建筑施工中深基坑支護的施工技術與管理

湯兵

(福建望城建設工程有限公司)

0 引言

在現代高層建筑施工中，深基坑的支護工作是不可或缺的一環，它關系到工程的安全性。然而，因地下水位往往較高，極容易引發基坑崩塌和滑坡等地質災害，給基坑開挖帶來了很大的困難。為此，下文提出開展深基坑支護技術與管理方面的研究，以期能為深基坑支護施工的技術和管理實踐提供一些借鑒，從而提高施工質量和安全管理水平，促進建筑工業的可持續發展。

1 建筑工程施工概況

云霄縣江輝路威惠廟片區棚戶區改造項目位于云霄縣云陵鎮威惠廟周邊，項目緊鄰民房、學校。項目總建筑面積63541.10 平方米，設區內建有道路、綠化、給排水、強弱電、電梯等配套基礎設施。工程施工范圍包含但不限于本項目1#～9#樓主體結構、3#～9#樓地下室、基坑支護及水電安裝等。地下室埋深約5.5m。

2 建筑工程中深基坑支護施工概述

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5m（含5m)或開挖深度雖未超過5m,但地質條件、周圍環境、地下管線復雜，或影響毗鄰建筑（構筑）物安全的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程。在建設工程項目中，盡管深基坑支護具有比較顯著的價值，但其施工難度大，在施工的過程中，容易因支護結構變形和沉降而導致基坑坍塌。要想有效地解決這一難題，施工單位就必須對深基坑進行合理的支撐，通過支護系統來提升其穩定性和可靠性，從而降低其在施工過程中所面臨的變形乃至垮塌風險。

水文地質條件、地下水位變化、周圍環境、基坑頂部堆載往往對支護結構的影響比較明顯，技術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行防治，真正的將支護結構的功能發揮出來。對于深基坑支護施工工作，首先要具有很強的針對性，施工人員要著重對項目所處地區的具體情況進行調研，特別是與之有關的地質條件，更要受到技術人員的關注，這樣才能在掌握相應的地質條件的基礎上，選擇與之相適應的支護方法，促進其達到良好的穩定狀態，以免由于支護方法與項目所處地區的具體情況不一致，而對最后的深基坑結構的支護效果產生不利的影響。其次，在工程施工過程中，施工人員要注重結合現場具體條件，對影響安全與質量的危險源進行識別與評價，并采取措施，降底危險水平，使得工程施工處于可控狀態，尤其要注意對各類動態因素的預防與控制，以提升工程施工質量，避免工程施工過程中出現嚴重的安全問題。另外，由于地質水文條件及建筑物周邊與地下環境的復雜性，導致深基坑支護的施工難度也相對較大，所以，施工單位一定要注重對其進行精細的管理，進而促進深基坑支護施工的規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方式相結合時，更要對深基坑支護結構進行嚴格的位移監測，做好降排水工作、嚴控地面堆載，確保支護結構安全，為后續土方開挖施工提供有利條件。

3 深基坑支護施工技術

3.1 施工前準備

為了保證工程的正常進行，施工人員必須做好施工前期準備工作。工程建設前期的準備工作主要有：一是要對工程項目進行實地考察、工程地質調查。主要調查工程地質條件、地下水位、周邊建筑物及地下管線的情況。二是制定施工計劃。三是結合工程實際，編制合理的施工組織方案，提出相應的工程施工管理措施。施工組織方案主要包含了施工組織，人員配置，設備配置，材料供給等內容。在深基坑支護工程中，由于其危險性很大，必須制訂出相應的安全防護措施和應急救援措施，以確保施工人員的安全及工程安全。此外，深基坑支護工程的質量對建筑的安全性和使用年限有很大影響，因此必須制訂出詳盡的質量管理方案，其中包含質量檢查與監測方案，以及施工過程中的紀錄與驗收標準。

3.2 施工流程和步驟

首先，在工程開始之前，施工人員必須對工程進行全面的調查與分析，根據設計圖紙、基坑安全等級、周邊環境及水文地質情況編制出具體的施工計劃與施工組織方案、基坑監測方案、安全生產應急預案等。施工方案應包括基坑支護施工方案、降排水、截水方案、土方開挖方案。其次，進行基坑支護結構施工，對基坑周邊進行安全防護，通過設立警告標識、配備專職安全員及相應的保護設施、劃分作業范圍、劃分出入口等來保證基坑施工的安全。支護結構施工完成并進行相關檢測合格后，進行土方開挖，遵循開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超越的原則。另外，需對支護結構、地下水位、及周邊環境進行必要的監測與保護。

3.3 施工安全措施

深基坑支護是一種高危險性工作，容易發生坍塌、中毒、觸電、機械傷害等類型安全事故，特別突出的是基坑坍塌。施工單位必須建立完整的安全管理體系，包括深基坑施工的安全管理規定及作業程序，組織對建筑工人進行安全教育及安全技術交底，增強建筑工人的安全素質及技術水平；在基坑周邊設立顯著的警告標識，做好臨邊防護；對排樁等懸壁式支護結構，樁頂水平位移超過設計值時，應采取加設支撐或錨桿等方法進行處理，支護結構發生深層滑動時，應及時澆筑墊層或加厚墊層，必要時可采用配筋墊層；對于流砂應增加坑內降水措施或加快墊層施工、加厚墊層處理，對于基坑開挖過程中，出現管涌，可在支護墻前增設鋼板樁，在鋼板樁與支護墻間進行注漿。做好工程機械及器具的保養工作，保證工程機械的運轉及安全，防止工程機械傷害。要對深基坑施工進行日常巡查、專項檢查、定期安全檢查，并對影響安全的關鍵指標進行及時的監測與處置，確保基坑的安全與穩定。

4 建筑工程施工中深基坑支護的施工技術管理方法

4.1 加強施工技術管理

施工單位要按照相關法律、法規、規范，編制分項工程施工操作工藝流程、工序質量控制要點，使技術工作能夠流程化、規范化，有法可依；同時，對工程技術工作實行全面的監管，重視施工前的材料質量控制、施工過程中的檢查、技術間歇、檢驗批、分項分部驗收、及施工完成后的終驗。

4.2 加強施工人員培訓

施工單位要加大對深基坑支護施工班組、技術人員的培訓力度，建立專業技術培訓、安全培訓、技能教學培訓等制度，讓施工人員對施工技術、質量標準、技術條件等有較好的了解。除此之外，施工單位所有人員必須持證上崗、堅持繼續教育并定期考核。施工企業可以定期邀請行業專家對本單位管理與技術人員進行培訓。施工技能崗位培訓有助于施工人員知識更新及加強對于施工方法、施工工藝以及施工技術的了解，以適應新的經濟形勢下建筑業發展要求。

4.3 加強材料質量控制

首先，要加強對建筑材料的檢測、管理、供應等方面的工作，確保建筑材料的質量。對于建筑工程的施工材料，應實行專人采購、專人管理，其次，在施工過程中，要對施工材料進行合理的堆放、定期檢查，避免材料因堆放不合理而產生不利內應力與變形，定期檢查可避免水泥等材料過期或受潮，從而影響到建筑工程的質量。其次，采用目測與試驗相結合的方法，對大直徑鋼筋焊接接頭的焊接質量進行科學檢測，其中主要是檢測焊接接頭中存在的偏斜角、裂紋、凹陷等缺陷，以及焊接樣本的檢驗。此外，施工人員應該對混凝土中的水分、泥沙、石等進行合理的配比，并對各種量具和測量表進行認真的校對，以確保它們的準確性和完整性。

4.4 加強機械設備養護

在深基坑支護施工中，要加強對旋挖機、深層攪拌機等各類機械設備進行維修、養護，并指定專業的技術人員對機械設備進行管理和使用，建立機械設備使用登記制度、維修保養工作流程。設備運行部門要了解機械設備運行原理、努力達到會維護、檢修的目標。如果機器設備出現故障，由指定技術人員對機器設備進行維修。除此之外，施工單位還需要在施工現場建立試驗室，并配備專門的專業技術人員，這樣才能在短時間之內，進行各類機械設備現場測試，并將機械設備儀器儀表誤差控制在允許范圍之內。

4.5 合理應用信息技術

為提高施工安全，施工單位應合理利用信息技術。利用信息技術可對支護結構水平位移、豎向沉降、錨桿軸力、地下水位變化等進行全面的監控，對基坑周邊環境進行實時錄像。在工程建設過程中，支護結構的內力會不斷改變，周邊結構也會受到地下水的影響。因此，施工人員應對監控的結果與參數的變化情況進行綜合分析，對不利的變形與地下水位變化，應及時采取措施，使深基坑的施工工作有序、安全。除此之外，在招聘深基坑支護施工技術員的時候，還應該提升技術錄用的標準，選擇有經驗的技術員，這樣才能提升對信息技術的應用水平，并且要對監控中的影像進行密切關注，以便對系統的反應進行準確的記錄。

4.6 合理選擇深基坑支護形式

在進行深基坑支護時，可以采用的支護方法有很多，深基坑支護必須要結合實際情況，選用合適的支護形式。在不同的建設項目中，擬建建筑的周邊環境、水文地質條件是不同的，需要根據不現的環境條件、水文地質條件、基坑深度采取不同的支護方法。目前常用的主要是排樁、地下連續墻、重力式水泥土墻、逆作拱墻、土釘墻等支護方式，只有支撐方式與場地實際情況相適應，才能保證深基坑支護，經濟、適用、安全。支護型結構具有更廣泛的應用面，對于某些需要采取降水或止水帷幕的基坑，可以采用排樁支護，通常由支護樁、支撐（或土層錨桿）及防滲帷幕等組成。適用于安全等級為一級、二級、三級基坑，云霄縣江輝路威惠廟片區棚戶區改造項目采取的便是排樁加土層錨桿的支護方式。地下連續墻支護施工振動小、噪音低防滲性好，可同時用作主體地下結構的外墻，對于周邊環境條件復雜的項目具有很強的適用性。對于某些二、三級基坑，可采用重力式水泥土擋墻（高壓旋噴樁墻、深層攪拌水泥土樁墻）等做支護，依靠自重與剛度保護坑壁。

4.7 規范深基坑支護施工工序

在深基坑支護作業中，涉及很多施工步驟，因此，在進行深基坑支護時，施工單位應制定出合理步驟，這樣才能保證深基坑支護工作的安全和質量，從而保證工程的順利進行。在制定深基坑支護施工專項技術方案之后，應組織專家對專項方案進行論證，施工人員必須嚴格執行論證合格后的技術方案，不能任意更改。項目實施過程中，施工單位技術負責人還應當定期巡查深基坑專項方案的實施情況，同時，現場還應委托有資質的第三方機構對支護結構進行監測，確保支護結構豎向位移、水平位移、錨桿軸力等符合要求。在各種深基坑支護工程中，所面對的地質、水文條件各不相同，因此，在選擇施工技術時，必須先對其進行地質調查，將所有的自然地理資料綜合起來，再根據這些資料來選擇施工技術。在深基坑支護作業中，開挖是最關鍵的一環，開挖包括分區、分塊與對稱開挖等，開挖方法的選取要與整體工序安排中的前后順序協調，這樣才能確保開挖方法的合理性。在進行挖掘工作之前，現場的工作人員必須根據深基坑支護施工總體方案中所確定的挖掘范圍，制訂出一套挖掘的分層方案，但是在挖掘過程中，還必須根據場地的具體條件來進行，這樣才能保證施工質量與安全。

4.8 做好基坑降水、排水及截水工作

在深基坑建設中，水位變化會引起支護結構內力的變化，有的場地存在著較高的地下水位，在施工過程中，由于水位變化的原因，使得支護結構內力與變形在開挖過程中會發生較大的變化，從而降低了支護結構在開挖過程中的穩定性。地下水位較高影響基坑開挖時，可通過在深基坑現場設立降水井排水，降低地下水位。井點降水法是一種廣泛用于深基坑降水方法，在基坑土方開挖前，用真空（輕型）井點、噴射井點、管井深入含水層內，不斷抽取地下水的方式使地下水位降至基坑底以下，同時土體會固結，利于土方開挖施工，它可以有效降低地下水位，從而避免了基坑積水及對支護結構造成的不良影響，從而提高了支護結構的穩定性和安全性。截水水可采用注漿、旋噴樁、深層攪拌水泥土樁擋墻做截水帷幕。

5 結語

綜上所述，深基坑支護施工受水文地質條件、地下水位變化、基坑周邊環境、地下管線、坑頂堆載等多種因素影響，為確保深基坑支護安全，施工單位需要根據實際情況，制定出一套經濟、可行、安全的支護、降排水、截水、土方開挖施工與管理方案，并加強對其進行全程的技術管理，同時，應對支護結構、地下水位、周邊環境進行必要的監測，從而確保深基坑施工安全與工程質量。