高层建筑工程深基坑支护施工技术的分析

2022-03-18周莉莉宿松县建筑工程质量监督站

环球市场 2022年2期

周莉莉宿松县建筑工程质量监督站

在城市现代化建设的进程中，办公、住宅楼栋在持续增建，为了满足民众的生活需求，这些建筑的层级也越来越高，整体的质量也更加繁重，这就导致建筑的基坑需要挖掘的更深。在此背景下，深基坑支护的技术就显得非常重要，这不仅能决定整体建筑的稳固程度，还影响着工程施工的进程和施工安全问题。楼栋建筑物不仅要考虑上层的建筑，在很多情况下，也要考虑到地下室的问题。现代化的城市建设中，不论是住宅还是商用建筑，对地下室的需求都是与日俱增的。所以，在进行建筑工程施工时，要保证地下室建筑的稳固性，这就需要用到基坑技术。利用深基坑支护来加固地基，并保护基坑不受到压迫发生变形，保障建筑工程的工期和施工安全。而实际的工程施工会受到地质、环境、天气等方面的影响，提高了深基坑支护的施工难度，严重情况下甚至会造成建筑工程延期或出现安全隐患。因此，加强改善基坑支护技术，并提升该项技术在建筑施工中的灵活运用，对于建筑工程的正常进行是十分重要的。

一、浅谈深基坑支护

（一）深基坑支护的优势与劣势

城市化建设进程在稳步前进，各类大型建筑层出不穷，对于将深基坑支护技术运用在建设中的需求也源源不断。而深基坑支护技术有其优势，也有劣势。优势是深基坑支护的形态不固定，可以按现场基坑形式的需求来变动。劣势是这项技术的建设周期和整个建筑的施工周期几乎一样长，所以其成本也不会低，特别在地质不佳的环境下，施工更是不便。

（二）深基坑支护的作用

在建筑工程施工中，深基坑支护起着不可替代的作用，主要体现在三个方面：第一，稳固了基坑的边坡，解决了边坡土壤塌落的隐患；第二，使地基更加坚固，减少土体变化对施工产生的干扰；第三，确保了建筑工程中水位的稳定，即通过排水和截水等方式清理基坑中的水，使水位始终在地下水之下。

（三）高层建筑深基坑支护施工的特点

首先，在深基坑支护施工中容易受到多种地质类型的影响。地质条件是影响支护施工的最主要因素，尤其是在复杂区域环境中施工时，地质条件的差异性较大，难以采用统一的方案加以指导，给施工造成了巨大的难度。尤其是在土质结构和地下水等方面，会随着时间的推移而发生性能参数的变化，原先编制的方案无法适用于当前施工中。支护方式也会由于地理环境的差异而存在较大的不同之处，对材料采购、技术选择和支护体系等造成影响。其次，对于支护建筑的质量要求较高。支护施工不仅会对质量造成影响，而且也会由于支护不合理而增大施工成本，由于各类自然因素引发变形和位移等情况，这也是威胁施工安全的关键因素。最后，对于地下水的控制难度较大，容易造成渗漏问题。

二、深基坑支护技术存在的问题

（一）缺少施工前期的准备工作

实际的深基坑支护开展过程中，涉及较多的施工内容，如果相关的施工单位在深基坑支护施工开展之前缺乏相应的工程前期准备工作，那么在施工开展的过程中很容易发生各种各样的问题。所以，在深基坑支护施工开展之前，需要相关的工作人员对施工现场进行全方位的调研，对施工区域以及施工区域周围的水文地质等情况有相应的了解与把握，以作为相关决策的依据，为工程的顺利开展奠定坚实的基础。但就目前的情况来看，许多建筑企业在施工开展之前并没有做好施工方面的勘察工作，这使得设计完成的施工方案缺乏可行性。另外，有的设计人员为了使所设计完成的施工方案能顺利通过审核，随意篡改勘察测量的数据，最终使工程的实际开展和设计方案之间存在很大的差异。

（二）压力计算不够准确

在施工设计方案进行制订的过程当中，相关的技术人员一定要对压力计算值有充分的了解与把握。压力计算工作具有一定的复杂性，在进行计算的过程中，需要用到很多物理力学方面的相关知识，而且还需要用到之前在施工现场测量的一些准确数据。在压力计算完成之后，要求相关的技术人员对压力计算的结果进行充分的分析和研究，从中找到有用的数据信息，这样便能够在一定程度上提高施工设计方案的可靠程度。但是，当前的现状是在开展深基坑支护施工的实际过程当中，有的施工人员对压力计算工作根本就不重视，以致并没有应用相关的专业知识来开展压力计算的工作，最终使施工设计方案应用的压力值和实际存在很大的差异，这便在很大程度上加大了深基坑支护施工的难度。

（三）设计和施工存在一定的差异

在开展深基坑支护施工的实际过程当中，一些施工单位为了保证自身所获得的经济效益，通常会采用违背施工设计方案的设计开展施工，将注意力都集中在加快施工进度上，没有意识到施工工艺应用的重要性。而且，相关的施工人员在施工开展过程当中为了节省力气，单凭自身实践经验进行施工，这种情况的存在会给后续建筑的应用带来很多的安全隐患，最终不能使建筑整体的施工质量得到有效的保障。

三、高层建筑工程深基坑支护施工技术

（一）钢板桩支护技术

钢板桩支护技术，主要是根据实际情况实现钢板桩的有序连接，从而能够形成相应的钢板桩墙，其主要的作用为挡水和挡土。钢板桩支护技术原理简单、成本低，所以在深基坑支护中被广泛应用。但是在当前实践中存在一些问题，比如施工噪声问题，钢板桩持续振动，易使得施工周围的地基发生一定程度的变形，从而给环境带来比较严重的破坏。除此之外，钢板桩在经过一段时间的应用之后，其自身也会发生变形问题，从而降低其应用性能。

（二）灌注桩支护技术

灌注桩支护技术在深基坑支护施工中的应用较为广泛。此项技术应用起来方便快捷，没有过于复杂的操作流程，在对其应用的过程中，不需要应用大型机械设备，这样便能够在很大程度上降低施工所需的成本。而且，此项技术的应用也不会产生过多的噪声以及振动，不会对施工区域及周围的环境造成影响。灌注桩支护技术通常应用在深度为8～14m的基坑施工当中，其能为施工的正常开展提供有效的保障，并且最大限度地避免了施工对周边环境造成影响。

（三）地下连续墙支护技术

地下连续墙技术的应用能够在很大程度上提升防水效果以及防渗效果，这样便能够使基坑机构整体的刚度达到预期。一般情况下，此项技术主要应用在地下水位以下的沙土以及软黏土地基施工当中。地下连续墙技术的应用对于施工环境方面没有严格的要求，此项技术有着很强的适应性。地下连续墙除了能够对深基坑施工起到支护作用，还能够将其作为土建主体结构的侧墙，对提高结构的完整性有利。地下连续墙技术更多地应用在深度超过10m的深基坑施工当中。如果施工区域存在很多坚硬的土体以及岩层，那么地下连续墙技术的应用便会在一定程度上提高施工现场管理工作的复杂程度。因此，此项技术的应用要求施工开展之前必须做好施工区域周边环境的调研工作，实现对地下连续墙技术的综合应用，以此来最大限度地保证地基不会发生变形等问题。

（四）土方开挖深基坑支护施工技术

深基坑支护工程在开挖过程中会产生大量的粉尘污染，将对环境质量产生很大的负面影响。合理运用土方开挖施工方式，对尘土污染进行有效的控制，构成良好的施工环境。在对大型建筑物的深基坑土方开挖过程中，应根据项目施工现场的实际情况施工，对基坑开挖采用边分层开挖边堆运土的开挖方式，建筑基坑开挖施工中采用水汽喷雾、场地覆盖等形式，防止在基坑土方清运过程中出现尘土飞扬的情况。在施工重点项目时，尤其对土方开挖施工速度非常重视，支护作业和土方开挖作业需紧密配合，对于工序的质量要严格控制，避免在配合土方快速开挖时程中产生不良的工程施工质量影响。

（五）土层锚杆施工

在深基坑施工中，土层锚杆施工是最常用的施工技术之一。在对应的具体施工过程中，对其技术要求较高。技术人员主要采用锚杆钻方法充分发挥锚机的作用，在钻机到达指定位置时，需要在相应的井眼内注入一定数量的水泥泥浆。当相关锚杆锁定时，此时的支护强度可以有效地提高，从而为建筑物的稳定性提供一定的保证。同时，在钻探过程中，需要仔细的操作，如果出现任何障碍，应停止作业，查清原因后再继续钻探。在注浆过程中，必须合理地提供灌浆体，同时检查注浆管道和压浆设备等，以有效地提高结构的稳定性，保证支护质量，最终为整个工程质量提供保障。

四、提高高层深基坑支护技术的策略

（一）实现安全性、技术性以及成本性的有效控制

深基坑支护技术的应用和施工人员的生命安全以及财产安全有着非常密切的联系，因此，为了能够给施工人员的安全方面提供有效的保障，一定要做好施工过程中物资调配方面的工作，为深基坑支护施工的顺利开展奠定坚实的基础。相关的施工技术人员需要通过对相应精密勘察设备的应用，实现对施工现场的仔细勘察，然后对勘察到的相关数据信息进行整体分析，以便能够在一定程度上保证施工设计方案的合理性。另外，深基坑支护施工开展的过程中，相关的施工单位需要在深基坑支护技术的选择上提高重视程度，保证选择的深基坑支护技术能够符合土体的具体实际情况，为支护施工能够安全稳定地开展提供相应的保障。另外，对于深基坑支护技术的选择上，还需要结合实际当中多方面的因素进行选择，以此来实现施工成本投入的有效控制，提高施工企业所获得的经济效益。

（二）加强施工现场的控制

要想使深基坑支护施工可以顺利地进行，还需要做好施工质量控制方面的工作，可以采用动态监测的方法对施工过程进行全方位的监控，从多个方面出发，比如施工材料、施工安全以及施工人员，使施工现场的管理水平能够获得整体上的提高，对施工现场管理工作给予足够的重视。对于管理工作，可以运用相关的先进仪器设备使施工现场能够得到实时的监督及管理，加快施工的进度，并且严格规范施工人员在施工过程中的行为，对施工过程中遇到的问题以及困难进行合理的分析，采取合理有效的措施给予解决，同时制订相应的风险防控方案。

（三）加强监督

施工单位需要配备专业人员进行市场调查，正确计算成本，以材料质量为主要要求。为了提高企业的成本和效率，有必要在施工过程中加强材料管理，并防止施工人员操作失误的发生。在此期间，需要建立档案，以正确记录细节并及时检查。如果存在缺陷，需要及时采取措施予以纠正。另外，有一些外部因素影响着建筑物的稳定性。发生紧急情况时，应事先采取措施防止事故发生，事故发生后，需要选择合理的解决办法，并采取相应的因素和对策，确保后续工作顺利进行。

（四）科学开挖基坑

基坑开挖的选择点一般是在地质松软的地方，对于不同的地质，就需要定制不同的开挖方案。而基坑在开挖过程中，形成的废土也比较多，为了预防废土堆积，就需要在开挖前先制定好运输废土的流程，并保证运输效率，防止废土干扰到施工。同时，在开挖基坑时，还应考虑到地质的承受力和承受范围，控制好开挖速度和力度，保证工期的顺利进行。

（五）止水控制

地下水会对施工造成较大的影响，如果缺乏有效控制措施，将会影响施工进度和质量，同时在支护中也容易出现安全事故。承压水、滞水、渗漏水、雨水等，是深基坑支护中遇到的主要地下水类型，其产生因素和影响特点也存在较多的不同，而且容易受到丰水期和枯水期的影响。因此，应该采用降水处理、防水处理和排水处理等方式，实现对当前止水措施的优化及调整，结合相关技术资料和文件降低地下水的影响和干扰。如果施工受到其他基坑的影响，那么应该遵循“堵水为主，抽水为辅”的基本原则，防止引发严重的水土流失问题，以控制高层建筑基础结构的沉降问题。做好环境监测，如果不存在基坑的影响则可以采用降水处理的方式。当地下水位较高时，也可以采用止水帷幕的方式，包括粉喷深层搅拌桩技术、高压喷射注浆施工技术、压力注浆技术等。止水帷幕在实践作业中的应用，对于成桩质量的要求较高，应该确保其质量达到设计标准，防止受到渗水影响而延误高层建筑建设工期。因此，应该对水泥浆的用量加以控制，在搅拌时保持良好的均匀性，按照设计要求对桩长予以确定。如果存在多种类型的土层，则应该根据实际情况控制桩长，防止对止水效果受到影响。对搭接的长度加以控制，以预防蜂窝问题，确保桩头的良好质量。

（六）突发事件处理

突发性是深基坑安全隐患的基本特点，给正常施工和人员生命安全造成巨大威胁。因此，在深基坑支护施工管理中也应该做好突发事件的有效预防和控制，针对不可预见的事件实施快速响应。流沙和管涌等问题在深基坑中较为常见，针对该类问题应该及时采取控制措施，防止事故范围的扩大化。支护结构中也常出现沉降和裂缝等问题，此外也容易受到气候因素的影响，尤其是在暴雨天气中应该停止施工。打桩施工、降水处理和土方开挖施工等也会对相邻深基坑的支护处理造成影响，因此在实践工作当中应该做好有效的组织协调，增强各个施工内容的配合度。