建筑工程基坑围护施工技术要点分析

2023-11-07方雷明

大众标准化 2023年19期

方雷明

（上海建科工程项目管理有限公司，上海 200030）

1 基坑支护施工技术的发展现状

1.1 向垂直深度发展

从我国发展的现状来看，人口和城市房屋密度的增加，加重了建筑企业的土地资源负担和经济负担。为了实现较高的土地资源利用率和施工企业的经济效益最大化，将直接导致基坑围护施工技术向更深的方向发展。虽然会大大提高施工难度，但对建筑业的发展起到了重要的推动作用。在城市建设的过程中，必须进行科学的规划。然而，在实际规划中，很多施工企业没有对施工现场的条件和土质进行分析，这直接导致了地质问题的发生，影响了施工，例如，地质条件对沿海地区建筑业的发展起着非常重要的作用。因此，建筑工程的难度越来越大，基坑养护技术的难度也必然增加。

1.2 基坑支护形式向多元化发展

支护结构是基坑支护的主要形式，包括混凝土和钢管支护。随着建筑向复杂多样的方向不断发展，传统的基坑支护方法将不能有效地满足其发展的需要。因此，基坑支护将朝着多元化的方向发展。此外，在施工前应充分考虑工程的位置、特点、施工材料、施工结构等，进行分析、编制和制定具体施工方案，并对特殊情况进行处理。另外，在基坑围护过程中对工程的施工进度进行经济、合理、先进、方便的管理，促进更好的施工。

1.3 基坑逐渐向深方向发展

随着我国现代建筑的快速发展，城市用地面临着越来越紧张的局面，这就导致了建设项目的土地成本问题。

2 基坑围护结构的常见类型

2.1 排桩围护法

基坑排桩支护技术是将钢筋混凝土灌注桩以固定间隔的方式布置在基坑周围，具有支护基坑周围土体的作用。排桩支护结构能适应较深基坑的支护工作，具有较好的支护效果。可以为基坑内建筑物提供稳定安全的工作条件，且挡土墙结构强度较高，会产生较高的施工成本。

2.2 重力搅拌桩挡土墙

一些建设工程需要在高含水量、高土壤粘度的土壤条件下进行。如果基坑开挖深度在5～7 m，通常更适合采用重力搅拌桩挡土墙技术。采用深层搅拌法可以更好地利用泥浆、粘土等含水量较高的土质特性，在施工成本上具有明显优势。而且，在基坑四周进行防水帷幕处理后，可以有效提高基坑围护体的防水性能。

2.3 地下连续墙模式

地下连续墙围护技术因其对周边建筑和电缆、地下公共设施、管道设施的影响相对较小，在建筑工程中逐渐得到广泛应用。此外，地下连续墙支护过程在用于施工时噪音比较小，对施工现场周围人群的工作生活条件影响也比较小。是一种能有效解决噪声污染的基坑支护工艺。

3 建筑工程基坑围护施工技术

3.1 钢支架施工工艺

为保证基坑围护工程施工质量，钢支撑结构安装应与基坑开发同时进行。对于已开挖的基坑，应及时进行钢支撑结构安装，尽可能减少基坑变形和位移的可能性。由于所有钢支架的施工过程需要与基坑开挖、钻孔工作一起进行，需要多个工作单位的配合协调。工程施工的顺利与否将极大地影响钢支架的施工质量，从而影响基坑围护结构的施工强度。因此，在钢材选型、钢材安装工艺等多个方面进行详细设计规划，如钢板间隙焊接的方法和工艺，以确保钢支架的施工质量符合相关工作标准。从而提高了基坑围护结构的施工质量。

3.2 基坑降水排水过程

基坑内部降水排水工作对基坑施工质量起着关键作用。为了防止基坑周围土壤的沉降或滑坡，在基坑开挖过程中，应将基坑内部的地下水进行分流，保持基坑内部的干燥，以保证基坑开挖的施工质量。

3.3 喷射混凝土及锚固施工顺序及工艺

基坑开挖至上部工作面时，有关工人应对地基进行相应处理。一般来说，建筑工程中的基坑围护工作可以保证建筑整体结构的施工过程在可靠、安全、稳定的外部条件下进行，保证施工工人的人身安全和主体建筑的施工质量。基坑围护结构的施工通常包括地下连续墙、排桩围护和重力搅拌桩挡土墙。基坑围护结构施工人员在工作时，应多注意减少基坑降水、钻孔灌注桩、钢支撑等施工技术，才能有效提高此类施工技术的质量，保证基坑围护结构工程的质量和效率。

4 工程概况

4.1 工程概况

拟建项目位于上海市浦东新区北艾路以南、成山路以北、华春路以西、华鹏路以东。本项目周边环境较为复杂，基坑周边分布有轨道交通区间隧道13号线华鹏路站、市政管道、已有建筑物幼儿园等，环境保护要求高。项目总用地面积27 835.4 m2，拟建单体20栋，其中36#～38#为7层建筑、51#为6层建筑、43#～50#、52#～54#为4层建筑、55#为9层建筑、变电站为1层建筑、56#、57#、60#为2层商业，除变电站、56#、57#、60#楼外，本项目下设一层地下室。建设单位为上海锦绣华城房地产开发有限公司，总包为上海龙赛建设实业有限公司，设计单位为上海申元岩土工程有限公司，监理单位为上海大通建设监理有限公司，围护施工单位为武汉地质勘察基础工程有限公司。

4.2 现场概况

场地西侧为华鹏路，东侧为东方锦绣幼儿园，北侧为一期项目，南侧紧邻华鹏路地铁站出口；该地块提供一个功率1 050 KVA的箱变；现场施工用水提供一个100 mm管径的水源接驳口。场地西侧连接市政道路，场地目前两个出入口均位于华鹏路上。

4.3 施工总体流程安排

按照业主及地铁部门的相关要求及施工原则最大限度降低对周边环境的影响。

施工总体安排为：①首先放线，进行场地规划，进行泥浆池开挖、硬地坪铺设、临时道路铺设、开挖沟槽等，以满足人员、材料和设备进场运输需要。②项目施工顺序为：首先施工南侧Ⅱ区三轴搅拌桩，从地铁由近及远退离施工，待施工部分区域后施工钻孔灌注桩、SMW工法、双轴坑底加固、高压旋喷桩，施工完成后再施工压顶、围檩、砼支撑、钢管对撑以及降水井，斜撑及护坡跟随土方开挖进度及时跟进。

4.4 主要施工方案

①基准平面控制网的设置。基准控制网是建立在基准点的基础上。设置时要求同时满足稳定、可靠和通视三个要素。同时，还需附加一些保证措施，建立一个控制副网或设置方位汇交点等方法来防止基准控制网遭到不可预见事件的破坏。该控制点可设在稍远离基坑边上，施工环境又无影响的地面上，用φ12钢筋打入地下，周围用混凝土加固。②基准水准点的设置。根据提供的城市等级水准点，采用往返水准或闭合水准测量。用精密水准仪引测施工基准水准点，测量精度按二等水准精度测设。该水准点将做为上部标高确定及沉降观测的依据。③基坑轴线定位测量。根据测设在基坑周围的控制点利用经纬仪把各轴线用直角坐标法进行投测，经反复核实无误后，弹出轴线控制线，用红漆做出标志，然后弹出轴线及相应有关线。④高程测量。以基准水准控制点为依据，用精密水准仪采用闭合水准测量的方法，将高程引测至基坑边的临时水准点处。⑤测量精度主要保证措施。经纬仪工作状态应满足竖盘竖直，水平度盘水平；望远镜上下转动时，视准轴形成的视准面必须是一个竖直平面。

5 基坑围护结构支护问题分析

5.1 地下水因素对基坑工程的影响

由于基坑支护技术的应用体现在地下工程的施工中，因此需要充分考虑地下水的因素，因为地质条件不同，肩带不同的地方都会受到地下水的影响。因此，有必要要求相关工作人员对地下水因素、环境进行施工前调查，做好每一个环节，对人员安全和工程的质量负责，但是在很多工程建设中，存在着人员设计不达标的现象。

5.2 基坑支护综合治理原则的影响

对于基坑围护的改造必须了解几个关键的标准：保留原有建筑规划中保留的支撑桩，尽量保留，并利用它们的用途，可以节省施工成本，减少工作量，减少施工时间。施工以质量、利益、安全、方便为主，并据此制定一套完整的科学处置方法。

5.3 地域特点的影响

区域性是浅基坑技术最显著的特征。基坑支护需要根据不同的地质特征和土质进行有效分析，选择不同的基坑支护方法，考虑其不同的地质张拉特性和承载能力，全面有效地反映施工信息，通过及时发现问题，不断完善施工方案，根据不同地质条件优化施工方案。

5.4 挖掘机进入基坑对支架系统的影响

挖掘机进入基坑对支架系统有一定的影响，为防止支架的稳定性受到土体失稳的影响。因此，整个支撑系统不会受到负载压力的影响。挖掘机进入基坑与支架的安全距离不得小于500 mm。开挖过程中严禁接触钢支架，基坑周围堆垛荷载不超过10 kPa。清理底面时，配合挖掘机进行修坡、清理底面的人员应同时挖出排水沟和集水井。在每个集水井中应设置潜水泵，将水排放到临时排水沟中。

6 建筑工程中基坑围护结构的技术特点

在不同的施工环境下也有不同的施工习惯和建筑特点，会具体体现基坑施工全过程中的一些区域性施工问题。在工程建设前，需要对当地具体的地质环境条件进行实地调查，从各方面及时收集地质资料，作出准确的地质应急处置判断。如果实际的水泥比没有按照施工设计要求的比例，水泥围护结构的强度就会受到很大的影响，从而导致水泥土出现裂缝。另外，在实际的施工项目中，经常会出现减料减工的现象，在设计基坑开挖时，会要求基坑的开挖程序，以避免围护变形，并进行图纸披露。但是在实际施工中，施工人员只追求局部利益，从而导致了减少材料、减少工作量的现象。建筑工程中基坑开挖是一个空间问题。传统的基坑围护结构设计是按平面问题进行的。

7 深基坑支护在实践中的应用及注意事项

7.1 跟上时代的步伐

为了跟上时代的发展，相关设计师应该对传统的设计理念做出相应的改变，结合实际情况，全面完善信息反馈设计系统。同时，还应加强和提高相关设计人员和研究人员的知识和技术能力。从坚持基坑支护综合治理的原则和采取合理的地下水治理方法两个方面对基坑围护施工中应注意的问题进行了研究。做好挡土墙施工是施工企业的一项重要任务。

7.2 采取合理的地下水处理方法

基坑开挖应在保证基坑干燥的基础上进行，充分避免基坑边坡下沉的现象，从而有效避免施工中安全破坏的发生。锚杆位置、长度、型号、数量不得随意改变，以保证加固间距的规范和均匀。

7.3 做好实时预防和检测

由于基坑的施工条件的可变性，有必要做好实时预防和检测。在建设的过程中，及时了解土方开挖的土壤质量，明确基坑的长度，及时发现问题并改正。合理改善土壤质量，做好基坑支护。目前施工中常见的淤泥土包括红土、紫土，可以用砂土、石灰土等方式代替，进行有效的地基处理。最常见的方法是代替土壤，夯实基础，做好压实，形成一个良好的耐力和承载力。

7.4 充分利用水泥浆或排水达到基坑支持标准

在施工现场，建筑和基础之间会出现裂缝，这是由于气候本身，包括地质特性。做好基坑圈地的覆盖和渗漏处理，以提高承载力，提高稳定性。帷幕一般用于注浆防渗，孔间距约0.5 m，孔深4～5 m，注浆压力至少10 MPa，加固后效果显著。此外，对于淤泥和软粘土，可以用排水来加固。

7.5 企业以及相关工作人员应高度重视

作为建设工程中最重要的组成部分，企业应予以重视。如果人们能够合理运用这项技术，将促进整个项目的有效实施；如果人们不够重视，就会存在一些安全隐患，从而阻碍整个建设工程。同时安全也得到了有效的保障，这种支撑形式可以为施工提供更多的空间，促进施工进度。

7.6 钢支撑结构施工的严格化管理

钢支撑结构也是基坑围护体系施工的重要组成部分。钢支架施工前，相关技术施工人员一定要保证其高强度，并在施工中加大对钢支架的受力，通常使用一些辅助装置。当然，在后续阶段的基坑支护施工的实际项目中，为了确保钢支架有很强的码头反应，相关的技术人员还必须设置力之间的传输带钢铁支持和水泥搅拌桩、焊接钢支持成一个统一的整体，保证钢支架具有整体强度，保证基坑支护安全平稳。