息化施工可以對施工過程中存在的安全隱患進(jìn)行有效的排除。提升市政工程深基坑施工的信息化水平，實(shí)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)變化過程的動態(tài)性，才能夠提升深基坑施工的經(jīng)濟(jì)合理性與安全性。

4.4 加強(qiáng)信息技術(shù)在深基坑施工管理中的運(yùn)用

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸將一些信息技術(shù)應(yīng)用于深基坑施工各個(gè)環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)施工監(jiān)督，而且還能及時(shí)進(jìn)行信息反饋，避免意外事件的發(fā)生。比如，施工過程中深基坑出現(xiàn)變形或沉降情況，信息管理系統(tǒng)會對此進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)控，并最短時(shí)間內(nèi)提出解決方案，將問題反饋給相關(guān)管理人員，及時(shí)解決問題，這樣一來，不僅實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量控制，而且還能有效節(jié)約管理成本。借助信息化施工管理對深基坑施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行管理優(yōu)化，大大提升深基坑施工開挖的可靠性。

4.5 選擇合理的力學(xué)參數(shù)

為了保證深基坑支護(hù)功能的最佳效益，需要對工程現(xiàn)場的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行精確計(jì)算，從而使支護(hù)體系具有一定的穩(wěn)定性，明確施工的具體內(nèi)容。長期以來工程實(shí)踐中，由于地基基礎(chǔ)施工需要做大量的工作，地基工程深基坑支護(hù)體系也將隨之發(fā)生一些變化，為了保證基坑支護(hù)體系的合理性和穩(wěn)定性，有必要采用多種方法相結(jié)合的方法來減小基坑支護(hù)體系中的不安全因素。深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際，結(jié)合工程實(shí)際情況，做好深基坑土壤取樣工作，準(zhǔn)確計(jì)算土體力學(xué)參數(shù)，選擇符合工程要求的深基坑支護(hù)技術(shù)及處理措施，確保工程順利實(shí)施。

4.6 選擇合適的施工工藝

通過深基坑支護(hù)工程施工，選擇合適的施工工藝，可以有效地提高工程施工效率，減少工程建設(shè)數(shù)量，保證工程順利通過施工驗(yàn)收，并為簡化施工程序、減少工程事故、提高工程建設(shè)效率選擇合適的施工工藝提供了可能。

4.7 深基坑支護(hù)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

在深基坑施工中，支護(hù)系統(tǒng)起著重要作用，是不可缺少的重要施工內(nèi)容。然而，支撐系統(tǒng)往往比較復(fù)雜，盡管在設(shè)計(jì)過程中考慮了結(jié)構(gòu)主體、支撐系統(tǒng)之間的空間位置關(guān)系，但有些部位仍然會與結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，特別是在多道內(nèi)支撐體系中，碰撞問題更常見。在市政工程設(shè)計(jì)過程中，容易確定剪力墻與支撐立柱、框架柱與支撐立柱以及樓板與支承梁的關(guān)系，因而很少發(fā)生碰撞。然而，結(jié)構(gòu)與支撐系統(tǒng)的位置關(guān)系不易確定，且易發(fā)生碰撞，主要包括結(jié)構(gòu)梁與支撐柱、框架柱、結(jié)構(gòu)梁與支承梁的碰撞、基礎(chǔ)底板坑與支撐立柱之間的位置關(guān)系、降板與支撐柱之間的位置關(guān)系。針對以上問題，可采用BIM技術(shù)對結(jié)構(gòu)與支撐系統(tǒng)進(jìn)行碰撞仿真。將BIM技術(shù)有效地應(yīng)用于深基坑施工，可實(shí)現(xiàn)預(yù)控制，從而有效降低BIM技術(shù)在實(shí)際施工中的風(fēng)險(xiǎn)。如某市政工程項(xiàng)目在深基坑施工中，針對主體結(jié)構(gòu)、深基坑支護(hù)體系，利用AutodeskRevit軟件進(jìn)行了碰撞檢測仿真，同時(shí)聯(lián)合設(shè)計(jì)方實(shí)施優(yōu)化調(diào)整，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，制定最佳施工技術(shù)方案，準(zhǔn)確計(jì)算施工費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)對施工風(fēng)險(xiǎn)的有效控制。首先，借助AutodeskRevit軟件，建立了深基坑支護(hù)BIM模型；然后根據(jù)垂直、水平兩個(gè)方向分別對模型進(jìn)行分解，分別檢驗(yàn)各主梁與垂直支撐間的碰撞關(guān)系，以及主梁與水平支撐的碰撞關(guān)系。

5 結(jié)語

總之，深基坑工程施工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于市政工程的建設(shè)，并隨著施工工藝和材料的不斷創(chuàng)新不斷發(fā)展。安全施工是深基坑工程建設(shè)的第一要務(wù)，施工前必須全面做好環(huán)境保護(hù)工作，科學(xué)制定施工方案，施工中認(rèn)真落實(shí)安全第一的施工理念，嚴(yán)格按施工方案進(jìn)行深基坑支護(hù)、土方開挖和防排水。強(qiáng)化安全管理，使其達(dá)到安全運(yùn)行的要求，最大限度地保障施工安全，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。