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基于绿色建筑理念的住宅建筑地下室深基坑支护工程管理

张珂
  
扬帆媒体号
2025年115期
上海东港建筑装饰工程有限公司

摘要:聚焦绿色建筑理念在住宅建筑地下室深基坑支护工程中的应用实践。研究内容涵盖构建绿色管理组织架构,实施全流程环保管控措施,具体包含扬尘治理技术、噪音控制方法及污水分类处理工艺,并强化安全与质量双重控制机制。研究过程中采用预拌混凝土、装配式钢支撑等绿色建材,同时结合新能源设备应用,对资源配置进行优化。项目实践结果显示,所构建的管理体系在降低环境负荷方面效果显著,同时提升了施工效率,最终实现环保、安全、质量、进度四个目标的协同,为住宅建筑深基坑支护工程的有序进行奠定坚实基础。

关键词:绿色建筑理念;地下室;深基坑支护;工程管理

引言:建筑业进入转型升级阶段,绿色施工理念成为解决资源环境约束问题的重要路径。传统深基坑支护工程存在显著弊端,如扬尘污染严重、能源消耗过高、生态扰动明显等,这些问题与可持续发展要求存在差距。以实际住宅项目为研究对象,致力于探索绿色建筑理念在深基坑支护工程中的系统性应用方式。重点关注三个关键维度,即管理组织创新、环保技术集成、安全质量协同控制。通过构建三维管控模型,验证绿色施工理念在复杂地质条件下的实施效果,为建筑行业的绿色转型提供具有实证价值的参考依据[1]。

1 深基坑支护工程特征分析

1.1 基坑基本参数

奉贤新城 08B-01 地块项目位于奉贤区南桥镇,东至文耀路,南至文秀路,西至光迎路,北至百秀东路,规划用地面积 38059.94m2 ,总建筑面积 120617.61 ㎡,其中地下建筑面积 31497.71 ㎡,地下室为一层结构,基坑开挖深度平均约 6.5m ,局部区域因设备基础等因素加深至 8m, 。地块内 1~10 楼为住宅,总计 574 户,配套建设包括 11~14 楼配套用房、15~16 楼配电房及 17 楼垃圾房,采用框架及剪力墙结构体系,框架抗震等级三级(局部二级)。

1.2 周边环境约束特征

项目周边环境复杂,东侧紧邻文耀路,路下埋设有雨水、污水、燃气、电力等多条市政管线,距离基坑边缘最近约 8m;南侧文秀路对面为已建成住宅小区,居民楼距基坑约 15m;西侧光迎路另一侧为在建学校,施工期间人员流动频繁;北侧百秀东路沿线分布有高压线塔,距离基坑边缘约 20m 。周边环境对基坑施工过程中的噪音、扬尘、振动等污染控制要求极高,同时需严格控制基坑变形,避免对周边建(构)筑物及管线造成损害[2]。

1.3 技术要求特征

本工程基坑采用“分区分坑开挖”工艺,划分为 4 个施工分区,单个分区面积约 8000~10000m2 ,土方开挖总量约 25 万 m3 ,施工周期长达 120 天。支护结构采用“排桩+内支撑”体系,灌注桩直径 800mm ,间距 1.2m ,桩长 15m,内支撑为 Φ609 钢管支撑,水平间距 8m,共设置 2 道支撑。由于项目为装配式建筑,地下室顶板需预留装配式构件吊装孔,对基坑支护结构的刚度及稳定性提出了更高要求,需在支护设计与施工中充分考虑吊装荷载的影响。

2 深基坑支护工程管理难点

2.1 环保施工管理压力较大

施工期扬尘主要来源于土方开挖、运输及材料装卸。传统降尘方式主要采用人工洒水的方式,不仅投入人工成本较高,而且场地泥泞影响机械通行。噪音方面,桩机、空压机等设备运行时噪音峰值达 95dB,超过《建筑施工场界环境噪声排放标准》昼间 70dB 限值,夜间施工易引发居民投诉。污水排放包含基坑降水携带的泥沙、混凝土养护废水及机械冲洗含油污水,若未经处理直接排放,可能堵塞管网或污染水体[3]。

2.2 稳定性管理风险较高

软土地基特性导致支护结构易发生侧向位移,淤泥质土的蠕变变形可能使支撑轴力持续增加,超过设计值 10% 时存在失稳风险。分区分坑开挖时,相邻分区支护结构的刚度差异可能引发应力集中,导致接缝处土体滑移。地下水控制需平衡基坑作业需求与周边沉降控制,过度降水会造成周边建筑物不均匀沉降,降水不足则可能引发基坑底流砂,威胁施工安全。监测数据处理量大,需实时分析支护结构位移、支撑轴力、地下水位等 10 余项指标,异常数据的快速响应,对管理团队的技术能力要求极高。

2.3 进度协调管理难度较大

工序交叉频繁,支护桩养护需 28 天达到设计强度,土方开挖与内支撑安装需同步进行,任一环节滞后将导致后续工序延误。资源调配复杂,高峰期投入桩机 2 台、挖机 5 台、运输车辆 50 辆,32名施工人员需按支护、土方、后勤等专业分组,设备调度与人员分工需精准匹配。绿色施工资源如预拌混凝土、装配式钢支撑、新能源洒水车等,需提前 30 天预订,供应链管理难度高于传统材料[4]。

2.4 质量成本平衡管理挑战较大

绿色施工增加环保设备投入,喷淋系统、隔音围挡、污水处理设施等初期成本较传统工艺要高。质量管控环节扩展,需检测绿色建材的甲醛释放量、重金属含量,以及节能设备的能效等级,检测成本提高。工期限制导致有效作业时间减少,夜间禁止高噪音作业使土方开挖效率降低,需通过增加设备投入弥补,进一步推高成本。

3 绿色建筑理念下的管理措施

3.1 构建绿色管理组织架构

第一,成立专项管理小组。项目团队成立以项目经理为组长,技术负责人、安全总监为副组长的深基坑支护工程绿色管理小组,成员包括质量员、环保员、资料员、各施工班组组长等共 10 人。明确各成员的职责分工:项目经理负责总体协调与决策,技术负责人制定绿色施工技术方案,安全总监监督环保与安全措施落实,环保员专门负责扬尘、噪音、污水等污染防控,质量员把控支护工程施工质量,资料员收集整理绿色施工相关资料。

第二,建立跨部门协作机制。构建跨部门协同机制。项目与建设单位、监理单位、设计单位、监测单位及周边社区、学校建立定期沟通机制,每周召开多方联席会议。会议内容包括通报施工进度、环保措施执行情况以及周边环境反馈意见,及时研究解决施工中出现的问题。如在制定夜间施工计划时,提前与周边居民沟通,征得同意后向监理及环保部门备案,有效避免因施工噪音引发的纠纷。

第三,强化绿色施工培训体系。定期组织施工人员参加绿色建筑理念、深基坑支护施工技术、环保与安全操作规程培训,每月至少开展 2 次专题培训活动。培训内容涵盖扬尘控制设备使用方法、噪音降噪措施具体要求、基坑监测数据异常应急处理流程等实操要点,通过系统性培训提升施工人员环保意识与专业技能,保障各项管理措施有效落地。

3.2 实施全过程环保管控措施

施工污染控制是绿色建筑的核心要求,项目从扬尘、噪音、污水三方面构建立体防控体系。

第一,扬尘治理突出“封、湿、净”原则。基坑周边设置 2.5m 高装配式隔音围挡,外侧安装间距 5m 的自动喷淋系统,每日 6:00~22:00 每小时喷雾 10 分钟,降尘效率达 70% ;场地主要道路混凝土硬化(厚度 15cm),材料堆放区采用钢板路基箱防扬尘;土方开挖前 2 小时洒水湿润,运输车辆出场前经 3 分钟高压冲洗(水压 ⩾25MPa ),车轮泥污残留量控制在 0.5kg/辆以内。

第二,噪音治理采取“选、调、防”策略。优先选用静音型液压桩机(噪音≤75dB)、电动空压机(噪音≤80dB),高噪音设备搭建可拆卸隔音棚(降噪 15dB);高噪音作业集中于昼间,夜间仅允许钢筋绑扎等低噪音工序(噪音 ⩽50dB );在学校和居民楼侧设置 3m 高吸声屏障,居民窗加装临时隔音窗,每日早中晚监测场界噪音,超标时立即停工整改。

第三,污水治理落实“分、处、用”要求。降水井出口设三级沉淀池( 5m×3m×2m ),沉淀泥沙后回用于降尘、车辆冲洗,水质达《城市杂用水水质标准》;混凝土搅拌站设泥浆沉淀池、机械维修点设隔油池、车辆冲洗区建循环水系统,所有污水检测合格后方可排放;场地雨水收集至 500m3 蓄水池,用于绿化灌溉和道路冲洗[5]。

3.3 强化安全与质量管控

第一,组织技术、安全、环保等专业人员,对深基坑支护工程施工过程中的安全风险进行全面辨识,采用 LEC 法对风险进行评估分级,确定重大风险 3 项(基坑坍塌、支撑失稳、高处坠落)、较大风险 5 项(物体打击、机械伤害、触电、流砂管涌、火灾爆炸)。针对不同等级的风险制定专项管控措施,如对重大风险实行每日巡查制度,由安全总监亲自带队检查;对较大风险设置明显的安全警示标志,并安排专人旁站监督。同时,建立“项目部-施工班组-作业人员”三级隐患排查机制,项目部每周进行一次全面安全检查,施工班组每天进行班前班后检查,作业人员随时自查身边的安全隐患。对排查出的隐患,建立隐患治理台账,明确整改责任人、整改期限、整改措施,实行闭环管理。

第二,建立严格的原材料进场验收制度。对钢筋、混凝土、钢管支撑、焊条等材料和构配件,查验出厂合格证、质量检验报告,并按规范要求进行见证取样复验。例如,对钢管支撑的壁厚、焊缝质量进行 100% 检查,对钢筋的力学性能、化学成分进行复试,杜绝不合格材料用于工程。制定深基坑支护工程施工工序质量标准,明确每道工序的施工工艺、质量要求、检验方法和验收标准。实行工序交接验收制度,上道工序未经验收或验收不合格,不得进入下道工序施工。

第三,在传统质量验收的基础上,增加绿色施工质量专项验收内容,包括环保设施的运行效果(如喷淋系统的降尘效率、隔音围挡的降噪效果)、绿色建材的使用情况(如预拌混凝土的环保指标、装配式构件的绿色认证)、资源节约与循环利用成效(如雨水收集利用率、建筑垃圾处理率)等。专项验收由建设单位、监理单位、施工单位共同参与,验收合格后方可进行下阶段施工。

3.4 优化进度与资源管理模式

第一,进度管理实施三级计划控制。制定总进度计划、月进度计划和周进度计划,明确各施工阶段的开始时间、结束时间、关键工序和资源需求。总进度计划报建设单位和监理单位审批后,作为项目进度控制的基准;月进度计划根据总进度计划分解,明确当月施工任务和重点;周进度计划进一步细化到每天的施工安排,具体到各施工班组和机械设备。

第二,建立进度预警与调整机制。每周召开进度分析会,将实际进度与计划进度进行对比,分析进度偏差原因。若偏差超过 5% ,发出进度预警,制定赶工措施,如增加施工人员和设备投入、调整施工顺序、延长作业时间等。例如,在土方开挖阶段,由于连续降雨导致进度滞后,项目团队立即增加挖机和运输车辆数量,实行 24 小时轮班作业,同时优化土方开挖路线,最终在一周内将进度追回。同时,建立工序交接清单制度,明确各工序交接时的技术要求、质量标准和责任主体。在支护桩施工与土方开挖之间、土方开挖与内支撑安装之间、内支撑拆除与地下室结构施工之间,设置专人负责工序交接协调,确保各工序之间无缝衔接,减少等待时间。

第三,人力及设备资源优化配置。根据施工进度和工序需求,动态调整施工人员构成,将 32 名参与人员划分为支护施工班组(15 人)、土方施工班组(10 人)、后勤保障班组(5 人)、监测应急班组(2 人)。对各班组实行绩效考核制度,将施工质量、进度、环保等指标纳入考核体系,根据考核结果进行奖惩,激发员工的工作积极性和责任心。建立施工设备管理台账,记录设备的型号、数量、性能参数、进场时间、维修保养情况等信息。采用 GPS 定位和物联网技术,对桩机、挖机、吊车等大型设备进行实时监控,掌握设备的位置、运行状态和能耗情况,提高设备的利用率和调度效率。例如,通过设备管理系统,提前预测设备故障,安排预防性维修,避免因设备故障导致的停工损失。

结语:奉贤新城 08B-01 地块项目实践表明,绿色建筑理念下的深基坑支护工程管理需聚焦环境、安全、进度的系统性协调,通过精准的组织架构、全过程环保技术、精细化安全质量管控、动态资源调度及智能监测应急体系,实现工程管理目标。未来可进一步探索 BIM 技术在支护结构优化、新能源设备在降尘降噪中的应用,推动深基坑支护工程向绿色化、智能化持续发展。

参考文献:

[1]何书龙,黄绪龙.高层建筑施工中深基坑支护技术研究[J].新城建科技,2025,34(3):167-169.

[2]鲁俊锋.绿色理念下高层住宅建筑地下室深基坑支护工程管理[J].中国建筑装饰装修,2025(3):106-108.

[3]王世斌.基于绿色建筑理念的高层住宅建筑地下室深基坑支护工程管理[J].居舍,2024(30):123-125.

[4]卢仲鑫,耿鹏超.双排桩支护结构在紧邻建筑地下室深基坑工程中的应用[J].建筑施工,2023,45(10):1950-1952.

[5]郭文丽.深基坑支护施工技术在建筑工程管理中的应用原则与技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2025(7):107-109.

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