建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理 杜海涛

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:杜海涛
[导读] 摘要:建筑工程中深基坑支护技术是重要部分之一,在施工中扮演着非常重要的角色,对建筑物支撑与加固具有重要的意义。
        北京建工集团有限责任公司  北京  101149
        摘要:建筑工程中深基坑支护技术是重要部分之一,在施工中扮演着非常重要的角色,对建筑物支撑与加固具有重要的意义。同时在深基坑施工中需要每一个环节相互配合,且要人力与物力方面的支撑,也面临着一些问题,因此需要加强技术管理,就能在提高施工效率的同时保证工程质量。鉴于此,主要对建筑工程施工中的深基坑支护施工技术管理进行探究。
        关键词:建筑工程;施工过程;深基坑支护;施工技术;管理措施
        引言
        在我国城市化建设深化推进过程中,现代建筑行业实现了快速发展。为进一步满足现代城市人口居住需求,提高城市建筑使用效率,城市高层建筑工程建设已经成为未来发展的主要趋势。在高层建筑建设施工中,深基坑支护施工技术是关键环节,发挥着保障高层建筑基层安全的重要作用,直接关系到建筑工程项目的施工效率与施工质量。与此同时,现代建筑工程施工技术的快速发展,进一步促进了深基坑支护施工技术的专业化、普及化发展,为细化深基坑支护施工关键技术,促进技术施工的有效落实发挥重要促进作用。当前,深基坑支护施工技术在实际应用过程中,仍旧受到施工环境影响,施工安全风险较高,从而要求深基坑支护施工技术的实际应用需要从工程实际出发,对细节数据进行全方位考察,科学把控施工现场环境,从而获取契合度最好的支护施工计划,加强深基坑支护施工技术的把控程度,提高施工质量,为现代建筑工程建设发展提供重要保障。
        一、建筑工程中深基坑支护技术的作用
        在现阶段的建筑行业中,建筑工程项目通常需要占用较大范围的土地资源。因此,有关建筑企业和部门要想确保自身的可持续发展以及获取更高的经济利益,那么就一定要以项目的具体情况为基础,选取最为高效的手段来提升土地资源的利用成效,而且提升土地资源的利用成效和我国当前全面倡导的可持续发展理念是一致的。与此同时,在建筑企业开展建筑工程各项施工作业的过程中,一般都会用到基坑支护施工技术。而建筑企业要想确保基坑支护技术的利用成效,那么在利用此技术之前,就要全方位的对建筑项目周边环境进行勘察和分析,进而通过在施工过程中增强环境保护力度的手段,最大限度的降低施工作业对环境的破坏程度。
        二、深基坑支护施工技术的介绍
        深基坑支护是指基坑四周设置垂直的挡土围护结构,围护结构一般是在拟建建筑物四周,开挖面以下有一定插入深度的桩、墙形成的结构。桩、墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构可以减小、控制基坑外土体挤压围护结构产生的变形。
        围护结构主要由围护桩或墙、支撑两部分组成。支撑分为内支撑和外锚两种。内支撑一般有钢筋混凝土梁或板或钢结构(型钢或钢管)。外锚就是锚杆,一般采用预应力锚杆施工。
        深基坑围护结构中,支撑、围护桩或墙在施工过程中的受力和变形是不断变化的。从支撑、围护桩或墙受力结果来说,主要是围护桩或墙的水平位移、竖向位移。施工过程中,基坑内地基土体的隆起变形和围护结构外的土体沉降变形。
        当前,随着建筑业的迅猛发展,建筑用地供应不足,相对紧张。为了节省建筑用地,大多使用高层建筑,这增加了对高层基础施工的施工压力与技术质量要求。为了满足需求,需要大力发展施工技术,在建筑技术中使用深基坑。配套的施工技术是保证施工技术基础稳定和提高施工技术施工质量的重要保证。另外,经过多年的应用、实践,深基坑支护的施工技术已经得到了很大的完善,在不同情况下,根据地形、地势和经济条件的要求与限制,已经逐步形成了完整的深基坑支护体系。在建造深基坑的过程中,必须仔细进行施工的前期设计、现场的检查等。这不仅保证了深基坑的安全施工,而且还可以有效避免对环境和建筑物的不利影响,防止施工过程中产生建筑倒塌、土体崩塌等问题,保障施工人员的生命安全。提高建筑工程的质量,使我国建筑业迈向新的发展征程。
        三、建筑工程深基坑支护施工技术管理工作开展现状
        1.深基坑支护工程施工技术成效较差
        深基坑支护技术可以根据形式的差异来将其划分为不同的形式。在施工人员对建筑项目开展施工作业的过程中,一定要以工程的具体情况和需求为基础来选取最为合理的深基坑支护形式。现阶段施工人员利用最为普遍的就是钢板桩支护结构,这一结构本质上就是将钢板根据施工方案来进行合理的搭设,并将搭设完成的结构作为建筑项目结构的核心力学支撑点。由于钢板桩结构需要在准备阶段结合项目设计方案来进行制作,再加上此种施工技术具有一定的特殊性,因此,其极易导致地面结构出现凹陷的情况。所以,在具体的施工过程中,施工人员不仅仅要密切关注和重视边坡结构的稳定性,而且还要尽可能的以建筑项目施工现场地质的具体情况为基础来选取最为合理的施工技术。
        2.施工环境较为恶劣
        深基坑支护施工是现代建筑工程施工的重点项目,并且深基坑支护施工对周边环境的要求较高,相对来说施工条件也更加苛刻。现阶段,我国深基坑施工环境整体来说较为恶劣,一些相对较为复杂的建设工程,对施工单位建设资质的要求比较高,如果施工单位承办能力较弱,则可能造成施工质量下降。同时,不同区域地理位置环境差异也对施工造成较大影响,尤其是沿海经济发达地区,高层、超高层建筑需求不断增加,原本就增加了深基坑支护施工难度,再加上沿海地区地形地质特殊复杂,对深基坑支护施工的难度进一步增加,影响项目施工质量。此外,该类区域即使在深基坑项目已经投入使用后,沿海环境也会对项目造成持续性影响,从而导致其使用寿命缩短。
        3.深基坑支护的施工技术管理工作存在疏漏
        在建筑企业开展施工作业的过程中,建筑项目的品质一定要符合国家的有关规定和相关行业标准。假如建筑企业在工作的过程中缺少安全性的管理工作,那么就极有可能会影响施工作业的品质和成效。特别是在深基坑支护作业的开展过程中,不符合规定和标准的工程往往会造成不可挽回的经济财产损失。与此同时,假如在施工过程中,管理者对施工技术方面的管理工作没有做到位,那么堆放在基坑上的生产材料就非常有可能会影响基坑的支护平衡,严重的甚至会导致在后期的施工流程中出现很多品质上的问题。除此之外,建筑企业的管理不到位也会在一定程度上导致建设资源浪费问题的出现。由此可知,科学合理的管理工作对于建筑项目施工作业的有序开展是非常重要的。
        四、深基坑支护施工技术主要类型
        1.预应力锚杆支护技术
        预应力锚杆技术,就是利用锚杆作为支护,将其两端中一端连接支护桩、支护挡墙等构筑物。一端深入到基坑底层,然后再通过对锚杆施加预应力,通过水泥灌注浆,使土体与钢筋加固连接在一起,从而有效增强基坑侧壁土壤的压力,并直接向土层底端进行传导,为建筑稳定性提供重要保障。在预应力锚杆支护技术的应用中,需要立足于工程施工实际需求以及建筑功能性需求,科学设计锚杆长度及安装角度。此外,在水泥浆灌注过程中,还需要合理控制灌注浆的材料与程序,确保各项工序合理有序,提高支护施工安全性和稳定性。
        2.土钉墙技术
        土钉墙技术是确保深基坑边坡牢固和安全性的主要方式,具体的操作过程是通过加固土体、密集的土钉、混凝土来构建挡土结构,用此来抵抗压力以及不同作用的外力。在实际的过程中,首先要将土方开挖,在进行测量放线,钻孔安装钻杆,再插入土钉,最后进行灌浆。在开挖的同时,要在基坑的旁边开挖一条计水沟,确保能够及时排水。对于较大的土钉孔,灌浆要跟随土钉一起进入孔底,增强注浆后浆与钢筋之间的裹力。除此之外,还要严格控制水与灰之间的比例,再加入速凝剂,在注浆时拉动注浆管,确保水泥能够顺利进入到孔内,保持一定的间隔距离,完成之后利用双向钢筋来挂网,设置支护面与水平面。在此基础上,还可以加入钢筋进行优化处理,确保其更加稳定,提升抗变效果。
        3.钻孔灌注桩支护
        随着建筑工程施工技术的进一步发展,钻孔灌注桩支护(见图1)也在国内建筑工程施工领域获得了相对广泛的应用,应用此种方法能够更好地发挥支护的性能,并且避免工程施工过程中的渗漏,从而进一步提升深基坑支护工程的整体稳定性,避免建筑的整体稳定性受到影响。另外,钻孔灌注桩支护适用于地下水位相对较低的区域,能够有效应对一部分地区存在的黏土硬度低、土壤含水量高等特殊土质。施工过程中,必须对施工区域展开严格的调研,并结合最终的调研结果来选择合适的支护技术方案,以更好地确保建筑工程施工整体的安全性与稳定性。
 
        图1钻孔灌注桩示意图
        4.地下连续墙支护技术
        地下连续墙支护技术在施工中,要求先用泥浆护壁,然后在进行挖槽时,要严格按照规定的深度和墙宽来进行分段施工工作。之后安装钢筋骨架,在这个环节中利用导管导出泥浆,利用混凝土的注入来代替,最后完成钢筋混凝土墙的施工工作,然后继续用这种方法,完成深基坑的连续施工,以此完成连续墙的支护工作。在连续墙支护技术中,由于其承载力和刚度较强等优势,能够对基坑起到稳定的支护和有效的承压作用,除此之外,该技术还能够起到防水防渗的效果。因此,地下连续墙支护技术往往用在水位相对较高或者地下水影响较大的工程里。
        5.混凝土灌注排桩支护技术
        现阶段,混凝土灌注排桩支护技术是深基坑支护施工技术中应用最为广泛的一种,该技术能够有效减轻深基坑支护施工对地基土体的损坏程度,削弱施工对周边环境的影响。在实际应用中,混凝土灌注排桩支护的钢筋混凝土的排桩形式主要为柱列式间隔布局,施工人员确保对各个灌注桩之间的距离进行严密的监控处理,使其疏密度保持在合理范围内,有效避免间隔处发生土壤深入或者产生地下水的情况。此外,还需要通过在混凝土灌注桩之间进行高压注浆,来提升施工质量,确保项目施工达标。
        五、建筑工程中深基坑支护施工技术的管理措施
        1.地连墙渗漏补救措施
        如果不能及时地处理连墙的漏水问题,会导致墙壁整体出现倒塌的情况。因此,施工前一方面要采取预防措施,严格控制混凝土的含砂量和黏度;另一方面要彻底清洁地连墙。施工过程中,要注意钢筋笼保护层的厚度、强度以及数量等,避免在施工过程中强行进行冲洗或释放钢筋笼,并且要保持一定的拉管频率。另外,一旦出现地连墙泄漏问题,需要及时使用针对性的措施进行补救:如果漏水量比较少,应使用双层快固水泥进行封堵;如果漏水量较大,除了使用双层快固水泥进行封堵,还要配合软管排水,并注入一定的泥浆。
        2.科学处理地下水
        在建筑工程中会遇到不同的施工环境,各方面因素会对深基坑施工造成一定影响。这其中较常见的一个因素就是地下水的影响,因此在施工中要科学处理地下水,以此来减轻地下水对深坑基的不利影响。在目前的处理方法中,较为常见的措施是使用排水来使水位下降,同时要降低水压来保证支护效果。在对地下水进行处理时,先要对地下水的情况进行全面的了解,以此来确定孔径的具体位置和间隔,保证处理效果适合施工要求,推动后续工作的顺利展开。
        3.加强施工管理
        由于在深基坑支护施工环节中涉及到众多内容,包括工艺流程、设备技术和人员的管理等,因此,为了顺利完成建筑施工工作,还需要对施工做到规范管理,有关管理人员要不断提高管理水平。在加强施工管理工作中,对施工人员进行严格要求,要求其对操作流程必须做到专业,并严格按照方案来执行,另外还要提升工作人员的专业性,加强彼此之间的协同合作,除此之外,还要对设备进行科学的管理,保证设备在施工时能够正常运转。
        4.有效的施工组织方案设计
        对深基坑支护技术进行管理时,相关建筑企业与施工单位要对施工技术管理的重要作用引起高度重视,淘汰一些错误的观念,采取一些有效的措施进行管理,以此提升整个建筑工程的质量。首先,建筑企业与施工单位要综合考虑建筑工程的整体情况,后续立足于实践来科学设计建筑工程施工组织方案,对施工工作的各个环节进行全面掌握,同时还要组织施工人员来对施工组织方案进行探讨,针对其中不合理之处要进行讨论,以此来确保施工组织方案的有效性,为后续的施工工作提供准确的指导。同时在工程施工之前,也要确定好施工组织方案,在前期要做好充分的施工准备,对施工现场的人力、物力进行合理性安排,以此来保证建筑企业资金的合理利用,也推动建筑工程施工进度的提升,为其后续的发展奠定良好的基础。
        5.引进先进的技术
        随着科学技术的飞速发展,在施工过程中采用先进的科学技术已经较为普遍,先进的技术一方面有助于提高施工的质量和效率,一方面能极大地节约相应的成本,提高企业的效益,其优势主要有以下几点:
        第一,建立专门的信息平台。在施工的过程中信息数据的传送是非常重要的,为了节省时间提高速度,可以建立专门用于接收和传送的数据平台,相关的技术人员可以将信息数据及时传送至平台,这样相关的管理人员和技术人员对施工的状况就一目了然,随之掌握进度和施工情况;
        第二,有效避免安全隐患的发生。信息技术的准确性可以有效降低人工的误差,此外,涉及的范围更加广泛,具有较高的准确性,还能有效规避施工过程中因数据不准确造成误差产生的风险以及成本;
        第三,注重细节。技术人员在开展施工工作时,时常会影响建筑物内部结构,造成各种隐患的出现,对于内部细节的变化往往不能合理把控,运用信息技术可以准确探测出深基坑结构的细微变化,做到人力无法做到的事情,还可以保障施工的安全性,对于质量和效率都有极大的保障。
        6.做好支护支撑的管理
        施工过程管理以及施工技术材料管理是支护管理工作的两个重要组成部分。不同的建筑工程对其开展的要求不同,支护技术的开展必须设定恰当的参数,并且在实际开展工作过程中,必须针对深基坑支护技术进行必要的区分,例如,在实际开展现代工程施工过程中,深基坑为常用,而支护主要有外部以及内部两种方式。深基坑支护技术的选择以及应用,要确保支护技术能够最大限度地发挥其作用。除此之外,在实际的深基坑支护技术管理过程中,必须严格控制好流程,尽可能避免深基坑开挖过程中出现坍塌的状况。在人工作业过程中,必须以辅助梯作为支护的通道,整个支护工程施工过程中必须保证先进行四壁施工,之后进行中心位置施工的基本原则,施工材料与四周的距离要保证在1m以上,以此来确保支护技术能够顺利开展。
        结束语
        综上所述,为了提升建筑工程项目的施工质量,提高建筑的使用年限,需要加强对深基坑支护施工环节的有效管理,保证工程质量。当前我国建筑行业逐渐趋于大型化和高层化,因此对深基坑支护施工技术的要求和标准也越来越高,需要有关人员充分分析深基坑技术和工程的实际情况,制定科学的施工方案并严格执行,从而有效提供工程质量,推动建筑行业的不断发展。
        参考文献
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