吴兰香(临沂市河东区住房和城乡建设局,山东 临沂 276000)
随着我国城市化进程不断推进,高层建筑工程项目不断增多,在高层建筑结构基础施工中,开挖深度较大,并且在实际施工过程中,通常会面临各种挑战,比如载荷条件、土体性质以及施工环境等。如果在项目规划设计与施工质量安全控制方面存在问题,则会容易引发各种风险事故,并且还会对周围建筑结构、地下管网以及施工人员的生命安全产生威胁,从而直接影响企业的经济收益。因此。必须对建筑工程深基坑支护施工质量与安全控制给予足够的重视和研究。
深基坑支护施工在建筑工程中是较为重要的环节,其影响范围广泛。从结构安全的角度来看,深基坑支护的质量直接关乎整个建筑结构的稳定性和安全。如果没有实施严格的质量控制,容易出现基坑坍塌、滑移或其他结构性问题,严重时,甚至会影响整个建筑工程施工进度。因此,确保深基坑支护结构的稳固和可靠是保障建筑整体安全的前提。与此同时,深基坑施工环境具有高风险性质,要求实施有效的安全措施和严格的质量控制,提供个人防护装备、定期培训施工人员、设置必要的警告标志、实施应急预案等,从而能够大幅降低风险事故发生率,保障施工人员的生命安全。除此以外,深基坑施工会对邻近的建筑物、地下管线以及城市基础设施造成不利影响,通过严格的质量控制和安全管理,可有效排除潜在的风险问题,如可采用振动监控系统评估施工对周边建筑的影响,并实施必要的隔振措施。如果深基坑施工存在问题,则会导致工程延期和成本增加,通过实施高标准的质量控制,不仅有助于避免安全问题,还能确保工程按照规定要求和标准完成。由此可见,在深基坑支护施工中,通过实施质量控制和安全管理,并采取综合措施,能够保证结构质量和施工人员生命安全,减少对周围环境的影响,控制工程成本,增加企业经济效益[1]。
某酒店塔楼工程项目,地上建筑结构面积70806m2,总高度179.85m。建筑结构为钢筋混凝土核心筒与钢管混凝土框架相结合,地下设有3 层,主体建筑和裙房的部分地下结构相连接,其中地下三层为人防工程,人防等级为五级和六级,其余两层为地下车库和设备用房。地下室顶板标高为-15.30m,设计抗浮水位时,室外地坪标高需设置为-0.5m。地下结构总面积为58840m2。此基坑施工现场区域土层为长江中下游冲积层,并且属于第四纪沉积物,各土层物理力学指标见表1。此项目为一级基坑,开挖深度为15.9m。基坑处在第④层粉砂层内,在开挖基坑期间,此土层容易发生管涌、坑壁坍塌以及流砂等情况,对此,需实施针对性围护方法,以保证项目建设安全和质量。
表1 各土层物理力学指标
2.2.1 设计管理
深基坑支护施工中,设计方案具有十分重要的作用,制定出科学合理的深基坑支护设计计划,能够显著提升工程施工质量,降低施工成本。在实际设计过程中,由于涉及内容较多,地质环境较为复杂,导致在开挖期间容易出现支护位移、土地变化等各种影响因素,这就对基坑设计提出了更高的要求。该项目在设计基坑支护方案时,选择具有丰富经验且资质齐全的设计单位,在围护桩方面,使用SMW工法桩内插H型钢,沿着基坑外侧应用放坡开挖方法,并与旋喷搅拌加劲桩相结合,替换以往内支撑支护方法。此设计方案通过项目实际验证具有较高的安全性,可显著降低施工成本[2]。
2.2.2 分包单位管理
深基坑支护施工具有一定的特殊性,需选择经验丰富、资质齐全的分包团队开展作业。由于建筑企业的人员素养和施工技术会直接影响整个工程项目建设质量,因此,监理人员与施工单位需共同对总包单位所选专业团队进行审查,选用信誉、技术以及综合能力较强的分包企业,优先考虑有过类似项目施工经验的队伍,与此同时,还需避免出现层层转包的情况,防止对施工质量产生较大影响。
2.2.3 施工专项方案管理
在制定项目建设专项方案时,需根据工程具体情况控制各项要点,并且还需具有较强的针对性措施。与此同时,相关人员需对建筑单位上报的专项计划进行全面审核,如存在问题,需及时修改,并根据规定流程申报,如方案较为复杂,需组织专家进行会审,通过审批之后才可开展施工。具体审核内容有:降水措施、作业平面图、施工周期、基坑开挖方法与支护方法等。此项目建筑单位依据工程具体状况制定出科学合理的围护作业专项计划,并已通过审核,为项目顺利开展提供了可靠保障。
工程建设过程中,基坑支护作业是较为重要的环节,需结合地质勘探数据以及施工现场具体水文环境情况,并依据深基坑项目施工条件与经验,明确项目重点施工内容,同时,还需编制完善的专项施工计划以及应急预案,并上报相关部门进行审核。
2.3.1 深基坑工程施工
在深基坑项目中,主要施工环节包括防水、挖土、围护以及挡土等,具有一定的复杂性特征,建筑单位需根据施工流程、设计方案、技术要求开展作业,对所有施工要点编制合理的措施,并全面控制整个施工过程。
由于此项目周围环境比较复杂,在施工之前,需全面掌握地下管线具体走向、位置等,在实际施工期间,需做好保护工作,避免在注浆阶段出现水泥浆液大量流失的情况,防止其对施工质量产生影响并导致管道堵塞的现象。此基坑项目中,坑底位于第④层粉砂层,由于这种土层具有一定的渗透性,且渗透数值较大,如果出现水土突涌的问题,则容易发生水土流失,导致地面沉降,从而对周围道路、建筑物等产生较大影响。另外,在加劲桩预应力张拉过程中,部分应力会消失,进而会降低整个围护体的稳定性[3]。
2.3.2 深基坑周围土体止水控制
如果地下水位较高,会对深基坑项目建设产生较大影响。在编制止水计划时,需综合考虑深基坑的降水、防水以及排水,并依据地质勘查获得的数据资料,对地下水来源进行详细分析,并全面掌握基坑周边环境条件。在有邻近建筑物的情况下,需采取针对性封堵措施,并联合抽水方法,防止基坑周边土壤和水流失。如果处理不当,会导致建筑物出现不均匀沉降的现象,或者发生坑底流沙、管涌等严重问题,从而增加施工难度,延长工期。在本项目施工现场,地下水主要包括潜水和微承压水,会对围护工程的施工产生较大影响。潜水主要分布在浅层土壤中,其水源相对较少;微承压水主要存在于地层③、④、⑤中,水位标高范围在-1.5m~-2.8m,明显大于基坑底部标高,对此,在开挖基坑过程中,需实施降水处理。由于基坑四周环境较为复杂,为避免降水过程对邻近区域造成影响,在设计基坑时,使用封闭式止水计划。止水帷幕将延伸至⑥粉质黏土层,降水工作将主要侧重于疏干,辅以降压措施,并在基坑内外安装管井,特殊情况下在坑外进行回灌操作,以确保整个降水过程的有效性和安全性。
2.3.3 深基坑支护的信息化管理
基坑开挖时,需对施工现场进行全面监测,充分确保基坑的安全性与刚度,为施工现场周围建筑、围护体等方面安全提供可靠支持,动态了解四周环境变化,并与原先测量获得的数据以及设计值进行详细对比,综合分析各种技术方法的有效性,如果出现特殊情况,需编制合理的应对措施,保证工程施工安全。在基坑支护结构施工过程中,使用信息化管理方式时,需组织专业作业监测团队,全面监测基坑现场与周边建筑物,依据开挖基坑过程中所观察到的岩土变位、支护结构等状况,与勘测和设计预期进行对比,并对监测数据进行动态分析,深入了解位移幅度、方位以及变化频率,结合报警要求,预估后续施工内容,并及时预警施工过程中可能出现的潜在风险,若监测到的位移超过设定预警值,需立即实施有效应对方法,以保证整个项目的施工安全[4]。
对深基坑支护结构项目监测的具体内容包括:支护结构沉降、顶部垂直位移以及观察基坑底裂缝隆起等。除了每日目测检查外,还需每间隔8m~10m 布置一个监测点,并在重要位置适当增加监测点密度。开挖后,需要每天至少监测3次,如果发现位移较大,则需布置更多的监测点。本工程中,建设方指派具备相应资质的监测机构负责对周边环境以及附近建筑结构和地下管线等方面实施全面监测,并且将每天监测到的数据第一时间上报给相关部门,便于调整施工程序,加快施工进度,采取针对性防护措施,实现信息化施工,确保工程建设质量。
2.3.4 突发事件应急措施管理
开挖深基坑过程中,由于深度较大且施工工期较长,在完成地下隐蔽项目的整个过程中,一般会出现多次降雨和各种影响因素,显著增加安全隐患的不确定性,容易引发安全事故。因此,需制定出针对性的应急措施,一旦事件发生,应立即实施应急预案,并与相关单位协作,共同解决问题。基坑施工过程中,突发事件主要包括基坑中发生流沙、管涌现象,基坑支护结构发生沉降、裂缝的情况,以及极端天气下的持续降雨。针对以上情况,需制定相应的应急措施。例如,当地面出现裂缝时,可注入水玻璃和水泥混合液,沿裂缝填充,以避免地表水渗入而提高坑壁压力。地面裂缝还需使用水泥砂浆进行抹平处理,以保证变形土体的稳定性。当监测到水平位移高出预警值时,可使用水平或者斜向支撑来限制其进一步发展。如果发生坡脚滑移的现象,可利用草包、砂石堆积在坡脚处,并使用土壤实施反压回填。本项目经历过一次暴雨之后出现局部滑坡的情况,由于立即采取了应急措施,并对基坑实施反压回填,有效防止了事故持续恶化,通过实践证明此方法具有良好成效[5]。
本文对建筑工程深基坑支护施工质量与安全控制进行了深入研究。在建筑工程深基坑施工过程中,由于地质和水文环境较为复杂,并且涉及施工内容较多,因此,实际施工管理期间,需选用科学合理的支护施工计划,做好建筑材料管理工作,对各方面施工流程实施严格监督,同时,对支护结构变形进行监测,并做好防水工作,另外,还应对深基坑实施针对性保护方法,以保证深基坑施工的安全和质量。