探析水工建筑基坑開挖施工技術(shù)要點(diǎn)

徐沛鑫

（廣東弘為建筑工程有限公司，廣東廣州 510640）

0 前言

水工建筑主要用途是提供水利服務(wù)、治理洪澇災(zāi)害，具體指在河流和水庫(kù)等水資源匯集地區(qū)修建水上建筑物。我國(guó)水工建筑物歷史悠久，春秋時(shí)期，在黃河下游最早出現(xiàn)長(zhǎng)約1500km的黃河大堤。隨著施工技術(shù)發(fā)展，水工建筑逐漸增多，保證建筑質(zhì)量成為行業(yè)關(guān)心的重點(diǎn)話題，相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到基坑開挖技術(shù)在水工建筑施工中的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)目前基坑開挖施工特點(diǎn)進(jìn)行明確。

1 水工建筑基坑開挖施工特點(diǎn)

1.1 施工環(huán)境復(fù)雜

水工建筑基坑施工受到周邊環(huán)境因素影響較大，應(yīng)合理避開周邊地下建筑。實(shí)踐工作中，應(yīng)認(rèn)識(shí)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載問題，考慮周邊環(huán)境對(duì)基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響，保證施工過程科學(xué)有效。倘若對(duì)水工建筑基坑開挖施工控制能力不足，會(huì)造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題，不利于施工安全。因此，水工建筑施工中，應(yīng)對(duì)基坑開挖提高重視力度，合理控制施工風(fēng)險(xiǎn)，分析具體施工環(huán)境。

1.2 受地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響

地質(zhì)條件對(duì)基坑支護(hù)造成的影響較為嚴(yán)重，尤其是在沿海地區(qū)水工建筑施工中，應(yīng)充分考慮土壤結(jié)構(gòu)，采取必要方式，如換填法，對(duì)基坑土層進(jìn)行加固處理，強(qiáng)化基坑開挖施工能力[1]。受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響，基坑開挖中，經(jīng)常出現(xiàn)坍塌和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題，影響施工質(zhì)量提升。為有效改善這一問題，需要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，并且采取科學(xué)的施工方案，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

2 水工建筑基坑開挖施工技術(shù)控制要點(diǎn)

2.1 軟基處理

在水工建筑施工過程中，對(duì)軟土地基進(jìn)行處理尤為重要，治理過程中，主要分析了流砂、淤泥的技術(shù)控制方法。項(xiàng)目開挖過程中，采用了明式排水系統(tǒng)進(jìn)行施工，施工過程中，導(dǎo)致水力坡降現(xiàn)象發(fā)生，在壓力作用下，使得細(xì)砂物質(zhì)自基坑底部滲出。流砂與管涌問題一直以來都是基坑開挖的控制要點(diǎn)，技術(shù)人員需要合理分析水壓動(dòng)力，對(duì)軟基部分進(jìn)行及時(shí)處理，避免發(fā)生地基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題。

流砂控制技術(shù)要點(diǎn)主要有兩個(gè)：①排水；②封砂。排水主要目標(biāo)是控制水力坡度、降低含水量；封砂主要是對(duì)砂土地基進(jìn)行加固、封閉，防止砂土流動(dòng)，引發(fā)地基結(jié)構(gòu)松軟。以往，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行治理，多采用引流方法，但是相關(guān)技術(shù)應(yīng)用具有局限性，只能用來處理厚度較小的流砂層，并且需要投入較多勞動(dòng)力。目前砂石護(hù)面方法應(yīng)用較為廣泛，主要是將5~8cm的小石子，鋪設(shè)在流砂表面，降低流速，并且形成反濾層，防止發(fā)生泥沙流動(dòng)，影響基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，針對(duì)軟土地基的排水和護(hù)面處理如圖1所示。

軟土地基處理中，也需要對(duì)淤泥部分進(jìn)行處理，淤泥具有流動(dòng)性較大、含水量較高的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行治理時(shí)，可采取導(dǎo)入干砂的方式，對(duì)淤泥進(jìn)行處理，促使土埂形成。值得注意的是，在淤泥含量較多時(shí)，首先應(yīng)組織排淤工作，提高施工效率。為保證項(xiàng)目施工質(zhì)量，對(duì)重要部分的軟土地基需要進(jìn)行換填處理，增加地基結(jié)構(gòu)中砂石含量，保證水工建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

圖1 水工建筑地基護(hù)面處理

水工建筑基坑開挖中，由于軟基土層中內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為松軟，容易發(fā)生基坑形狀變形和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題，需要在軟土地基施工中對(duì)加固技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。例如，在基坑開挖前需要進(jìn)行砂石材料添加，并且對(duì)淤泥硬度進(jìn)行提升。針對(duì)爛淤泥而言，在處理過程中，需要對(duì)工具進(jìn)行浸水處理，防止工具在使用過程中出現(xiàn)粘連。實(shí)踐工作中，可將蘆葦捆綁鋪設(shè)在爛淤泥上，作為施工控制重點(diǎn)。同時(shí)，需要對(duì)淤泥進(jìn)行加固處理，確保地基結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定。施工中應(yīng)嚴(yán)格參照施工工序，不得將施工順序打亂，影響實(shí)際施工效果[2]。

基坑處理中，需要對(duì)排水方法進(jìn)行選擇，防止邊坡結(jié)構(gòu)受到水流沖擊，影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。相關(guān)問題出現(xiàn)也會(huì)促使基坑發(fā)生不均勻沉降，影響實(shí)際施工效果。針對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用而言，需要提高現(xiàn)場(chǎng)施工人員的技術(shù)能力，對(duì)施工中的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行合理規(guī)避，確保項(xiàng)目施工滿足水工建筑質(zhì)量要求。

2.2 巖基開挖

巖基開挖中，需要制定有效工作方案，對(duì)巖層進(jìn)行控制，確保穩(wěn)定性。具體工作中，應(yīng)對(duì)水工建筑項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查，對(duì)開挖方案、技術(shù)應(yīng)用和支護(hù)措施選擇進(jìn)行明確，并且制定分段施工任務(wù)，做到理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。巖基結(jié)構(gòu)開挖中，應(yīng)對(duì)設(shè)備類型、開挖流程進(jìn)行規(guī)范，提前對(duì)問題進(jìn)行預(yù)防，保證施工過程連續(xù)穩(wěn)定。

例如，在某水工建筑施工中，技術(shù)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，明確了基坑開挖規(guī)模長(zhǎng)度為25m，寬度為15m，深度為8m，以609型號(hào)的鋼管為主要支撐結(jié)構(gòu)。對(duì)巖基部分施工技術(shù)應(yīng)用，是建筑項(xiàng)目施工管理重點(diǎn)。為保證預(yù)期設(shè)計(jì)效果，對(duì)巖基開挖進(jìn)行嚴(yán)格要求，對(duì)施工中應(yīng)用的技術(shù)方案和主要工具設(shè)備做出了詳細(xì)說明，以期提升水工建筑整體穩(wěn)定性，確保施工安全性與連續(xù)性。施工過程中，也對(duì)工作人員綜合能力做出明確要求，促使項(xiàng)目按照預(yù)期進(jìn)度完工。

此外，水工建筑施工中，對(duì)基坑開挖技術(shù)應(yīng)用至關(guān)重要，需要關(guān)注地質(zhì)結(jié)構(gòu)中是否存在泉眼。實(shí)踐中，泉眼的出現(xiàn)多受到地下水壓力影響，并且土層結(jié)構(gòu)較薄，使得水流沖突土層，影響基坑開挖質(zhì)量。對(duì)其進(jìn)行治理，需要將水引入到集水井中，通過相關(guān)管道裝置將泉水排出，釋放壓力。

水工建筑施工對(duì)質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，需要嚴(yán)格控制施工流程，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)巖土地基進(jìn)行加固措施應(yīng)用，使得相關(guān)結(jié)構(gòu)滿足基坑施工標(biāo)準(zhǔn)，提升項(xiàng)目施工技術(shù)能力。同時(shí)，在管理過程中，應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)過程管理與控制，滿足施工管理工作要求。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工中，出現(xiàn)的質(zhì)量控制措施不到位，管理制度體系不健全的問題進(jìn)行及時(shí)處理，采取有針對(duì)性措施進(jìn)行調(diào)整，確保項(xiàng)目施工滿足業(yè)主方需求。此外，針對(duì)水工建筑而言，需要重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目施工過程的安全性，對(duì)基坑開挖質(zhì)量間嚴(yán)格管理。項(xiàng)目施工中，主要對(duì)基坑開挖工具進(jìn)行規(guī)范、對(duì)施工人員技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，并且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全要素進(jìn)行管理，促使項(xiàng)目施工過程科學(xué)有效，達(dá)到水工建筑項(xiàng)目對(duì)基坑標(biāo)準(zhǔn)作出的要求。

2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)

水工建筑施工中，支護(hù)結(jié)構(gòu)主要以地下連續(xù)墻和鋼板樁支護(hù)方式為主。對(duì)地下連續(xù)墻進(jìn)行分析，可知相關(guān)技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，具有施工效果明顯特征。連續(xù)墻由支撐部分和維護(hù)墻兩部分組成，施工過程需要嚴(yán)格按照技術(shù)指導(dǎo)方案和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對(duì)連續(xù)墻進(jìn)行施工，并且做好排樁布置工作。目前，在水工建筑中，排樁類型較多，經(jīng)常應(yīng)用的排樁類型為預(yù)制混凝土樁和鋼管樁。施工技術(shù)應(yīng)用中，需要基坑側(cè)壁的安全等級(jí)，對(duì)相關(guān)排樁方式進(jìn)行選擇，以基坑整體安全性與穩(wěn)定性為主要特征，對(duì)目前排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。

以某地水工建筑施工為例，在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，以鋼管樁的形式進(jìn)行支護(hù)施工，并且，對(duì)地下水位進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，防止地下水位超過基坑底層，影響項(xiàng)目施工質(zhì)量。對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工方案選擇，采取排樁與降水方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目施工有效控制，達(dá)到質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)鋼板樁進(jìn)行支護(hù)施工，具有工期短、速度快、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高的使用優(yōu)勢(shì)，項(xiàng)目施工中，技術(shù)人員首先定好軸線，明確鋼板樁施工位置，對(duì)樁位進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板樁的合理吊升。對(duì)第一支鋼板施工應(yīng)加強(qiáng)管理，尤其是對(duì)位置方面控制，需要保證鋼板結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)樁位；并且通過連續(xù)均勻振動(dòng)，對(duì)鋼板樁進(jìn)行灌入。技術(shù)應(yīng)用中，需要按照順序?qū)︿摪鍢哆M(jìn)行樁位標(biāo)記，重復(fù)操作，直到最后鋼板樁施工完成。為保證樁體支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要對(duì)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，促使支護(hù)結(jié)構(gòu)滿足水工建筑施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，在水工建筑施工中，應(yīng)認(rèn)識(shí)到施工技術(shù)應(yīng)用重要性，對(duì)影響基坑開挖的因素進(jìn)行分析，通過對(duì)相關(guān)問題控制，保證項(xiàng)目施工正常開展。同時(shí)，技術(shù)應(yīng)用中，需要重點(diǎn)關(guān)注軟基處理、巖基開挖和支護(hù)方法應(yīng)用途徑，對(duì)其中使用的先進(jìn)工藝和質(zhì)量控制技術(shù)進(jìn)行分析，以期為水工建筑發(fā)展提供保障。