某建筑工程地下室基坑開(kāi)挖及支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)分析

陳少琴

（福建宏盛建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 福州 350100）

0 引言

近年來(lái)，隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，建筑工程行業(yè)取得突出發(fā)展，工程建設(shè)規(guī)模顯著增大，建筑結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，功能更加多樣，為人們營(yíng)造了溫馨、舒適的居住環(huán)境，有效豐富了人們的生產(chǎn)生活。為最大限度減小對(duì)土地資源的占用，實(shí)現(xiàn)對(duì)有限空間的充分利用，建筑工程逐步向地下發(fā)展，為保證地下工程施工質(zhì)量，提升工程建設(shè)的安全性、高效性，有效防止建筑工程基坑開(kāi)挖過(guò)程中支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沉降變形，優(yōu)化施工技術(shù)方案，加強(qiáng)施工技術(shù)質(zhì)量把控十分關(guān)鍵。為此，本文結(jié)合某高層建筑施工實(shí)踐，針對(duì)建筑工程基坑開(kāi)挖及支護(hù)施工技術(shù)展開(kāi)綜合探究，對(duì)提升深基坑開(kāi)挖與支護(hù)水平，保證工程安全順利完成具有重要意義。

1 工程概況

某建筑工程為高檔住宅小區(qū)，由政府出資建設(shè)，共有單體建筑14 棟，樓號(hào)為1#-14#，包括高層建筑和商業(yè)裙房?jī)刹糠郑渲?#～3#建筑層數(shù)為19 層，4#～10#建筑層數(shù)為14層。基本概況如表1所示。

當(dāng)前工程施工區(qū)域內(nèi)“三通一平”已全面完成，臨時(shí)用水、用電設(shè)施全部安裝到位，現(xiàn)場(chǎng)施工道路修建完成。地勘報(bào)告顯示施工區(qū)域地質(zhì)條件為：

（1）雜填土質(zhì)地松散、濕度大，主要為黏土，含部分碎石；

（2）泥漿色澤呈灰色，主要為黏性土，整體性能較差；

（3）種植土呈灰黃色，濕度稍大，含有少許碎石屑，表層為混植土，植物根系及蟲(chóng)洞較多，土質(zhì)較差。

（4）粉質(zhì)黏土:灰黃色、褐黃色、灰色等，可塑為主，飽和，以粉黏粒為主，局部含少量石英砂，干強(qiáng)度較中等、韌性中等，無(wú)搖振反應(yīng)，切面稍有光澤。

2 基坑工程施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備

（1）根據(jù)工程實(shí)際情況，合理組織施工人員進(jìn)場(chǎng)，并科學(xué)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面清理，了解地下工程管控的基本信息，并實(shí)施必要的安全監(jiān)測(cè)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況及施工標(biāo)準(zhǔn)要求，在現(xiàn)場(chǎng)合理設(shè)置“九牌一圖”、消防設(shè)施、安全防護(hù)設(shè)施等。

（2）結(jié)合工程工期計(jì)劃要求，編制詳細(xì)的材料、設(shè)備需求計(jì)劃，積極進(jìn)行實(shí)地調(diào)研和考察，選擇優(yōu)質(zhì)材料供貨商訂立供貨合同，科學(xué)組織材料、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，并對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行安裝、調(diào)試，對(duì)材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，確保滿足施工需求[1]。

2.2 確定基坑支護(hù)形式

（1）建筑工程基坑施工時(shí)，應(yīng)全面了解基坑支護(hù)的基本流程，從而制定切實(shí)可行的施工方案，保證工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展，基坑施工流程如下：放坡開(kāi)挖至圍護(hù)樁頂標(biāo)高→掛網(wǎng)素噴→圍護(hù)樁施工→大面積土方開(kāi)挖→承臺(tái)、底板澆筑施工→地下室外墻施工→地下室頂板施工→地下室防水施工→地下室回填→鋼板樁和型鋼樁拔除。

（2）高層建筑基坑開(kāi)挖施工時(shí)，對(duì)周邊環(huán)境影響較大，尤其是在周邊存在住宅小區(qū)的情況下，一旦產(chǎn)生問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)引發(fā)嚴(yán)重安全事故，造成不可估量的損失，對(duì)工程建設(shè)及社會(huì)穩(wěn)定造成極為不利的影響。因此必須采取科學(xué)有效的措施降低對(duì)周邊環(huán)境的影響，保證施工安全。

（3）根據(jù)上述考慮，結(jié)合該工程實(shí)際情況，制定如下開(kāi)挖支護(hù)方案：①針對(duì)空曠地帶，采用放坡插毛竹的形式實(shí)施支護(hù)，邊坡坡度為1∶2；②對(duì)于周邊存在公路及電線桿等設(shè)施的施工區(qū)域，若無(wú)法進(jìn)行放坡開(kāi)挖，則直接采用垂直開(kāi)挖方式；③根據(jù)該工程基坑實(shí)際情況，采用深層攪拌樁重力式擋墻為支護(hù)結(jié)構(gòu)[2]。

2.3 基坑地下水處理

該工程地基土含水量較大，滲透性強(qiáng)，且局部深度3.9～11.9m 的位置出現(xiàn)粉土層。因此，采用止水帷幕及井點(diǎn)降水相結(jié)合的方式完成降水工作。止水帷幕主要布設(shè)于該工程?hào)|側(cè)區(qū)域，用于輔助完成深層攪拌樁擋土墻支護(hù)。井點(diǎn)降水可布設(shè)多個(gè)井眼實(shí)施降水，井眼深度為15m，管徑為350mm。同時(shí)，在降水井及集水井周邊設(shè)置了排水槽[3]。

2.4 深層攪拌樁擋土墻支護(hù)施工

待上述各項(xiàng)工作完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行深層攪拌樁擋土墻支護(hù)施工。實(shí)際施工中通常采用3 臺(tái)施工機(jī)械同步作業(yè)，各機(jī)械施工順序保持不變。結(jié)合該工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，組織1#機(jī)械由西向東作業(yè)，2#機(jī)械反向進(jìn)行施工，3#機(jī)械則按照2#機(jī)械施工位置以由東向西的順序?qū)嵤┳鳂I(yè)。深層攪拌樁擋土墻支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

（1）先實(shí)施預(yù)攪沉降，在深層攪拌機(jī)下沉過(guò)程中，采用灰漿泵將水泥混凝土輸送至基礎(chǔ)底部；若產(chǎn)生堵管現(xiàn)象，應(yīng)通過(guò)泥漿下壓方式實(shí)施處理，嚴(yán)禁通水沖洗；

（2）待深層攪拌機(jī)到達(dá)指定位置后，采用伸縮式攪拌機(jī)完成混凝土灌注，嚴(yán)格控制攪拌機(jī)提升速率，以1m/min為宜；

（3）按照上述步驟重復(fù)操作，但需強(qiáng)調(diào)的是，下根樁應(yīng)略短于上根樁；

（4）為防止水泥混凝土出現(xiàn)離析，澆筑過(guò)程應(yīng)均勻、連續(xù)，防止中途停頓，若遇機(jī)械故障必須中斷時(shí)，應(yīng)將攪拌機(jī)深入水下0.5m 位置處，待問(wèn)題解決后再繼續(xù)澆筑；

（5）深層攪拌樁施工時(shí)，極易遭受阻礙，嚴(yán)重影響成樁效果，如設(shè)備故障、土層中巖石障礙等，均會(huì)造成此類問(wèn)題產(chǎn)生，施工中應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理，確保施工質(zhì)量和效率[4]。

2.5 土方開(kāi)挖

深層攪拌樁擋土墻施工完成后，科學(xué)組織基坑開(kāi)挖施工。結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)開(kāi)挖區(qū)域?qū)嵤?biāo)號(hào)，具體如圖1所示，嚴(yán)格按照1-1-1→1-1-2→1-2-1→1-2-2→1-3-1→1-3-2→1-3-3順序?qū)嵤┗娱_(kāi)挖施工。

圖1 高層建筑土方開(kāi)挖分區(qū)圖

根據(jù)該工程實(shí)際需要，在現(xiàn)場(chǎng)修建兩條主要施工通道，并結(jié)合施工區(qū)域土方開(kāi)挖情況，科學(xué)設(shè)置土方運(yùn)輸便道，以滿足現(xiàn)場(chǎng)土方、材料、設(shè)備及人員通行需要。

該工程現(xiàn)場(chǎng)土方開(kāi)挖量較大，周?chē)蓴_因素較多，施工難度較大。根據(jù)招標(biāo)文件要求，現(xiàn)場(chǎng)土方開(kāi)挖及運(yùn)輸工作由施工單位完成，同時(shí)應(yīng)按照建設(shè)方要求將土方運(yùn)至指定位置。按照“空間效應(yīng)”原理，基坑開(kāi)挖過(guò)程中采用分層、分段、對(duì)稱平衡開(kāi)挖方式進(jìn)行作業(yè)，以有效防止基坑變形，保證施工安全。

2.6 安全管理措施

（1）建立科學(xué)完善的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，科學(xué)分工、明確責(zé)任，嚴(yán)格執(zhí)行“政府監(jiān)管、業(yè)主主導(dǎo)、監(jiān)理監(jiān)督、施工方負(fù)責(zé)”的管理原則，根據(jù)工程項(xiàng)目具體特征，規(guī)范項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)設(shè)置和職責(zé)；同時(shí)，為全面提升安全管理效果，施工企業(yè)安全管控部門(mén)應(yīng)科學(xué)開(kāi)展安全管控工作，明確崗位職責(zé)，并建立有效的獎(jiǎng)懲機(jī)制，推動(dòng)安全管控工作的高效有實(shí)施。

（2）積極加強(qiáng)施工安全管理，科學(xué)做好安全防護(hù)工作，切實(shí)保障施工人員生命財(cái)產(chǎn)安全。嚴(yán)格執(zhí)行各級(jí)安全管理制度，強(qiáng)化責(zé)任管理，將各項(xiàng)安全管理工作落實(shí)到位，責(zé)任到人；施工過(guò)程中，安全管理人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查及巡視工作，全面排查并解決施工中存在的安全隱患，嚴(yán)厲打擊違規(guī)操作、違章指揮等不安全行為。

（3）加強(qiáng)安全教育宣傳及培訓(xùn)工作，全面增強(qiáng)施工人員安全意識(shí)，提高識(shí)別及規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)的能力，以有效防止安全事故發(fā)生[5]。

3 基坑支護(hù)施工效果

（1）基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中，為及時(shí)了解支護(hù)體系工作性能，最大限度保證施工安全，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)深層攪拌樁擋土墻支護(hù)體系及周?chē)馏w、建筑物的變形監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)工作由具備專業(yè)資質(zhì)的監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)實(shí)施，結(jié)合支護(hù)體系類型及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、代表性，有效確保施工安全。

（2）采用測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包含支護(hù)體系沉降、傾角、偏移等。科學(xué)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)支護(hù)體系橫向位移實(shí)施監(jiān)測(cè)，并設(shè)置測(cè)斜管道。指派專人負(fù)責(zé)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，并詳細(xì)記錄監(jiān)測(cè)結(jié)果，具體情況如表2所示。

表2 基坑支護(hù)施工監(jiān)測(cè)結(jié)果

由表2 可知：所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)支護(hù)體系沉降量均未超過(guò)0.50mm，且傾斜角度均未超出0.2°，支護(hù)體系橫向偏移量均為0。雖然個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)部位產(chǎn)生了少許沉降和傾斜，但依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，該工程深層攪拌樁擋土墻支護(hù)體系所產(chǎn)生的沉降與傾斜處于標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全造成影響。由此可知，該工程采用的基坑支護(hù)和開(kāi)挖方案具有較強(qiáng)的可行性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑工程基坑支護(hù)與土方開(kāi)挖作為工程建設(shè)最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，為有效提升基坑支護(hù)效果，保證施工安全，加強(qiáng)基坑支護(hù)及土方開(kāi)挖施工技術(shù)質(zhì)量控制具有重要意義。本文結(jié)合案例工程，全面分析了建筑工程基坑支護(hù)及土方開(kāi)挖技術(shù)要點(diǎn)，并指出：在支護(hù)施工中應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況，充分考慮對(duì)周邊環(huán)境因素的影響，制定合理的支護(hù)開(kāi)挖技術(shù)方案，并加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量控制，從而全面提升支護(hù)體系的安全性、可靠性，保證建筑工程建設(shè)的順利完成。