賈曉春
(山西六建集團有限公司, 山西 太原 030000)
目前, 建筑工程建設(shè)高度持續(xù)增加, 為了全面保障建筑工程周邊環(huán)境的安全性, 確保建筑工程順利穩(wěn)定進行, 有效提高建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性, 就需要將深基坑支護施工技術(shù)廣泛應(yīng)用在建筑工程施工建設(shè)中。 深基坑支護施工技術(shù)種類多樣化, 包括土層錨桿技術(shù)、 護坡樁施工技術(shù)、 地下連續(xù)墻支護技術(shù)等, 每種深基坑支護技術(shù)的支護結(jié)構(gòu)不同, 所適用的地質(zhì)條件、 應(yīng)用范圍也有所不同,施工中采用的施工工藝以及施工技術(shù)要點必然存在較大的差異性。 所以, 應(yīng)用深基坑支護施工技術(shù)時,施工企業(yè)需要對工程實際情況進行全面分析, 獲取各項數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上合理選用對應(yīng)的深基坑支護施工技術(shù), 并嚴格控制各個施工環(huán)節(jié)和施工工序,提高深基坑支護施工水平[1], 使深基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性大大提升, 保證建筑工程整體質(zhì)量。
某建筑工程項目占地面積34123.05m2, 其中住宅用地占地面積為30123.05m2, 幼兒園占地面積為: 4000m2。 建筑控高為50m, 小區(qū)內(nèi)共有九棟住宅建筑, 其中13 層的住宅有2 棟, 15 層的住宅有1棟, 18 層的住宅有4 棟, 20 層的住宅有2 棟。 本項目的基坑開挖深度為10.05m。
建筑工程施工區(qū)域的地質(zhì)條件、 水文條件不同,那么基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會存在較大差異, 所采用的深基坑支護施工技術(shù)必然不同。 就實際情況而言, 即便處在同一個城市, 不同施工區(qū)域的土壤也會存在明顯差異性。 在深基坑開挖過程中, 土壤條件、 土壤質(zhì)量會對深基坑工程的順利進行產(chǎn)生很大影響。尤其是針對區(qū)域性的深基坑支護工程, 就需要實地考察施工現(xiàn)場, 了解開挖區(qū)域的土壤特點, 選擇適應(yīng)性較強的深基坑支護技術(shù), 不僅為深基坑支護施工的順利進行提供有效保證, 也能充分發(fā)揮出深基坑支護技術(shù)的作用, 取得顯著的支護效果。
深基坑支護施工具有較強的復(fù)雜性, 主要表現(xiàn)在兩個方面: 1) 地質(zhì)地形環(huán)境復(fù)雜。 在建筑工程深基坑支護施工過程中, 需要綜合分析地上環(huán)境和地下環(huán)境, 包括地質(zhì)條件、 地形環(huán)境、 地下管線、 地面建筑物、 地下構(gòu)筑物等。 不同施工區(qū)域在水文地質(zhì)方面存在較大差異, 再加上部分城市存在的地下空間有較大的開發(fā)潛力, 管轄范圍錯綜復(fù)雜, 這些都會影響深基坑支護施工技術(shù)選擇和實際的支護效果[2]; 2) 勘測數(shù)據(jù)復(fù)雜。 由于施工現(xiàn)場條件和地面環(huán)境與深基坑支護施工技術(shù)選擇和施工方案制定保持著密切聯(lián)系, 所以, 技術(shù)人員需要提前收集各項勘測數(shù)據(jù), 準確確定各項影響因素, 在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的深基坑支護方案。
在建筑工程深基坑支護施工前期, 施工企業(yè)需安排專業(yè)的技術(shù)人員開展相關(guān)的數(shù)據(jù)勘查工作, 為后續(xù)施工作業(yè)提供有效指導(dǎo)和參考。 技術(shù)人員需要加強勘查施工區(qū)域的地質(zhì)形態(tài)、 基坑巖層狀況, 收集各項數(shù)據(jù)資料, 并與相關(guān)部門加強溝通聯(lián)系, 對市政工程規(guī)劃建設(shè)情況有著清晰掌握, 并全面調(diào)查地下水位、 地下電力管道、 通信管線、 給排水管道的分布情況, 為深基坑支護方案制定提供有力的數(shù)據(jù)支持。 在采集數(shù)據(jù)時, 由于數(shù)據(jù)量大, 會加大工作人員的采集困難度, 而且受到基坑深度、 測量范圍等因素的影響, 很可能難以保證收集數(shù)據(jù)的準確性, 工作人員還需要注重分析、 篩選、 歸納數(shù)據(jù),從大量的數(shù)據(jù)中提取有價值的數(shù)據(jù)信息。
雖然近年來我國的深基坑支護施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用在建筑工程中, 取得的發(fā)展成就較為突出。 但是深基坑支護施工屬于一種地下施工作業(yè), 隨著基坑深度的擴大化發(fā)展, 在實際施工過程中, 很容易受到多種因素的影響, 包括地質(zhì)條件、 材料質(zhì)量、地形地貌、 人為因素、 附近建筑物、 地下管線等,再加上深基坑存在一定的失穩(wěn)限制條件, 這就加大了安全事故發(fā)生幾率。 一旦疏忽了某個工程管理細節(jié), 就會導(dǎo)致深基坑支護結(jié)構(gòu)缺乏穩(wěn)定性, 施工風(fēng)險加大的同時也會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生, 不僅威脅了施工現(xiàn)場人員的生命安全, 還會嚴重危害周圍建筑物[3]。
就此建筑工程項目來說, 深基坑施工區(qū)域存在較多的障礙物和地下管線, 而且各種地下管錯綜復(fù)雜, 交雜在一起, 在深基坑開挖過程中很可能會對周圍管道帶來一定的破壞作用, 嚴重情況下還會發(fā)生土體沉降、 建筑物坍塌、 建筑物裂縫等質(zhì)量問題,施工風(fēng)險系數(shù)持續(xù)加大。 所以, 在進行深基坑支護施工作業(yè)時, 施工企業(yè)就全面開展了地質(zhì)勘查工作,充分考慮了土層變化, 科學(xué)評估了各類施工數(shù)據(jù)信息的準確性, 多方論證審核了支護方案的可行性和經(jīng)濟性。
在建筑工程施工建設(shè)中, 各個施工區(qū)域有著不一樣的地理環(huán)境, 地形地貌也存在較大差異, 并且施工中所遇到的施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)也不同, 部分施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有較強的特殊性。 一旦施工現(xiàn)場土質(zhì)條件屬于松軟土質(zhì), 就需要全面研究分析支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。 而此建筑工程項目的土質(zhì)條件恰恰為松軟土質(zhì), 很容易發(fā)生沉降現(xiàn)象, 如果不加以有效處理就很難順利開展后續(xù)施工建設(shè)工作, 此種情況下, 施工企業(yè)綜合考慮多項因素的基礎(chǔ)上優(yōu)先選擇地下連續(xù)墻支護施工技術(shù)。 跟其他支護結(jié)構(gòu)相比,地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)具有極高的應(yīng)用價值, 具體如下, 1) 適用于各類復(fù)雜性較強的土質(zhì)環(huán)境中, 尤其是針對沉降要求較高的建筑工程項目廣泛使用此類支護結(jié)構(gòu); 2) 進行深基坑開挖、 支護作業(yè)時, 并不會給施工區(qū)域周圍環(huán)境帶來太大影響, 為建筑工程項目建設(shè)的穩(wěn)定性提供強有力保障; 3) 能夠進一步增強地基強度, 節(jié)省一定的施工成本, 提升整個建筑工程項目的綜合經(jīng)濟效益[4]。 在應(yīng)用地下連續(xù)墻支護施工技術(shù)時, 施工人員需要全面了解墻體厚度、墻體所用材料以及鋼筋強度, 還需要綜合考慮結(jié)構(gòu)持續(xù)和配筋應(yīng)用情況, 對各個分段墻體的的允許極限彎矩進行科學(xué)準確計算, 從而有效體現(xiàn)出地下連續(xù)墻的強度。 鋼筋混凝土墻是地下連續(xù)墻支護技術(shù)主要的施工形式, 在施工前期, 施工人員需要仔細檢查機械設(shè)備的運行狀態(tài), 確保機械設(shè)備完好無損,不存在任何故障問題, 并準確定位基坑軸線位置,避免定位錯誤、 偏移等情況, 為泥漿護壁開外工作的順利進行提供良好的基礎(chǔ)條件。 澆筑鋼筋混凝土?xí)r, 施工人員需要實時查看鋼筋籠是否保持穩(wěn)定狀態(tài), 鋼筋籠不能出現(xiàn)移動情況, 否則就無法保證鋼筋混凝土墻體的穩(wěn)定性和堅固性。 需要注意的是,在進行地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)施工過程中, 會產(chǎn)生大量的廢漿, 施工企業(yè)需要提前制定科學(xué)合理的廢漿排放措施和計劃, 要求施工人員嚴格按照相關(guān)要求合理排放廢漿, 避免廢漿量過大給地下施工區(qū)域帶來不良影響。
此建筑工程項目中深基坑支護方法除了使用地下連續(xù)墻支護技術(shù), 也輔助配合使用了土層錨桿技術(shù), 為建筑物的穩(wěn)定性提供有力保障。 土層錨桿技術(shù)是在深基礎(chǔ)土層中進行鉆孔作業(yè), 當(dāng)鉆孔深度達到規(guī)定要求后, 就可以將鋼管、 粗鋼筋、 鋼絲束當(dāng)放進孔內(nèi), 并進行灌漿操作, 以此來形成錨固段,讓拉桿與土層緊密結(jié)合在一起, 確保錨桿的穩(wěn)定性,提高錨桿的抗拉力, 為深基坑周邊土體安全提供有效保護作用, 避免發(fā)生土地坍塌事故。 土層錨桿技術(shù)的優(yōu)勢如下: 1) 能夠簡化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu), 提高結(jié)構(gòu)的輕巧性, 確保整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力均勻; 2) 施工占地面積小, 施工操作簡便, 從而有效控制施工周期,節(jié)省相應(yīng)的施工成本; 3) 具有良好的支護作用, 大大提高了建筑物的穩(wěn)定性和安全性, 有效避免建筑工程周圍土層出現(xiàn)沉降、 位移、 坍塌等質(zhì)量問題。
土層錨桿施工技術(shù)的施工流程如下: 1) 鉆孔作業(yè)。 由于鉆孔機械的工作原理、 鉆孔深度不同, 加上鉆孔方式會直接影響施工效率、 施工成本以及土層錨桿的承載能力。 所以, 施工人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況合理選擇鉆孔機械和鉆孔方式。 在實際鉆孔施工過程中, 需要考慮土質(zhì)條件和土層密度, 并有效控制鉆孔速度和力度, 這樣才能提高施工效率和施工質(zhì)量, 避免錨桿孔壁出現(xiàn)掉塊、 開裂現(xiàn)象; 2) 安放拉桿。 土層錨桿拉桿架設(shè)的主要使用材料有鋼管、 粗鋼筋、 鋼絲束、 鋼絞線等, 施工企業(yè)需要綜合考慮土質(zhì)條件和土層錨桿的承載力, 合理選擇施工材料。 選定拉桿后, 就需要對其進行除銹、 清油脂處理, 必要情況下還可以將聚丙烯防護套套在拉桿表面。 在安放拉桿時, 需要將注漿管與拉桿同時放入鉆孔內(nèi)部, 對拉桿的物力形態(tài)進行實時關(guān)注, 避免桿體出現(xiàn)扭曲、 壓彎等問題; 同時需要確保拉桿與注漿管之間互不干擾、 互不影響, 提高施工作業(yè)的有效性。 此外, 在拉桿放置過程中,需要時刻關(guān)注孔壁情況, 查看孔壁是否保持平直,是否出現(xiàn)坍陷、 松動等現(xiàn)象, 一旦出現(xiàn)坍孔情況,就需要立即進行清孔、 透孔作業(yè), 為拉桿的順利放入提供良好條件[5]; 3) 灌漿作業(yè)。 施工人員需要嚴格按照設(shè)計要求選擇灌漿材料以及科學(xué)配比材料,確保注漿所使用的漿液符合施工質(zhì)量要求, 并科學(xué)設(shè)計注漿的壓力。 在注漿過程中, 施工人員需要詳細記錄各項數(shù)據(jù), 為后續(xù)施工質(zhì)量檢查提供可靠參考依據(jù)。 還需要嚴格按照步驟實施灌漿作業(yè), 整個過程中都需要仔細檢查灌漿情況, 在灌漿的同時施工人員還需要慢慢拔出注漿管, 避免將內(nèi)部鋼筋帶出。 當(dāng)灌漿作業(yè)完成后, 施工人員需要及時清潔、養(yǎng)護管理外露的鋼筋; 4) 張拉錨固。 當(dāng)土層錨桿灌漿完成后, 施工人員需要對錨桿加固強度進行科學(xué)檢驗, 強度超過70%以上就可以實施張拉錨固操作, 整個張拉操作過程中相鄰錨桿之間互不干擾影響, 確保土層錨桿技術(shù)水平和支護效果大大提升。
為了有效減少大量土方開挖量, 為施工現(xiàn)場留置出一定的施工場地, 施工企業(yè)在進行本建筑工程深基坑開挖作業(yè)時, 積極使用了護坡樁施工技術(shù),在基坑周圍構(gòu)建擋墻, 為基坑邊坡提供有效的支護作用, 有效避免土體塌方現(xiàn)象的發(fā)生。 跟其他深基坑支護施工技術(shù)相比, 護坡樁施工技術(shù)的優(yōu)勢如下:1) 施工操作流程簡單方便, 適當(dāng)降低了對施工人員的技術(shù)要求, 施工人員可以熟練掌握技術(shù)要點高效施工作業(yè); 2) 由于施工工藝較為簡捷, 施工效率提高, 施工成本也隨之降低; 3) 施工過程中基本不會產(chǎn)生太大的施工噪音, 避免噪音污染, 這也與現(xiàn)代化的綠色環(huán)保施工理念高度契合。
鉆孔壓灌技術(shù)是護坡樁支護施工技術(shù)的核心點,在使用護坡樁施工技術(shù)時, 護壁施工作業(yè)主要使用水泥材料, 然后在配置使用碎石、 無砂混凝土, 形成穩(wěn)固的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 具體施工流程如下, 首先,施工人員需要清理施工場地, 將施工場地中的雜物、障礙物全部清理干凈, 并做好測量放線工作, 準確定位鉆孔位置。 當(dāng)鉆孔位置確定后, 螺旋鉆鉆機就可以移動到特定位置, 進行對點、 開鉆作業(yè)。 其次,當(dāng)成孔深度達到設(shè)計深度要求時, 就需要及時驗收質(zhì)量, 質(zhì)量驗收合格后就可以實施壓漿作業(yè), 進一步增強護坡樁支護質(zhì)量和效果。 施工人員需要將水泥漿注入到鉆孔內(nèi)部, 鉆桿需要嚴格遵循自上而下的順序灌入水泥漿, 并且實現(xiàn)鉆桿提升與水泥漿注入施工的同步進行。 在此過程中, 施工人員需要時刻關(guān)注漿液灌注厚度, 當(dāng)水泥漿灌注厚度與原定設(shè)計厚度保持一致后, 就可以將鉆孔從基坑中拔出,然后進行填充作業(yè), 在深基坑內(nèi)部填入鋼筋籠、 砂石、 骨料等, 在孔內(nèi)混凝土漿液的注入操作配合下,形成一個穩(wěn)固的水泥護坡樁, 有效支護基坑邊坡。在應(yīng)用護坡樁支護施工技術(shù)時, 施工人員需要嚴格控制鉆桿的鉆孔速度和提升速度, 并注重檢查各個施工工序的施工質(zhì)量, 上道施工工序順利通過質(zhì)量驗收后才能進行下一道施工工序作業(yè), 避免某個環(huán)節(jié)施工質(zhì)量不達標給整體施工質(zhì)量帶來不良影響。
綜上所述, 深基坑支護施工技術(shù)在建筑工程施工建設(shè)中有著至關(guān)重要的應(yīng)用優(yōu)勢和價值, 會對整個工程施工質(zhì)量和安全性產(chǎn)生直接影響。 通過合理應(yīng)用深基坑支護施工技術(shù), 能夠有效保護施工環(huán)境和基坑側(cè)壁, 確?;又車馏w穩(wěn)定性, 這樣在進行土方開挖和地下室施工作業(yè)時就不會對相鄰建筑物和地下管線等設(shè)施產(chǎn)生任何損壞, 從而大大降低安全事故發(fā)生幾率。 同時深基坑支護能夠發(fā)揮擋土作用, 嚴格控制地面、 地下土地的垂直、 水平位移情況, 從而有效避免深基坑后續(xù)施工過程中發(fā)生變形、 位移、 坍塌等質(zhì)量問題, 有效提高施工現(xiàn)場的穩(wěn)定性和安全性。 因此, 在建筑工程中, 施工企業(yè)需要提高深基坑支護施工技術(shù)重視度, 全面研究掌握各種深基坑支護施工技術(shù)的適用條件、 應(yīng)用范圍、技術(shù)要點、 注意事項等, 將深基坑支護施工技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來, 保證建筑工程安全穩(wěn)定有序建設(shè)。