建筑物基層結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)與處理

【關(guān)鍵詞】建筑物；基坑施工；難點(diǎn)；處理措施 

　　 高層建筑底層由地下室及相關(guān)的輔助結(jié)構(gòu)組成，不同結(jié)構(gòu)之間互相支撐建立完整的建筑基層。為了保證建筑物底層結(jié)構(gòu)的牢固性，施工單位必須要開挖適當(dāng)?shù)幕�坑�?chuàng)造空間，方便施工人員完成地下砌筑作業(yè)。因高層建筑物的整體受力較大，基坑開挖施工的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，深入分析建筑物基坑結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)是至關(guān)重要的。 

　　 1 基坑開挖施工的必要性 

　　 建筑行業(yè)對(duì)基層結(jié)構(gòu)的界定集中于“基坑工程”，其屬于地下工程項(xiàng)目，也是建筑物結(jié)構(gòu)不可缺少的部分。中低層建筑物的基坑開挖難度較低，其開挖的空間面積也相對(duì)較小，現(xiàn)場(chǎng)人員按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求即可完成作業(yè)。高層建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了其對(duì)地面荷載的增大，若不采取措施維護(hù)地面易引起危險(xiǎn)，基坑開挖施工的進(jìn)行滿足了地面施工的需要。 

　　 1.1 創(chuàng)造空間。盡管建筑基坑是一個(gè)臨時(shí)設(shè)置的坑井，但卻未地下室施工創(chuàng)造了更大的空間，讓施工人員有足夠的空間進(jìn)行施工。如：開挖基坑后建筑物地下室墻體砌筑便有了活動(dòng)區(qū)域，作業(yè)人員按照?qǐng)D紙規(guī)定建造墻體。并且可利用輔助結(jié)構(gòu)完成加固，保證了高層建筑物底部的牢固性。 

　　 1.2 加固基層。高層建筑物的基層結(jié)構(gòu)十分薄弱，處理不當(dāng)將產(chǎn)生沉降、裂縫等建筑病害。開挖基坑不僅滿足了地下室施工的需要，也能對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)加固發(fā)揮作用。如：適當(dāng)擴(kuò)大基坑面積，在建筑物底部周圍添加支撐或加固結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步鞏固建筑物的基層，使得底部構(gòu)造的穩(wěn)定性得到改善。 

　　 1.3 準(zhǔn)確定位。基坑工程的定位作用體現(xiàn)于：通�；�坑位置確定了，地面以上的建筑物施工區(qū)域基本劃定。因此，基坑開挖前期要求勘測(cè)人員做好測(cè)量工作，確定各項(xiàng)尺寸后才能正式動(dòng)工。另外，開挖基坑可提前發(fā)現(xiàn)建筑物地下結(jié)構(gòu)的狀況，遇到土層松散、巖石結(jié)構(gòu)等情況，可提醒施工單位修改方案。 

　　 2 建筑物基坑施工的常見(jiàn)問(wèn)題 

　　 隨著建筑工程的廣泛實(shí)施，基坑工程的作用逐漸得到了行業(yè)專家的認(rèn)可。由于高層建筑物的基坑工程處于地下，基坑開挖時(shí)會(huì)面臨更多的困難而阻礙了施工的正常進(jìn)行。目前，基坑施工問(wèn)題涉及到安全問(wèn)題、病害問(wèn)題、標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題等，每一個(gè)方面都會(huì)影響到整個(gè)建筑物的質(zhì)量性能。 

　　 2.1 安全問(wèn)題。行業(yè)調(diào)查顯示，高層建筑基坑開挖的深入較大，施工現(xiàn)場(chǎng)常會(huì)出現(xiàn)各種安全問(wèn)題。如：施工期間遇惡劣天氣，基坑出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象而引起傷亡，機(jī)械設(shè)備操作失誤也會(huì)帶來(lái)不同的安全意外。安全問(wèn)題不僅威脅了人員的健康，事故發(fā)生后工程面臨停工整頓，延遲了項(xiàng)目竣工的周期。 

　　 2.2 病害問(wèn)題。基坑開挖病害的產(chǎn)生由人為因素、自然因素造成。首先，人為因素引起的病害是因施工人員未按照標(biāo)準(zhǔn)圖紙操作，基坑施工的各項(xiàng)指標(biāo)不符合圖紙要求；其次，自然環(huán)境變化造成的災(zāi)害，如：地震引起的裂縫、沉降等。無(wú)論是哪一種因素的病害，對(duì)高層建筑物的破壞作用顯著。 

　　 2.3 標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題主要反應(yīng)在基坑開挖的尺寸，如：長(zhǎng)度、寬度、深度。尺寸偏差過(guò)大容易造成土地資源浪費(fèi)，尺寸標(biāo)準(zhǔn)偏小則達(dá)不到高層建筑物的使用要求。另外，基坑工程標(biāo)準(zhǔn)控制不當(dāng)也會(huì)帶來(lái)成本造價(jià)問(wèn)題，返工返修現(xiàn)象增多必然加大了施工單位的成本投入，降低了工程的經(jīng)濟(jì)收益。 

　　 3 基坑支護(hù)施工的安全技術(shù) 

　　 保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全工作，除必須有合理的設(shè)計(jì)外，還需施工的密切配合，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求精心施工。任何超挖都使得支護(hù)結(jié)構(gòu)超載工作，必然導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此，施工前應(yīng)嚴(yán)密組織，編制施工組織設(shè)計(jì)�；�坑挖土?xí)r要做好挖土機(jī)械、車輛的通道布置，安排好挖土順序等，不得在挖土過(guò)程中碰撞圍護(hù)結(jié)構(gòu)。并做好機(jī)械上下基坑坡道部位的支護(hù)。 

　　 3.1 控制水量�；�坑土方開挖應(yīng)在降水排水施工完成且運(yùn)轉(zhuǎn)正常達(dá)到預(yù)期要求后方可進(jìn)行�；�坑周圍地面應(yīng)采取防水、排水措施，避免地表水滲入基坑周圍土體和流入坑內(nèi)�？觾�(nèi)應(yīng)設(shè)置排水溝和集水井，及時(shí)抽除積水。 

　　 3.2 防止暴露�；�坑開挖應(yīng)連續(xù)施工，盡量減少無(wú)支護(hù)暴露時(shí)間，開挖必須遵循“自上而下，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則。利用錨桿做支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，及時(shí)進(jìn)行錨桿施工，而且必須待錨桿張拉鎖定后方可進(jìn)行下一步開挖。 

　　 3.3 材料調(diào)配。坑邊不宜堆放土方和建筑材料，如不可避免時(shí)，一般應(yīng)距基坑上部邊緣不小于2m，棄土堆高不超過(guò)1.5m，并且不超設(shè)計(jì)荷載值。在垂直的坑壁邊距離還應(yīng)適當(dāng)增大。軟土地區(qū)不宜在坑邊堆置棄土。當(dāng)重型機(jī)構(gòu)在坑邊作業(yè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置專門的平臺(tái)或深基礎(chǔ)等。同時(shí)，應(yīng)限制或隔離坑頂周圍振動(dòng)荷載的作用。 

　　 3.4 及時(shí)清理。采用機(jī)械開挖時(shí)為保證基坑土體的原狀結(jié)構(gòu)，應(yīng)預(yù)留150～300mm原土層，由人工挖掘修整�；�坑開挖完畢后，應(yīng)及時(shí)清底驗(yàn)槽并鋪設(shè)墊層，以防止暴曬和雨水浸刷破壞原狀結(jié)構(gòu)。如果基底超挖，應(yīng)用素混凝土回填或夯實(shí)回填，使基底土承載性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 

　　 3.5 設(shè)置護(hù)欄�；�坑周邊設(shè)圍護(hù)欄桿和安全標(biāo)志，嚴(yán)禁從坑頂扔拋物體�？觾�(nèi)應(yīng)設(shè)安全出口便于人員撤離。所有機(jī)械行駛、停放要平穩(wěn)，坡道應(yīng)牢固可靠，必要時(shí)進(jìn)行加固。配合機(jī)構(gòu)作業(yè)的清底、平整場(chǎng)地、修坡等施工人員，應(yīng)在機(jī)械回轉(zhuǎn)半徑以外工作：當(dāng)必須在回轉(zhuǎn)半徑以內(nèi)工作時(shí)，應(yīng)停止機(jī)械回轉(zhuǎn)并制動(dòng)好后方可作業(yè)。 

　　 4 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng) 

　　 建筑基坑的開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、廠程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。支護(hù)結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨(dú)立功能的體系組成的整體。無(wú)論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是施工組織都應(yīng)當(dāng)從整體功能出發(fā)，將各組成部分協(xié)調(diào)好。 

　　 4.1 轉(zhuǎn)變思想。早期土壓力分布還按庫(kù)倫或朗肯理論確定，支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不應(yīng)再采用傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”，而應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，逐步建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋動(dòng)態(tài)設(shè)汁體系。 

　　 4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員用的極限平衡原理是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的常用設(shè)汁方法，其計(jì)算結(jié)果具重要的參考價(jià)值。將這種設(shè)計(jì)方法用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，只能單純滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，而不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。在建立新的變形控制設(shè)計(jì)法時(shí)，應(yīng)著重研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問(wèn)題。 

　　 4.3 試驗(yàn)研究。開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究，雖然要耗費(fèi)部分資金，但由于深基坑支護(hù)工程投資巨大，如經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)再進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，行定會(huì)節(jié)省可觀的經(jīng)費(fèi)。因此，工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是非常必要的。通過(guò)工程實(shí)踐積累大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，可對(duì)同類工程的成功打奸基礎(chǔ)，為理論研究和建立新的計(jì)算方法提供可靠的第一手資料。 

　　 5 結(jié)論 

　　 總之，基坑工程是高層建筑物的基層結(jié)構(gòu)，由于基坑工程屬于地下施工作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)人員必須要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定操作。同時(shí)，加強(qiáng)基坑支護(hù)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)的施工建設(shè)也是很有必要的。 

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