试论深基坑支护工程施工技术管理重点与方法

2015-10-31谢起杰

建材与装饰 2015年20期

谢起杰

谢起杰

随着城市化进程的不断推进，我国城市的基本建设规模越来越大，高层建筑、隧道、地下工程等施工日益增多，促进了深基坑工程技术的大力发展，愈来愈多的技术和设备被运用到深基坑施工中，本文从深基坑支护工程的技术管理层面进行探讨，从管理重点和方法两个方面来进行阐述。

深基坑支护工程；施工管理；重点；方法

深基坑支护工程是基础工程，下层建筑决定上层建筑的稳固，深基坑支护工程是整个建筑施工中最为关键的环节之一。本文从深基坑支护工程的常见类型入手，分析我国深基坑支护工程建设的现状，进而进一步探讨如何提高深基坑支护工程的技术管理。

1　深基坑支护工程概况

1.1深基坑支护工程的定义

深基坑支护工程，是指为确保地下建筑施工和基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁和周边环境进行的支挡、加固和保护措施。

1.2深基坑支护工程的分类

根据基坑深度，基坑支护工程分为浅基坑支护工程和深基坑支护工程两种。深基坑支护类型多样，常见深基坑支护工程类型有：钢板桩、喷锚支护、排桩支护、地下连续墙支护、搅拌桩-喷锚支护、重力式挡墙支护等。以下通过对较具代表性的钢板桩支护、喷锚支护及排桩支护进行解析，及以点带面深入探讨。

1.2.1钢板桩

钢板桩施工是指利用钢板桩在施工过程中达到基坑支护的效果，钢板桩施工在建筑项目中的应用主要以挖掘挡土墙为主。在成桩时，将桩尖处的凹槽封闭，防止泥土进入钢板桩中。该施工工艺属于一种边缘带有联动装置，能自由组合，形成一种连续紧密的挡土或挡水的钢板结构。以辊压冷弯成型是其主要的生产方式，将钢板桩用打桩机打压入地基，使其相互连结成钢板桩墙，有U型和Z型等结构形式。其使用的优点是止水性能好，可以重复使用，钢板桩的交货状态根据具体用户要求不同使用不同规格型号的材料。在深基坑支护工程中使用，能明显控制工程项目成本投入。

1.2.2喷锚支护

喷锚支护是借助高压喷射水泥混凝土和入岩层中的金属锚杆的联合作用，加固岩层，分为临时性和永久性两种支护结构，喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护方法。其施工工艺是使用锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同的作用体系，然后起到支护作用。

1.2.3排桩支护

排桩支护就是在基坑周围打排桩，根据工况的不同，分为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。排桩支护示意图见图1。

图1　排桩支护

2　常见类型深基坑支护工程施工控制要点

深基坑支护工程类型多样，不同类型支护施工技术特点明显，本文不一一赘述。通过钢板桩支护、喷锚支护、排桩支护施工控制要点分析，以便进一步探讨深基坑支护的管理重点及方法。

2.1钢板桩施工技术控制要点

钢板桩的施工技术与基坑支护效果有很大的关系，在施工过程中，要重视钢板桩施工技术的控制，在施工的时候，首先要保证钢板桩材质良好，钢板桩表面经过焊接钢板、钢筋会留下残渣，施工人员一定要将钢板桩清理干净，为避免钢板桩在插打的时候因为锁口间的摩擦而将钢板桩围堰减少导致渗漏现象，需要将黄油涂抹在钢板桩的锁口内部。钢板桩施工一般采用的方法是屏风式打桩法，根据设计的深度将钢板桩插进去，要先将两端的钢板桩打入地下稳定后，才能在中间部位将钢板桩一次插入，并利用装机对钢板桩进行锤击，锤击要以来回的方式进行，避免钢板桩出现转动的不稳定现象，钢板桩的围护要形成一个封闭的环。确定钢板桩轴线的时候，一定要非常精准的放样，将上层围檩安装上，上层围檩的加工一定要精确，安装质量要达到要求，通过围檩来设置定位装，将导向架固定起来。在施工的过程中，钢板桩必须保持完整平顺，围堰要保持良好的密封效果，钢板桩沉桩的时候，钢板桩的方向和角度一定要严格控制，后沉的钢板桩要与先下沉钢板桩的锁口完好的连接起来。技术是第一生产力，做好技术管理工作，要从源头抓起，对于深基坑支护工程来说，更要在设计环节上严格把关，杜绝误差和漏洞，从源头上消灭问题。

2.2喷锚支护施工控制要点

喷锚支护技术首先需计算锚杆的拉力标准值，根据计算的结果结合实际情况来调整锚杆的固锚深度和锚杆之间的距离，要增加锚杆的牢固性，需要采用高压注浆的方法增加锚杆与附近土体的粘结力，通过增加锚固面积提高锚杆的稳定性。深基坑在开挖的时候，需要分层开挖，并且要控制每层的深度，如果深基坑边坡失去稳定性，可能是深度过大造成的。标准的开挖深度能够保证锚杆受力不受到水泥浆液凝结的影响。在开挖下层土的时候，要等到上层锚杆的锚固力达到标准后才能进行，上层锚杆的锚固力与水泥浆液凝固有关，在水泥浆液中加入速凝剂和早强剂能够加快水泥浆液的凝固速度，在锚杆支护施工完成后，一定要注意及时的进行挂网和喷混凝土面层。

2.3排桩支护施工控制要点

深基坑排桩支护体系的组成部分包括排桩、钢筋混凝土、压顶梁、立柱桩等，在桩顶将混凝土结构连接起来就形成压顶梁，一般在平面支撑的节点处设置立柱桩。为保证排桩支护系统稳定牢固，有效的保护深基坑周边的环境，在排桩支护施工过程中要重视对排桩进行冻结施工，排桩支护冻结施工要注意的是浇筑的垫层混凝土要适应深基坑开挖的程度，浇筑混凝土采取分层、分区的方法。排桩内侧接触空气后，温度受到外界的影响会上升，排桩与冻土墙体接触的一侧温度较低，在排桩施工的过程中，要合理控制因温差产生的温度应力。在排桩支护系统内增加设置受力挡土支护，在深基坑的外侧采用冻结施工，提高排桩支护的坚固性，避免深基坑出现涌水、涌砂的现象。

3　深基坑支护施工问题及难点

随着全国农村城镇化建设的大范围开展，我国的建设项目规模越来越大，深基坑支护技术也应景发展迅速。上述钢板桩支护、喷锚支护及排桩支护仅为深基坑支护类型中一部分，许多大型项目的深基坑支护甚至采用多种支护形式的组合，施工难度大，施工影响因素多，其中较为突出的问题及难点如下：

3.1沉降控制问题

深基坑施工中，如果结构设计对土方开挖中的沉降问题考虑不足，将对周边建筑物造成直接的影响，致使周边建筑物不稳定，甚至塌方。部分情形工程桩也会受沉降问题的影响，沉降引起的问题没有得到合理控制，其后果不堪设想。

3.2基坑降水问题

基坑降水是深基坑施工监督检查的重点和要点，是影响深基坑施工稳定性的关键方面。施工受天气影响，基坑在开挖的过程中，一旦降水，就会导致积水问题，如果积水没有及时处理，很可能会导致软基现象，增加施工难度。深基坑支护工程在设计时一般严格要求施工程序，有效控制地下水对支护系统的影响。但在实际操作中，常因为管理不到位，施工人员不按照图纸要求进行施工，抢进度，省工序，造成很大的安全隐患。

3.3土层开挖与边坡支护不匹配

如果施工技术要求不高，那么管理会变得简单。但是，挡土支护是技术含量很高的操作，需要在施工组织和施工管理过程中都能严格遵守流程和标准。在实际的建筑工程中，大型工程不会自己“单打独斗”，会请专门的施工团队来协助操作。这样就可能出现一些问题，比如合作与配合的问题，根本利益和工作态度的冲突，土方施工满目抢进度，不按施工顺序行事。挡土支护有特定的工作面施工要求，在阴雨天是不能进行施工的，但施工队往往不顾工作面的问题继续施工等。

3.4合同因素

由于合同管理原因，选择了管理及技术偏弱的施工方，或者出现工程被反复转包，造成末端的施工方因追求利益而偷工减料或者随意更改图纸，施工现场管理难度增大，为工程质量及安全带来隐患。

4　深基坑支护工程施工技术管理重点

深基坑支护施工有严格的技术标准，这是由深基坑的客观条件决定的。技术管理的重点有：①施工技术尽可能的采用世界最先进的技术，从而保证基坑受力值的最大化，也能将深基坑支护的保护作用发挥到最大化。②大型高层建筑物往往建在城市闹市区，周围建筑十分密集，地下环境也错综复杂，管道线路纵横交错，施工的难度可想而知，不仅要保证达到设计标准和技术要求，还不能破坏周边环境，保证管道线路的正常安全运行，而且，务必不能对周边的建筑物造成安全问题，最后，应尽可能的避免噪音污染，防止影响居民的生活。③深基坑会触及到地底的水源环境，所以，尽可能的避免地下环境破坏是工程技术上的重要命题，需要考虑地底水循环，采取有效措施控制地下水工程施工的影响，综合利用明排、降水、截水以及回灌等方式来实现控制。④需要综合考虑各个方面的因素，根据施工安全第一和质量是生命的原则，合理制定工程施工方案及应急预案，让深基坑工程施工高效安全运行。

5　深基坑支护工程施工技术管理方法

5.1严格执行图纸设计、施工方案及落实应急预案

建筑工现场是人机配合作业，现场环境往往较为混乱复杂，这可能导致不可预见情况的发生。所以在技术管理上要反复强调按规定办事，严格执行施工方案，现场派专人跟踪落实。深基坑支护工程施工是一个将理论诉诸实践的过程，运用数学、力学等原理设计的方案在实际操作可能会遭遇“水土不服”，需要据地质情况在设计时充分考虑可能会发生的支护变形、支护裂痕、地下水渗透和地底隆起等等问题。一些常见的技术问题要熟知处理方法，避免突发事件时“兵荒马乱”。常见的问题有基坑流沙、支护留痕、支护沉降等等，这些问题的解决方法和紧急预案要及时落实到个人，保证施工的安全顺利完成。

5.2对深基坑进行监督检测

深基坑支护工程施工技术管理最常用的管理方法就是进行监督检测，对施工技术进行管理。通过监测，对深基坑附近土体的变化情况能够进行深入的了解，从而掌握深基坑支护结构的应力情况，帮助施工人员对支护结构的安全性进行评价。对深基坑进行监测，将深基坑受到地下水位的影响情况反馈到设计人员，帮助设计人员将施工顺序和施工参数进行合理的更改，提高深基坑支护工程的实用性，保障后期施工顺利进行。对深基坑支护工程进行检测，主要是监测深基坑地面沉降情况和监测深基坑支护结构水平位移情况，为施工设计方案提供参考资料，并提高施工人员的安全责任意识。

5.3深基坑土方开挖的方法

对深基坑支护工程的施工技术进行管理，一般会采用的方法就是将土方开挖与深基坑支护相结合，在土方开挖之前，深基坑支护工程的施工技术和各项工作都要先准备好，施工人员对施工图纸要熟悉，在开挖的时候，要将标高控制在规范要求内，防止出现超挖和多挖的现象。在进行土方开挖之前，对施工现场的障碍物要清理干净，并检查地下管线的铺设情况，一点出现问题，及时处理。土方开挖达到规定的标高后，要告知相关人员，对其进行现场检验，在深基坑的附近临时建设排水沟，防止深基坑内出现积水现象。