郭江坡
在房建工程中,良好的深基坑支護技術體系能夠為建筑工程項目實施本身帶來安全性和更大經濟效益,也能為后期建筑施工提高耐久性和使用壽命。當前基于深基坑的支護技術已經形成體系,這證明了它的技術應用類型已經極大豐富,包括自立式支護、樁錨支護、噴錨支護等等支護技術都被應用于現實房建工程中,具有很高的應用價值及發展潛力。
房建工程深基坑施工之前必須實施地質勘探,這是項目施工前期的重要環節,技術人員會對施工場地周圍地區進行詳盡勘察,基于勘察數據結果來規劃調整工程項目設計方案,再基于新方案來采集新數據。在這一過程中存在較大的勘測技術人員主觀意識,這些主觀意識可能就會影響到項目本身。舉例來說,對于地基勘探點深度與間距的設置是否客觀正確,在較為復雜的施工環境中,是否能夠根據相關技術規范來相應提高地質勘探點密度,合理增加勘探點數量等等。在確認這些技術內容時會相應增加工作量,提升某些技術環節的重要地位。如果勘測技術人員不能對這些技術內容予以充分重視與技術考量,就可能出現勘探點密度調整不到位、勘探點數量不足等技術缺漏。再一點,如果編錄技術人員未能按照實際情況進行地質勘探狀況調整,導致勘探點過分稀疏,也會造成勘探點間距的過大,進而喪失了數據采集的連續性,這會使得施工開始后的深基坑支護方案提出缺乏合理依據。
所謂房建工程深基坑施工的設計問題就是指設計圖紙中所提出的施工過程預想與現實施工情況存在出入。例如施工工期、施工現場機械設備及人員布局、施工材料采購與配置、堆放與周轉計劃、還有最為重要的施工臨時應急方案與技術措施提出等等。房建工程深基坑施工受制于外界環境因素影響,變數相當大,所以在實際施工中難免會出現技術方案與施工設計圖紙不相匹配的情況。為了加速施工進度,需要提前對施工現場的地質、水文條件進行深度勘測,但由于技術選擇與應用的不合理包括時機把握不對,就很容易造成深基坑支護施工操作的諸多麻煩,阻礙房建工程項目實施順利推進。
房建工程中的深基坑開挖一定會經歷地下水處理問題,許多施工單位恰恰沒有注重排水問題,導致土層嚴重軟化,降水工作無法到位,必須停止整個工程施工進度進行專門調整,這就造成了整個工期的向后延滯,嚴重損害業主及施工方多方利益。再一方面,如果排水間斷,整個深基坑工程完工后可能無法實現一次性排水,這也會影響到基坑支護的整體質量水平。
要在房建工程設計準備階段就做好前期勘察工作,基于施工地實際情況來嚴密考察,解決在地質、水文等方面所存在的問題,做好針對性考察。比如說,技術考察工作就應該針對施工地的地層結構進行深入分析,尤其是對施工地地下水的水量、位置包括土壤的松軟程度進行細致考察,確保后期深基坑支護技術實施過程的安全性。另外,也要深入針對施工地周圍的建筑物進行深度調查,充分考量深基坑開挖與支護技術實施期間其所產生工程震動對周圍建筑影響,主要是考察周邊建筑的震動承受能力,并作出及時評估,分析深基坑開挖施工的可行性。
深基坑支護設計方案決定了整個房建工程的成敗,所以必須予以重視。在實際施工過程中,應該圍繞前期地質勘察結果數據來給出一套高可靠性與高安全性且經濟合理的設計方案,合理應用其中的某些支護技術。舉例來說,如果采用樁錨支護技術,則要結合施工場地土層性能進行深度分析。例如在某房建工程深基坑支護項目中,就采用了樁錨支護技術,它保證深基坑中樁錨支護體系與基坑呈現30~45°水平夾角,并在深基坑內設置了長度為50m且軸向抗拔力為800KN的樁錨支護措施,在安全性與應用性上取得了不錯的施工效果。整體來看,該工程在深基坑支護方面采用了樁錨支護設計是看中了它對深基坑支撐要求偏低的基本特征,且便于機械化挖土與地下工程施工。但是在施工設計方面也要結合自身施工項目實際情況來酌情考慮,因為樁錨支護方案整體造價偏高,對于一些中小房建工程來說可能并不適合。
再者,鋼板樁支護也是不錯的選擇,它采用熱軋鋼配合槽鋼來對施工地水體與土體進行保護,這種支護方案在成本花費方面較低,能夠為施工項目帶來較高經濟效益,同時它操作簡單,也能確保整體施工質量。但鋼板樁支護也存在缺陷,即它的剛性材料相對柔軟,在受到較大壓力時可能會發生變形。如果是較深的深基坑不建議使用該支護技術方案,如果基坑的深度在5m以內,可以考慮利用該技術方案。另外,鋼板樁在支護施工過程中會產生較大噪音,如果房建工程施工在人口密集區或繁華商業區,一定要慎重考慮使用。
房建工程深基坑開挖一般都選擇在枯水季節實施作業,因為此時地下水位偏低,會一定程度上降低防水處理工作難度。因此,對于深基坑開挖與支護施工還要根據施工地實際地貌結構與周邊建筑設施來綜合考量。如果實施5m以上的深基坑開挖,則要注意通過堵水的方式來處理地下水,同時配合抽水輔助施工手段。在處理地下水過程中還要避免出現土體滑坡與水土流失,這樣能一定程度上降低上部沉降不均勻狀況,相當程度上縮短工期并降低施工難度。再者,止水帷幕、高壓噴射注漿與漿噴深層攪拌、粉噴等等都是相當有效的深基坑防水止水方法。
某房建工程屬于高層建筑,擁有24層地上部分和2層地下部分,建筑整體框架為剪力墻結構,建筑物總高度為86.2m,地下室面積為2000m2。該建筑深基坑開挖-10.5~-14.8m,地質為-3.0m的雜填土,包括戈壁土,地下水位為-8.5m。由于存在水平方向的隔水層,所以深基坑開挖在降水處理方面效果偏差,通過前期5口降水井共同降水后,該施工地地下水位下降處理到-11.5m,基本符合深基坑開挖施工要求。
該房建工程深基坑支護方案采用了木模板支護,其技術方案主要分為兩部分:第一部分為周邊房屋基礎托換樁,并增設腰梁,形成整體排樁結構,它也是該建筑深基坑支護體系的重要部分;第二部分為雙排樁結構。如下圖。

某房建工程深基坑支護示意圖
首先在腰梁整體排樁結構方面,采用了鋼筋混凝土梁來代替腰梁作用,與托換樁之間用植筋來實現連接。在實際施工過程中,當土方開挖到第一道腰梁位置時,對托換樁表面進行清潔,再通過基坑側植筋來設置腰梁支點,保證托換樁與支護樁形成整體,最終構建完整的深基坑支護體系。
其次在雙排樁支護方面,該房建工程采用了包括基礎托換樁部分的4面雙排樁支護結構,其中前排樁為梯形樁,后排樁為樁徑為1000mm的圓樁,通過澆注樁芯混凝土來進行加固。前排樁與后排樁的凈間距為1.4m和4.8m,由于受到施工場地限制,前后排樁之間間距設置為凈距離2.5m,并且在前排樁樁頂位置設置了冠梁結構,保證前排樁能夠連接成為整體排樁,直接從前排連接后排形成連樁整體結構??傮w來說,雙排樁支護與房屋基礎托換樁就共同組成了建筑的整個深基坑支護結構體系。
基于文中案例也可以看到,經過施工技術方案優化改造后,由房屋腰梁托換樁與雙排支護樁所共同組成的完整深基坑支護體系能夠保證建筑基礎不變形,確保周邊房屋結構安全,具有很高的技術應用價值。