文/劉新全 山東大衛(wèi)國際建筑設(shè)計有限公司 山東濟(jì)南 250000
陸 雪 山東普泰工程檢測鑒定有限公司 山東濟(jì)南 250000
深基坑工程在建筑工程項目施工中變得日益普遍,它通常是指建筑工程項目的基坑開挖深度超過5 米(含5 米)或開挖深度雖未超過5 米,但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、地下管線復(fù)雜,或影響毗鄰建筑(構(gòu)筑)物安全的基坑(槽)的土方開挖、支護(hù)、降水工程。
在建設(shè)工程項目中,盡管深基坑支護(hù)具有比較顯著的價值,但其施工難度大,在施工的過程中,容易因支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和沉降而導(dǎo)致基坑坍塌。要想有效地解決這一難題,施工單位就必須對深基坑進(jìn)行合理的支撐,通過支護(hù)系統(tǒng)來提升其穩(wěn)定性和可靠性,從而降低其在施工過程中所面臨的變形乃至垮塌風(fēng)險[1]。
水文地質(zhì)條件、地下水位變化、周圍環(huán)境、基坑頂部堆載往往對支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響比較明顯,技術(shù)人員需要制定有效的管理方案,才能更好的對影響基坑安全的危險因素進(jìn)行防治,真正的將支護(hù)結(jié)構(gòu)的功能發(fā)揮出來。對于深基坑支護(hù)施工工作,首先要具有很強(qiáng)的針對性,施工人員要著重對項目所處地區(qū)的具體情況進(jìn)行調(diào)研,特別是與之有關(guān)的地質(zhì)條件,更要受到技術(shù)人員的關(guān)注,這樣才能在掌握相應(yīng)的地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,選擇與之相適應(yīng)的支護(hù)方法,促進(jìn)其達(dá)到良好的穩(wěn)定狀態(tài),以免由于支護(hù)方法與項目所處地區(qū)的具體情況不一致,而對最后的深基坑結(jié)構(gòu)的支護(hù)效果產(chǎn)生不利的影響。其次,在工程施工過程中,施工人員要注重結(jié)合現(xiàn)場具體條件,對影響安全與質(zhì)量的危險源進(jìn)行識別與評價,并采取措施,降底危險水平,使得工程施工處于可控狀態(tài),尤其要注意對各類動態(tài)因素的預(yù)防與控制,以提升工程施工質(zhì)量,避免工程施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題。另外,由于地質(zhì)水文條件及建筑物周邊與地下環(huán)境的復(fù)雜性,導(dǎo)致深基坑支護(hù)的施工難度也相對較大,所以,施工單位一定要注重對其進(jìn)行精細(xì)的管理,進(jìn)而促進(jìn)深基坑支護(hù)施工的規(guī)范化和提高其安全可靠性。尤其是將多種不同的深基坑支護(hù)方式相結(jié)合時,更要對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的位移監(jiān)測,做好降排水工作、嚴(yán)控地面堆載,確保支護(hù)結(jié)構(gòu)安全,為后續(xù)土方開挖施工提供有利條件。
深基坑支護(hù)施工技術(shù)主要應(yīng)用于高層建筑工程項目施工當(dāng)中,因此在利用這項技術(shù)開展實際的工程項目建設(shè)施工作業(yè)時,其整體復(fù)雜程度較高,技術(shù)人員要經(jīng)過一系列復(fù)雜的流程才能夠保證深基坑支護(hù)施工的完整性,產(chǎn)生相應(yīng)的技術(shù)成效。結(jié)合目前的建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用形勢來看,技術(shù)人員在項目施工之前要檢查施工現(xiàn)場的地形、估算施工成本、進(jìn)行現(xiàn)場測量等,還要以精確的工作形式避免出現(xiàn)差錯,避免影響具體的工程項目建設(shè)施工和管理工作效果。現(xiàn)階段的建筑工程項目深基坑的深度一般較深,技術(shù)人員在實施不同的支護(hù)技術(shù)形式時都存在較大的難度,還會受到較多主觀因素和客觀因素的影響在施工中出現(xiàn)不良隱患,所以這對于技術(shù)人員來說是一個較大的考驗和挑戰(zhàn)。
需要利用深基坑支護(hù)施工技術(shù)確保工程建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的建筑類型一般都是高層和超高層建筑,這些建筑具有縱向延伸的特性,能夠?qū)崿F(xiàn)土地資源利用最大化,在有限的資源供給情況下盡量滿足較多群眾對于居住空間的需求,緩解城市的人地矛盾。在高層建筑的層高和層數(shù)較多的情況下,地下基坑深度需要足夠大才能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,使得工程建設(shè)施工的難度有所增大[2]。技術(shù)人員利用深基坑施工技術(shù)的過程中要掌握基坑深度和地下水的分布情況,分析工程項目建設(shè)施工場地周圍的地質(zhì)情況,進(jìn)而確定基坑的具體形式,構(gòu)建更加穩(wěn)固的支護(hù)體系,為高層建筑工程項目的基礎(chǔ)施工及上部結(jié)構(gòu)施工提供穩(wěn)定的支撐體系。
落實深基坑支護(hù)施工技術(shù)時要充分體現(xiàn)支護(hù)體系的作用和價值,就要滿足嚴(yán)格的工程項目建設(shè)施工要求,綜合考慮項目建設(shè)施工中是否存在影響施工操作和成效的因素,進(jìn)而采取科學(xué)、合理的措施優(yōu)化施工技術(shù)形式,提高深基坑支護(hù)施工技術(shù)的可行性。技術(shù)人員在整個工程項目施工中要嚴(yán)格滿足施工要求,按照相應(yīng)的流程完成所有施工任務(wù)。建筑工程項目提出的嚴(yán)格的要求涉及施工前期、施工過程、施工后期的各項工作,還與工程項目設(shè)計、管理、監(jiān)理息息相關(guān)。因此,整個工程項目的施工要求十分嚴(yán)格,各個崗位的工作人員都需要在充分了解和熟悉工程項目建設(shè)要求、施工圖紙、施工規(guī)劃的情況下選擇適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu),落實專業(yè)的深基坑支護(hù)施工技術(shù)操作,才能體現(xiàn)深基坑支護(hù)體系的構(gòu)建效果。
在深基坑支護(hù)施工過程中,需要根據(jù)深基坑支護(hù)施工進(jìn)度完成以下施工要求,深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和連續(xù)墻的鋼筋混凝土樁灌注樁,土層已經(jīng)挖到錨桿設(shè)計的深度時,并可以進(jìn)行錨桿施工。首先可以采用多種方式進(jìn)行錨桿施工鉆孔,比如使用沖擊式、螺旋式等類型的鉆孔機(jī),我國在進(jìn)行錨桿鉆孔施工時通常使用壓水鉆進(jìn)技術(shù),保障鉆孔成功率。在對鉆孔以及出渣位置進(jìn)行清潔時,可以選擇螺旋鉆孔技術(shù)。其次,在拉桿使用之前需要對其銹跡進(jìn)行清潔處理,并做好鋼絞線油脂的清理,錨桿長度應(yīng)當(dāng)控制在30 米左右。最后在灌漿施工時,可以使用硅酸鹽水泥,由于施工區(qū)域內(nèi)的地下水多呈現(xiàn)弱酸性,因此需要使用純水泥或者具有防酸效果的水泥進(jìn)行施工,水和灰的比例需要控制在0.4[3]。在施工之前,需要在水泥中加入適量硫酸鈣。在灌漿時,除了要使用壓降泵將水泥壓進(jìn)拉桿當(dāng)中,還可以使用拉桿管端和錨孔將水泥灌入其中。
在具體的項目施工中,施工人員需要立足于攪拌機(jī)與軟土增固挑選重力式水泥擋土墻施工結(jié)構(gòu),以此來保障工程建設(shè)質(zhì)量。在重力作用下,攪拌樁能夠保持良好的側(cè)向力,進(jìn)而保障圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體的抗滑移性,從而對多種類型的墻體變形問題進(jìn)行合理管控。這種支護(hù)技術(shù)具有良好的環(huán)保性能和平穩(wěn)性,能夠保障支護(hù)效果的穩(wěn)定和安全,還能有效預(yù)防雨水以及其他水源滲透到內(nèi)部。在具體的應(yīng)用過程中需要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,判斷多種因素對支護(hù)效果的影響,制定最為優(yōu)質(zhì)的支護(hù)方案。為保障水泥擋土墻支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果,第一需要對測量方向進(jìn)行劃分,將其分為三個階段,首先需要做好工程放線工作,并等待相關(guān)人員及單位進(jìn)行確認(rèn)。其次,需要將工程軸線作為依據(jù),進(jìn)行水泥攪拌樁墻軸線放線工作,等待相關(guān)工作人員確認(rèn)軸線及其間距。最后需要將已經(jīng)確認(rèn)的軸線作為依據(jù),確定項目施工的具體方位。第二,需要對水泥土攪拌樁進(jìn)行工藝化的試樁操作,確定攪拌設(shè)備鉆孔下沉的具體方案,保障整體施工效率,同時需要對噴漿速度以及下沉和提升速度進(jìn)行嚴(yán)格把控,確保施工速度的合理。第三,如果漿液輸送管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,應(yīng)立即停止作業(yè),待管道堵塞處理結(jié)束之后,對攪拌鉆具進(jìn)行上提或者下沉處理,并將深度控制在一米左右。隨后再進(jìn)行續(xù)漿操作。第四,需要按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范插入型鋼,盡可能少涂抹摩擦藥劑。在樁頂運行結(jié)束之后,需要在第一時間進(jìn)行插筋作業(yè),并確保插筋材料的插入和探出深度符合標(biāo)準(zhǔn)。第五,在水泥攪拌完成之后,需要進(jìn)行型鋼起吊作業(yè),并使用專業(yè)儀器對型鋼垂直度進(jìn)行調(diào)整,確保其插入深度的科學(xué)合理。
鋼板樁支護(hù)的核心是使用帶有鎖扣的鋼構(gòu)件,在形式多樣的組合下使其成為連續(xù)的鋼結(jié)構(gòu),因此在全面體現(xiàn)鋼板樁支護(hù)的隔絕作用,有效隔絕土體和水體。鋼板樁支護(hù)技術(shù)的使用能夠凸顯較為良好的建筑荷載力,由于鋼板中具有較強(qiáng)的水密性,其自身質(zhì)量相對來說較低,在使用過程中具有良好的耐久性能。因此在使用此種支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深基坑支護(hù)時,基坑區(qū)域內(nèi)的取土量較少,所使用的混凝土材料也比較少,而且鋼板等材料能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)使用,節(jié)約施工成本和材料,使深基坑支護(hù)更具環(huán)保特性。這種支護(hù)技術(shù)的核心在于使用熱軋型鋼與鋼板柱,通過鋼板墻模式來穩(wěn)固土層,從而起到良好的擋水效果[4]。在具體施工過程中,整體深度不應(yīng)超過8 米,這種施工技術(shù)通常被應(yīng)用在軟體地基施工當(dāng)中,而且可以對鋼板樁進(jìn)行重復(fù)利用。但是在實際施工中,在將鋼板拔出時,需要有關(guān)技術(shù)人員對周圍地基實際情況以及標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行分析,有效預(yù)防嚴(yán)重變形問題的產(chǎn)生。
土釘支護(hù)施工技術(shù)必須結(jié)合多點技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,體現(xiàn)出該技術(shù)的較大優(yōu)勢,土釘支護(hù)施工技術(shù)在深基坑支護(hù)施工中比較常用,能夠?qū)⑼馏w結(jié)構(gòu)與土釘結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,結(jié)合相關(guān)技術(shù)內(nèi)容展開研討,確保技術(shù)內(nèi)容與土釘支護(hù)施工操作相互結(jié)合,體現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢,確保施工技術(shù)有效實施,由此展開土釘支護(hù)方案設(shè)計,確保特定支護(hù)拉力與彎矩相互協(xié)調(diào),并結(jié)合土釘支護(hù)內(nèi)容分析承載地基能力,同時要保證外加劑應(yīng)用到位,滿足技術(shù)要求,外加劑能夠做到對水泥砂漿材料進(jìn)行合理化控制,做好水灰比例控制,尤其是在注漿階段必須借助重力作用對水泥砂漿工作展開分析,確保技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用到位,提高深基坑支護(hù)技術(shù)水平,滿足技術(shù)應(yīng)用要求。
混凝土灌注樁施工技術(shù)是施工中非常常用的技術(shù)之一,國內(nèi)外針對它的技術(shù)性研究也非常深入。在灌注樁混凝土施工過程中,必須保證鉆孔技術(shù)內(nèi)容優(yōu)化到位。整體看來,其施工操作流程比較便捷,對施工技術(shù)水平要求較高。對于支護(hù)整體質(zhì)量幫助較大,同時也能在一定程度上改善擋土性能。一般情況下,排樁技術(shù)在施工中對于生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響較小。在施工中必須積極總結(jié)各項經(jīng)驗內(nèi)容展開攪拌樁、旋噴樁施工過程,同時采用更為先進(jìn)的高壓灌注樁技術(shù),快速達(dá)成深基坑支護(hù)施工技術(shù)目標(biāo)。
地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù),基于諸多技術(shù)體系內(nèi)容思考技術(shù)體系建設(shè)過程,滿足工程項目整體穩(wěn)定性建設(shè)機(jī)制,確保技術(shù)體系機(jī)制建立固定性技術(shù)體系內(nèi)涵,保證連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)能夠被合理化運用,滿足規(guī)范技術(shù)要求,確保質(zhì)量水平不斷提升。在應(yīng)對某些復(fù)雜地質(zhì)情況下可以采用地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù),該技術(shù)能夠快速適應(yīng)周邊環(huán)境,在推進(jìn)施工流程方面作用較大[5]。當(dāng)然,對于某些土質(zhì)較硬的建筑工程而言,則不適合采用該技術(shù),否則會加大施工難度、提高施工成本,如在施工中會導(dǎo)致大量廢漿產(chǎn)生。
施工單位需要在深基坑支護(hù)施工開展之前做好充分的準(zhǔn)備工作,從而確保深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用效果。這就需要施工單位進(jìn)一步完善施工組織方案的設(shè)計,確保深基坑支護(hù)施工質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計人員在設(shè)計方案的過程中需要綜合考慮到各種施工影響因素,比如天氣、溫度、濕度、地質(zhì)環(huán)境以及可能會出現(xiàn)的人為因素等等。施工組織方案設(shè)計應(yīng)該涵蓋工序流程、人員管理、設(shè)備物資的使用與管理以及施工技術(shù)的應(yīng)用等多個方面。這樣才能夠保證施工組織方案設(shè)計的完整性和規(guī)范性,為之后的深基坑支護(hù)施工打下堅實的基礎(chǔ)。
考慮到現(xiàn)如今基坑深度不斷增加,工程總量不斷加大。在施工組織方案設(shè)計中需要包含現(xiàn)場作業(yè)制度,明確施工技術(shù)步驟、施工具體內(nèi)容以及相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)和要求等。這樣可以對施工隊伍起到一定的約束作用,有效減少人為失誤的發(fā)生概率。同時施工單位還需要對作業(yè)現(xiàn)場周邊的市場實際情況進(jìn)行調(diào)研,了解本次工程建筑材料的變化情況,并統(tǒng)計正在建設(shè)以及擬建的工程數(shù)量。從而在組織方案設(shè)計中構(gòu)建完善的建筑材料采購體系,明確本次材料的采購節(jié)點,實現(xiàn)對工程造價的有力控制。
深基坑支護(hù)施工的工序排列會對施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,這就需要施工單位進(jìn)一步規(guī)范深基坑支護(hù)施工順序。例如施工單位需要按照既定的順序,根據(jù)具體的施工條件和地質(zhì)環(huán)境條件等等進(jìn)行工藝順序和技術(shù)順序的調(diào)整,完成分層分區(qū)開挖施工。不同地質(zhì)環(huán)境條件和施工條件所要求的施工工藝以及施工技術(shù)等都是不同的,需要施工單位合理調(diào)整,才能夠為之后工程的安全有序開展提供有力保障。再比如深基坑開挖之前,需要施工單位對周邊建筑物以及水文地質(zhì)等等進(jìn)行深入全面地勘察和調(diào)研,整理得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計算,確定最后的深基坑開挖深度。調(diào)研的數(shù)據(jù)有地質(zhì)結(jié)構(gòu)風(fēng)化程度、地下水位置、地下水水位的變化情況、不同土層的厚度以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬性等等。同時勘察人員還應(yīng)該研究當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓?guī)律,這樣才能夠為深基坑支護(hù)施工工序的規(guī)范提供足夠的參考信息。
在調(diào)整施工工序的時候,施工單位還應(yīng)該在保證工程質(zhì)量的同時盡可能采用機(jī)械作業(yè),提升工程效率和穩(wěn)定性。在進(jìn)行分層開挖施工時還需要施工單位積極進(jìn)行墊層處理,確??拥椎闹瘟ψ銐?,提高支護(hù)的穩(wěn)定性。這樣能夠大大減少變性問題的發(fā)生,為施工隊伍的人身安全提供保障??偠灾?guī)范施工工序,除了能夠大大提升工程施工質(zhì)量和施工效率之外,還能夠有效減少施工過程中發(fā)生的安全風(fēng)險問題,從而保證工程質(zhì)量能夠達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。
工程團(tuán)隊?wèi)?yīng)確保建立完善的監(jiān)控體系,包括明確各項監(jiān)控工作的標(biāo)準(zhǔn)、要求和流程,確保監(jiān)控活動的有序進(jìn)行,在制定監(jiān)控計劃的過程中,應(yīng)包括監(jiān)控頻率、監(jiān)測點的位置和數(shù)量、數(shù)據(jù)采集和報告的流程等內(nèi)容,保證所有步驟清晰、明確,提高監(jiān)控的全面性和一致性。引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備和技術(shù),如激光掃描儀、自動化監(jiān)測系統(tǒng)等,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集,借助這些高科技設(shè)備,提高監(jiān)測的精度和效率,迅速獲取支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形數(shù)據(jù)、土壓力分布、地下水位變化等關(guān)鍵參數(shù),對實時決策和問題診斷提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。在此基礎(chǔ)上,加強(qiáng)現(xiàn)場巡查和專項檢查,確保在關(guān)鍵工序和重點部位進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,監(jiān)督人員應(yīng)密切關(guān)注支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)展,確保施工過程符合設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。巡查和檢查工作應(yīng)以定期計劃為基礎(chǔ),并隨時響應(yīng)問題或突發(fā)事件,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行及時整理和分析,監(jiān)測數(shù)據(jù)、匯總存檔,以便進(jìn)行歷史記錄和趨勢分析。數(shù)據(jù)分析應(yīng)及時,為施工過程中的決策提供準(zhǔn)確依據(jù),快速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題,預(yù)測工程的進(jìn)展和可能面臨的挑戰(zhàn),從而采取針對性措施有效預(yù)防問題的發(fā)生。
工程團(tuán)隊?wèi)?yīng)建立完善的風(fēng)險評估體系,包括對施工過程中可能出現(xiàn)的各種風(fēng)險因素進(jìn)行全面識別和分析,如地質(zhì)條件、地下水位變化、周邊建筑物影響、施工工藝等。一旦明確識別出風(fēng)險因素,就應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)的風(fēng)險管理策略和應(yīng)對措施,減少潛在風(fēng)險的影響,同時進(jìn)行風(fēng)險預(yù)測和評估,包括對支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、地基變形和其他關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行定量分析,通過模擬不同情境下的支護(hù)結(jié)構(gòu)行為,提前發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險,并采取措施來降低風(fēng)險的發(fā)生概率,借助此類定量的風(fēng)險評估,可以為決策提供科學(xué)依據(jù)。工程團(tuán)隊還應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)測和巡查,及時發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對風(fēng)險,監(jiān)測支護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境、地下水位等關(guān)鍵參數(shù),實時跟蹤施工過程中的變化。一旦出現(xiàn)異常情況,迅速采取措施,減輕潛在風(fēng)險的影響。同時,建立風(fēng)險管理數(shù)據(jù)庫,記錄施工過程中出現(xiàn)的風(fēng)險事件,包括其原因、影響和采取的應(yīng)對措施,為今后的風(fēng)險管理提供寶貴經(jīng)驗和教訓(xùn),幫助改進(jìn)施工實踐,降低風(fēng)險[6]。
隨著城市建設(shè)快速發(fā)展,建筑行業(yè)面臨著增加數(shù)量和擴(kuò)大規(guī)模的挑戰(zhàn)。建筑結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜。因此,建筑工程施工期間需要對支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)有一定了解,并注重施工技術(shù)體系的每個方面,特別是深基坑支護(hù)技術(shù)。深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程中起著基礎(chǔ)性的作用。熟悉各項施工技術(shù)要點,并明確施工注意事項,可以有效保證施工質(zhì)量,強(qiáng)化工程結(jié)構(gòu)的安全性。這也為我國建筑領(lǐng)域的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展提供了基礎(chǔ)性的保障。