李建娟

(青海典宇建設(shè)工程有限公司 青海西寧 810000)

當(dāng)前，我國城市人口逐漸密集，對于土地空間的使用需求也在隨之上漲。而通過深基坑支護施工不僅可以幫助人們開發(fā)地下使用空間，同時還可以有效增強對建筑結(jié)構(gòu)的支撐作用，因此能夠進一步擴大建筑規(guī)模，緩解城市日益擴張的人口壓力。在深基坑支護過程中，由于工程規(guī)模較大，需要關(guān)注施工細節(jié)眾多，施工人員在作業(yè)期間應(yīng)嚴(yán)格把控各道工序質(zhì)量，同時重點加強施工現(xiàn)場監(jiān)管，以順利完成工程項目，并發(fā)揮出深基坑支護施工的完整價值。

1 工程概況

該項目為某房屋建筑工程，整體分為地下2 層建筑與地上20層建筑，高度為90 m。其中地上建筑面積66 000 m2，地下建筑面積17 200 m2，建筑整體采用框架與剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)類別為I類，預(yù)計挖掘地基深度超過10 m以上。

經(jīng)現(xiàn)場勘探結(jié)果顯示：該項目基礎(chǔ)部分地質(zhì)構(gòu)成為粉砂、粉土、粉質(zhì)黏土，同時自地表以下2 m 區(qū)域可檢測到地下水活動跡象。因此，在進行深基坑作業(yè)的過程中，不僅要做好相應(yīng)的支護措施，同時還需要進行排水、防水等相關(guān)措施，以便能夠有效保證項目施工質(zhì)量?；诖耍┕挝辉谶M行現(xiàn)場考察后，決定對該項目采用“土釘墻+噴射護壁”作業(yè)，以便提高深基坑支護效果，同時有效控制施工成本。

2 房建施工中深基坑支護作業(yè)整體流程

2.1 基坑開挖

為了保障作業(yè)的安全性、便捷性以及時效性，該項目在基坑開挖作業(yè)中選用了分層處理工藝，共分為一層、二層兩級臺階，并且在挖掘過程中同步展開土釘墻支護作業(yè)，以確保能夠有效加快施工進度[1]。施工示意圖如圖1所示。

圖1 基坑開挖工序示意圖

2.1.1 第一層臺階施工

為了保障施工進度，該項目采用左右兩側(cè)同步掘進作業(yè)，工藝標(biāo)準(zhǔn)按照統(tǒng)一要求實施。第一層臺階挖掘深度控制在2.5 m左右，作業(yè)期間要求測量人員同步跟進，按照1∶0.75 比例逐漸進行放坡。現(xiàn)場作業(yè)人員需要在機械完成挖掘作業(yè)之后立刻展開修坡工作，并使用防水彩條布覆蓋坡面，避免雨水侵蝕土體造成坍塌，同時需要對彩布條外覆安全密網(wǎng)，以此防止松散土體威脅作業(yè)人員安全。防水彩條布的固定使用長度為500 mm的木楔材料，木楔規(guī)格為40 mm×60 mm，采用梅花狀布設(shè)方式按照1.0～1.5 m間距打入地面，外露長度大約為50 mm[2]。

完成坡面修整之后，工作人員需要在坡腳30 cm位置搭建臨時擋土墻結(jié)構(gòu)，同時在臺階表面設(shè)置1.5 m左右的碎落臺，以此對邊坡起到一定的防護加固效果，并且防止作業(yè)期間發(fā)生落石與覆土傷人事件。其中，擋土墻采用磚石材料砌筑，整體規(guī)格如表1所示。

表1 擋土墻的修建規(guī)格 （單位：cm）

2.1.2 第二層臺階施工

第二層基坑開挖過程中，掘進深度為3.8～4.5 m，由于土質(zhì)結(jié)構(gòu)密實，因此不需要額外設(shè)置擋土墻結(jié)構(gòu)。但是在施工期間為了保證臺階結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，需要以基坑長度與寬度為基準(zhǔn)額外增加1.5 m寬度，以此作為變軸線，并沿施工平面設(shè)計圖設(shè)置完善的排水工程設(shè)施，確保能夠有效提高基坑挖掘質(zhì)量，并為后續(xù)施工活動的開展奠定良好基礎(chǔ)。除此之外，基坑的挖掘規(guī)格也需要進行一定調(diào)整，將其放坡比例設(shè)置為1∶0.5，以進一步減少土體坍塌問題的出現(xiàn)。

2.2 支護施工

為了有效節(jié)約施工成本，該項目在基坑挖掘期間采用了土釘墻技術(shù)來進行邊坡支護，主要使用材料為土釘與混凝土，施工操作相對便捷，可以有效控制成本，具有良好的應(yīng)用價值。該環(huán)節(jié)主要操作流程為將土釘與鋼筋植入邊坡土體，并在裸露坡面設(shè)置鋼筋網(wǎng)與混凝土層，以此有效增強坡面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并起到一定的防滲透作用。在這一過程中，土釘與鋼筋能夠形成穩(wěn)固的復(fù)合樁體結(jié)構(gòu)，同時與混凝土坡面形成了一個整體，可有效降低土體受到的壓力，進而起到擋土與支護作用[3]。

2.2.1 制作鋼管土釘

該項目采用鋼花管作為土釘?shù)氖┕げ牧希箐摴芡鈴皆?8 mm以上，壁厚不可小于3 mm。鋼管表面設(shè)有梅花形注漿孔，孔徑規(guī)格為8 mm，周圍深有倒刺做維護保護裝置。注漿孔位置在鋼管1/2 或1/3 處，每個單位長度需要至少設(shè)置2 個注漿孔，保證在鋼管兩側(cè)均勻布設(shè)[4]。

2.2.2 土釘布設(shè)

土釘布設(shè)過程中需要根據(jù)圖紙分別確定孔位，要求土釘間距應(yīng)控制在1～2 m范圍內(nèi)，同時土釘長度需要控制在開挖深度的0.5～1.2倍范圍內(nèi)。確定孔位之后即可開展鉆孔作業(yè)，該項目中設(shè)置鉆孔直徑為120 mm，鉆入土體的過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況控制鉆桿與坡面的水平夾角在5°～20°范圍內(nèi)。同時，為了保證土釘與墻體之間的緊密連接，工作人員需要進一步采用加強鋼筋與土釘螺栓進行固定，鋼筋直徑為32 mm，采用HRB400級鋼筋材料。

2.2.3 注漿作業(yè)

鉆孔作業(yè)結(jié)束之后，施工人員便可實施注漿工序。該項目所采用的注漿工具為外徑在6～8 cm鍍鋅管，深入鉆孔距離底面剩余15 cm 后停止，隨后伴隨漿液灌注而緩慢拔出，直至漿液灌滿孔道。這一過程中要求注漿材料使用的水泥強度不可低于M20，要求最佳水灰比保持為1∶0.55 左右。在施工過程中，需要采用二次注漿工藝，首次注漿時需要控制灌注壓力為0.2 MPa左右；第二次注漿可提升壓力至1 MPa，需要保持2～3min的穩(wěn)壓時長。除此之外，兩次注漿之間的間隔時長需要進行嚴(yán)格控制，通常應(yīng)保證首次注漿初凝時長達到13 h以上，且應(yīng)在24 h內(nèi)進行注漿作業(yè)[5]。

2.2.4 鋼筋網(wǎng)編制施工

該項目采用雙向單層鋼筋網(wǎng)進行掛網(wǎng)施工，鋼筋網(wǎng)采用6 mm 的鋼筋編制，網(wǎng)孔間距控制在250 mm×250 mm。在進行網(wǎng)體編制的過程中，工作人員需要對鋼筋進行除銹，完成編制后對網(wǎng)體進行調(diào)直，并配合土釘進行掛網(wǎng)作業(yè)，同時為了保證鋼筋網(wǎng)的穩(wěn)定性，需要焊接14 mm加強筋對網(wǎng)體進行加固。在進行掛網(wǎng)作業(yè)的過程中，工作人員應(yīng)保證網(wǎng)體盡可能緊貼坡面結(jié)構(gòu)，要求其最大間距不可超過30 mm。在進行分層掛網(wǎng)作業(yè)的過程中，前后兩段掛網(wǎng)的拼接寬度需要控制在300 mm 以上，坡體邊緣位置的鋼筋網(wǎng)需要延伸出地面，并使用錨桿對其進行固定。

2.2.5 質(zhì)量檢測

土釘完成注漿作業(yè)之后，工作人員需要對其進行抽樣檢測工作。檢測方式為在土釘總數(shù)中隨機抽取1%，且每層至少保證3 根檢測樣品。隨后對土釘抗拔承載力進行檢測，要求其最小檢測數(shù)值需要保證為土釘軸向拉力的1.3倍左右。

2.3 噴射護壁

2.3.1 噴前準(zhǔn)備工作

正式進行噴射作業(yè)之前，工作人員需要先進行作業(yè)面清理工作，除了對坡腳位置進行修正之后，還需要清除坡面表面雜物、垃圾等施工障礙物，避免對混凝土噴射施工造成影響。為了保證后期排水效果，還需要根據(jù)施工要求在作業(yè)面范圍內(nèi)設(shè)置完善的排水管線，從而整體提高后續(xù)施工質(zhì)量[6]。

2.3.2 漿液配置

在進行漿液調(diào)制的過程中，工作人員采用了配比實驗方式來確定了混凝土的最佳水灰比為0.4，使用材料為強度在M20 以上的水泥，同時水泥、砂、細石等材料的最佳拌和比例為1∶2∶0.5。同時，為了提高混凝土護壁施工效率，工作人員在漿液中摻入了一定的外加速凝劑材料，因此漿液拌和應(yīng)遵循現(xiàn)場“隨調(diào)隨用”原則，成品混凝土漿液的最大放置時長不可超過20 min。

2.3.3 噴錨作業(yè)

該項目要求坡面混凝土護壁厚度為8 cm，因此在作業(yè)期間需要采用分層噴射工藝，同時沿跛腳向上逐漸完成噴射施工。這一過程中作業(yè)人員需要控制設(shè)備送風(fēng)壓力在0.1 MPa作用，噴頭與作業(yè)面應(yīng)保持在0.6～1.0 m 間距，控制噴射角度在90°左右。為了保證混凝土護壁的厚度均勻，初噴厚度需要控制在4 cm 左右，且需要待其終凝結(jié)束之后才可進行復(fù)噴。例如：無法立刻進行作業(yè)，需要使用高壓水槍對初噴終凝面進行清洗，隨后才可繼續(xù)噴射直至設(shè)計厚度。此外，作業(yè)期間遇到坡面超挖或塌陷位置時，需要先使用鋼筋網(wǎng)與錨桿對其進行修補后才可進行噴射作業(yè)，并且需要重點關(guān)注作業(yè)面的邊墻、拱部等位置，以保證混凝土護壁的厚度均勻。

2.3.4 質(zhì)量檢測

混凝土護壁完成之后，工作人員以500 m2規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)，將作業(yè)面均勻劃分為不同試區(qū)，并在每個試區(qū)隨機抽取3 個試塊來進行強度檢測工作。此外，還需要關(guān)注混凝土的噴射厚度，分別取其平均值和最小值，要求平均值厚度不可低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，最小厚度值不可低于設(shè)計值的80%[7]。

2.4 排水施工

根據(jù)施工設(shè)計圖紙要求，基坑處理需要將地下水位降至底部1 m深度以下。該項目在作業(yè)期間需要同步進行排水作業(yè)，以確保能夠滿足施工要求，避免對建筑質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，具體措施如下。

2.4.1 排水井設(shè)計

該項目采用沉降排水施工，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘測結(jié)果設(shè)置40～45個降水井，同時設(shè)有6～8個觀測井。井深為27～30 m，成井直徑需要控制在350 mm，內(nèi)部設(shè)有125 mm的PVC管，周圍設(shè)有礫石濾層。降水井分布在基坑邊緣以外的22～32 m 范圍內(nèi)，需要在基坑挖掘作業(yè)之前全部完成。

2.4.2 鉆孔作業(yè)

降水井鉆孔期間，工作人員需要全程觀測現(xiàn)場施工狀態(tài)，避免鉆桿出現(xiàn)左右大幅度搖擺現(xiàn)象，并且要求保證孔內(nèi)泥漿比重維持在1.10～1.15 之間。鉆進過程中每伸進一節(jié)鉆桿便需要安排作業(yè)人員同步進行清孔作業(yè)，當(dāng)鉆孔達到設(shè)計深度之后進行徹底清孔，直至孔內(nèi)反出泥漿的含砂率控制在12%以下之后，才可以提鉆進行下一孔位施工。

2.4.3 下管作業(yè)

提鉆之后工作人員需要對鉆孔的標(biāo)高與孔徑進行測量，與圖紙對比無誤之后可進行下管作業(yè)，完成施工后對其進行焊接固定，保持管口在井口的中心位置。期間為保證井管施工質(zhì)量，該項目工作人員使用找找正器來進行輔助施工，要求井管最大誤差不可超過5 cm。

2.4.4 填料作業(yè)

該項目采用的濾料為3%的干凈碎石，要求填料高度需要控制在地坪以下2 m深的位置。填料期間需要精準(zhǔn)計算濾料數(shù)量，并控制好每次填料高度，一旦發(fā)現(xiàn)填料高度與其實際數(shù)量不符時需要暫時停止作業(yè)，并排查井下是否存在異常，確認(rèn)無誤后才可繼續(xù)在管壁與孔壁之間的縫隙位置進行填裝，指導(dǎo)將井下泥漿擠出井口[8]。

2.4.5 抽水作業(yè)

完成填料之后工作人員需要立刻進行洗井，避免間隔時間過長導(dǎo)致護壁泥皮老化、損壞。隨后在井內(nèi)安裝抽水管道、電纜以及排水系統(tǒng)進行抽水，并安排專門人員進行24 h監(jiān)管。地下水抽出井口之后需要統(tǒng)一集中到地表排水溝系統(tǒng)，將其轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場以外或進行回收利用。

3 深基坑支護施工期間的重點注意事項

3.1 關(guān)注基坑的開挖空間效應(yīng)

深基坑挖掘范圍較大，直接關(guān)系到房屋建筑的穩(wěn)定性與安全性。因此，在進行現(xiàn)場施工的過程中，工作人員需要重點關(guān)注基坑的開挖空間效應(yīng)，確保能夠結(jié)合設(shè)計圖紙來精準(zhǔn)控制基坑的長、寬、深等規(guī)格參數(shù)，確保能夠精確控制基坑的空間影響范圍，以便能夠有效保證現(xiàn)場施工質(zhì)量。在實際施工過程中，工作人員可以結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)檢測數(shù)據(jù)進行有限元技術(shù)，按照施工圖紙標(biāo)準(zhǔn)來模擬基坑開挖的各項參數(shù)，以便能設(shè)計出合理的挖掘施工方案。同時，在作業(yè)期間可以采用多臺設(shè)備同時進行施工，相鄰設(shè)備的最小間距不得超過10 m，按照自上而下的順序進行同步施工作業(yè)。

3.2 精確計算支護結(jié)構(gòu)壓力

在進行基坑支護施工的過程中，工作人員應(yīng)避免盲目展開作業(yè)，要對現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行詳細勘探，確認(rèn)土壤的各項物理性能參數(shù)，以此為基礎(chǔ)對基坑支護的材料與規(guī)格進行合理設(shè)計。如此才能夠避免由于土壤應(yīng)力的不確定性導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)壓力發(fā)生改變，并由此引發(fā)嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題。

3.3 控制理論設(shè)計與實際施工間的差異

深基坑施工涉及土方挖掘、排水、支護等多道工序，作業(yè)周期相對較長，且容易受到現(xiàn)場外界因素的干擾。因此，在進行基坑支護施工的過程中，工作人員需要重點關(guān)注現(xiàn)場土壤和周邊自然條件的改變，并且全程做好試驗與質(zhì)量驗收工作，確保能及時發(fā)現(xiàn)施工理論設(shè)計與實際操作之間的誤差，進而以此為基礎(chǔ)對施工方案進行一定的優(yōu)化調(diào)整，避免一味地按照預(yù)設(shè)方案展開作業(yè)，進而造成施工質(zhì)量受到影響。

3.4 加強施工過程控制

深基坑支護施工過程中，由于現(xiàn)場地勢環(huán)境復(fù)雜，同時場地重型機械較多。因此，為了避免引發(fā)施工安全事故，工作人員需要重點加強施工過程中，保障現(xiàn)場的安全生產(chǎn)秩序，以便能夠順利完成施工任務(wù)。管理人員應(yīng)當(dāng)定期檢測機械設(shè)備，及時對其進行維護保養(yǎng)工作，同時重點加強基層作業(yè)人員的安全教育，避免在作業(yè)期間出現(xiàn)違規(guī)操作行為。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)制定嚴(yán)格的施工制度，要求基坑周圍0.8～2 m 范圍內(nèi)，不得堆放施工材料或中性接卸，同時基坑邊緣位置需要做好相應(yīng)的防護措施，并設(shè)置醒目標(biāo)識來提醒無關(guān)人員遠離，從而有效降低施工隱性風(fēng)險。

4 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合工程實例對房建工程深基坑支護作業(yè)的有效措施展開了深入研究。強調(diào)現(xiàn)場作業(yè)人員需要重點加強施工細節(jié)控制，并把握好每一道工序的操作要點，以便能夠整體提高施工質(zhì)量，進而更好地發(fā)揮深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用效果。