深基坑支護工程施工管理分析

馬秀通， 牛 琪， 馬子岳

(中國建筑土木建設有限公司，北京 100070)

0 引 言

在支護工程項目的施工作業中，由于支護圖紙設計不合理、施工行為不規范、施工材料管理不妥當或自然環境變化、災害等原因，造成的基坑坍塌、滑坡、大規模開裂等安全事故屢見不鮮[1]。這些事故不僅會對支護工程質量造成影響，也會對工程收益、施工現場勞動力的人身安全造成威脅[2]。因此，加大對工程施工管理的投入、完善管理方案、規范工藝流程，是十分關鍵的。

1 深基坑支護工程施工管理方法設計

1.1 深基坑支護工藝選擇

為了確保支護工程施工的可持續實施，需要在施工前進行支護工藝的選擇。本文此次研究選擇的支護工藝為灌注樁工藝，此種施工方法在實際應用中需要先使用螺旋樁機進行深基坑鉆孔，鉆至樁底與設計標高位置后，再使用液壓泵裝置，將用于支護的混凝土材料通過鉆桿的中心導管輸送到樁基底部。隨著鉆桿在完成輸送后被提升，可實現將輸送的混凝土灌注到樁的頂部結構與對應位置[3]。此項工藝在較早時期常被應用在地基穩定與后續加固處理工程中，后期在施工技術不斷被改良后，施工方將此項工藝與鋼筋籠進行配合使用，并將其應用到工程中，作為深基坑支護處理中的支護結構樁。鉆孔灌注樁施工的標準化流程如圖1所示。

圖1 鉆孔灌注樁施工的標準化流程

相比建筑工程市場內常用的其他支護工藝，灌注樁工藝在實際應用中具有效率高、對周邊環境污染小等優勢。但在澆筑混凝土時應注意，要確保前端鉆頭與樁結構中心位置處于同一條垂直線上，在保證鉆進方向標準后，再行調整導向架。通過此種方式，可實現基于多個角度對鉆桿的垂直度進行校正[4]。只有多個條件均符合支護工程施工需求后，才能進行支護中的下鉆處理。通常情況下，將鉆進的速度調節在1.2～1.6 m/min，同時在鉆井的過程當中，一旦存在施工受阻的問題，需要立即停止下鉆施工，在確定出現問題的具體原因并解決問題后，完成后續鉆進工作。通過此種方式，實現施工過程中，對支護樁質量的提升。完成澆筑后，移開鉆桿，并使用挖掘機或其他輔助性設備，進行表層渣土的清理，確保支護樁的樁頭位置混凝土質量可滿足達標需求。

1.2 場地平整與放線定位

在開展對支護樁結構的施工前，需要確保施工場地的平整。大部分深基坑支護工程的施工場地面積較大，雖然場地相對平坦，但仍然需要通過填挖操作對其進行平整處理。由于工程量相對較大，因此應當采用大型推土機設備對場地進行處理，并利用軋道機進行碾壓，如此才能夠確保后續整個工程場地的平整質量以及回填土填實的質量[5]。在施工前，首先需要利用水準儀對工程現場進行實際測量，并確定場地區域內最高點和最低點，計算二者之間的落差值，完成操作后，在相應位置進行標記。結合施工設計圖紙以及建設單位的實際需要。完成對場地的平整處理。不同工程項目的深基坑支護的平整設備不同，但大致包括大型推土機、壓路機、夯實機等。完成平整處理后，還需要對回填土進行檢驗和化驗，并根據結構判斷其是否能夠回填，同時對于土質本身的含水量以及黏結程度也需要進行計算，并根據得出的參數結果完成對回填土體的選擇。

完成場地平整后，還需要按照施工設計圖紙，進行放線定樁操作，如圖2所示。

圖2 放線定位示意圖

對于放線定位點，利用鋼筋或竹片進行標記，并對其施加保護，以方便后續樁基的打樁操作。同時，在定位區域內，對控制坐標網進行設置，按照工程定位圖，在建筑橫向和縱向設置一個坐標軸，并且在每隔25 m位置上設置一條測控線，形成25 m×25 m的現場控制網。在對支護樁進行定位時，將控制網的兩個軸線作為基準，在進行土方開挖的過程中，還需要對實際標高進行測量，并采用隨挖隨測的方式。在接近深基坑基底位置時，應當將標高點引入基坑結構內部，并在支護樁結構上做記號，以此完成對支護樁的放線定位。

1.3 基坑變形監測與管理

在完成上述相關研究后，根據深基坑支護工程的施工需求，對基坑變形進行現場監測。監測項目見表1。

表1 基坑變形監測項目

注：表1中，“*”表示為不必要監測項目，“**”表示為有必要的監測項目，“***”表示為必須按照標準執行的監測項目。對應監測項目的重要程度為：*<**<***。

按照表1中內容，進行基坑變形的現場監測，整理監測結果，將其按照標準的格式導入工程竣工文件，實現對監測結果的管理。

2 管理效果分析

按照上述設計思路完成對管理方法的設計，將該方法應用到某地區基坑工程項目當中。已知該工程項目為深基坑類型，根據該工程項目的實際情況，在明確施工段劃分、開挖工藝流程和開挖技術的基礎上，對其進行施工管理，并在工程施工中引入監測制度，實現對管理方法應用效果的分析和驗證。該工程項目是在原有已完成支護結構段位置進行開挖，沿支護樁的內側進行開挖，并將每層開挖控制在深度小于2 m、長度小于20 m的施工條件下。同時，在施工過程中允許以跳挖方式進行，但不可一次性開挖過深或過長。在施工過程中，引入本文提出的管理方法，并針對深基坑的變形情況進行監測，監測記錄結果見表2。

表2 本文管理方法下深基坑變形情況記錄表

從表2中記錄的數據可以看出，無論是深基坑地面沉降，還是圍護樁水平方向上的位移都未超過該工程項目施工要求中規定的累計變量小于50 mm，變化速率小于2.5 mm/d的要求。因此，通過上述本文管理方法的實際應用效果證明，該方法在實際應用中能夠有效提高施工質量，并且保證深基坑支護工程施工的安全性。

3 結束語

為了提升基坑支護工程在竣工后的質量，本文對工程施工管理方案展開了多方面的設計研究，此次方案設計從支護工藝、場地平整處理、定位放線、集中監測等多個方面入手，通過對不同作業環節的約束，實現對施工全過程的綜合管理。為了進一步落實管理工作，在完成研究后，以某個在建工程為例，按照上文提出的步驟，進行施工管理。完成實驗后，統計數據發現，通過本文方法進行綜合管理后的工程質量更高，可滿足基礎性工程的施工管理需求。

但在此次實驗中也存在一些不足，例如，基坑支護作業屬于露天作業，實驗沒有考慮到露天作業條件下，外界環境對工程施工管理的影響。因此，可在后期的研究中，嘗試在實驗過程中增設一些干擾管理的因素，進行管理方法的進一步論證。