【摘要】綠色施工主要指通過技術(shù)或者管理手段能夠?qū)崿F(xiàn)降低能耗和污染，提升施工質(zhì)量和能效水平，推進建筑業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型。基于綠色施工的重要性，本文積極響應(yīng)國家的綠色低碳發(fā)展政策，專門通過對綠色施工在基坑工程中的開挖、支護等施工過程管理和技術(shù)應(yīng)用方法進行分析，從資源產(chǎn)生、消耗及排放等各方面提高利用率，為基坑工程建設(shè)節(jié)碳減排尋求路徑。

【關(guān)鍵詞】綠色施工;基坑工程;技術(shù)應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.04.028

引言：

隨著城鎮(zhèn)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)中的基坑數(shù)量大幅度遞增，深度和面積也越來越大，具有施工難度高、危險性大、技術(shù)含量高等特點。在施工過程中采用能耗高、污染大、噪音大等老舊工法施工，同時施工管理方式粗糙，導(dǎo)致時常發(fā)生基坑支撐失穩(wěn)、邊坡滑坡、坑底隆起、垮塌等安全質(zhì)量事故，給工程建設(shè)造成了安全、經(jīng)濟、資源等多重?fù)p失，制約了工程的進度，也給城市管理、環(huán)境污染、碳排放控制帶來一系列問題。建筑業(yè)排放了全球近40%的溫室氣體，因此要大力推廣綠色施工，首先把基坑施工“碳排放大戶”的帽子摘掉，進而全面提升建筑業(yè)綠色低碳發(fā)展水平。

1、基坑施工中常見問題

1.1地表出現(xiàn)沉降變形問題

在日常環(huán)境中基坑工程周邊地面形成沉降變形的原因主要體現(xiàn)在以下層面：第一，由于基坑降水造成的水位差異導(dǎo)致地面出現(xiàn)了變形;第二，由于圍護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)向水平位移造成了地面沉降?；映两荡蟛糠职l(fā)生在基坑建設(shè)周邊或區(qū)域內(nèi)部，在基坑開挖過程中會切斷含水層，因此地下水會流入基坑之中，在降低地下水位過程中土壤會產(chǎn)生新固結(jié)，由此發(fā)生地表面沉降的問題。

1.2基坑隆起變形問題

在基坑工程開挖完成之后，地表會形成不同程度的隆起，之所以出現(xiàn)隆起的原因體現(xiàn)在以下層面：第一，基坑圍護內(nèi)部與外部土的壓力較差;在土體卸載過程中發(fā)生了回彈、基坑突涌、基地土回彈后變得松弛、坑底粘性土吸水發(fā)生膨脹。在基坑工程中通過觀察基底隆起的大小進行判斷基坑的穩(wěn)定性與建筑物沉降的情況，其中過大的基底隆起會導(dǎo)致基坑喪失穩(wěn)定性，進而造成安全事故的產(chǎn)生，因此基底隆起應(yīng)引起高度重視。

1.3圍護結(jié)構(gòu)破壞問題

在基坑工程中圍護結(jié)構(gòu)造成破壞的原因有：圍護墻體變形導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞進而造成圍護失效或撐錨結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞造成圍護結(jié)構(gòu)失效。在構(gòu)建支撐或錨桿過程中，設(shè)置的支撐距離過大，支撐點較少。令偏心距較大或加撐不及時，令支撐連接不夠堅固又或是承受的壓力過大，都會造成支撐結(jié)構(gòu)被破壞;錨桿數(shù)量過少、錨桿張拉不足及錨桿與錨錠連接不實等情況，都會令錨桿抗壓能力降低，進而失效造成基坑破壞，令圍護結(jié)構(gòu)的止水功能失效，令大量的水沙進入到基坑中，令圍護結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定，造成地面塌陷[2]。

1.4監(jiān)控量測不重視的問題

基坑工程跟蹤監(jiān)控量測最為重要，是確保工程安全和質(zhì)量的關(guān)鍵條件。在基坑施工前，制定專項的監(jiān)控量測方案，基坑周邊合理布置監(jiān)控量測點，確定施工各階段的監(jiān)控量測頻率和報警值。施工前由建設(shè)單位聘請有資質(zhì)的第三方檢測單位，與監(jiān)理單位、施工單位共同參與監(jiān)控量測，并形成記錄文件，各方簽字蓋章確認(rèn)后作為施工過程中的監(jiān)控量測依據(jù)資料。密切關(guān)注地表裂縫、地下水、噴錨砼裂縫、基坑坡頂水平和垂直位移、坡頂建筑物變形、錨頭變形、錨桿拉力、支護結(jié)構(gòu)變形等變化，涉及周圍環(huán)境監(jiān)控量測的應(yīng)保障鄰近建筑物、周邊管線的正常使用，確?；拥陌踩?。監(jiān)控量測工作沒有完善的監(jiān)督和管理制度，管理和施工人員往往不重視監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，或者監(jiān)控量測不力，或者不能及時預(yù)報險情，遇有監(jiān)控量測異?；蝾A(yù)警情況時，沒有立即采取應(yīng)急措施，非常容易導(dǎo)致基坑破壞發(fā)生安全事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，在基坑施工中，必須重視監(jiān)控量測工作。

1.5施工環(huán)境影響問題

在基坑工程施工過程中，由于施工區(qū)域或施工技術(shù)限制，很多施工材料不能集中擺放基坑周圍，所以通常需要占用一定的公共區(qū)域，再加上有大量的施工車輛要在場地頻繁進出，現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)道路擁堵、道路揚塵等情況;同時施工過程中若發(fā)生天然氣、給水排水、電力、通訊等管線斷裂事故，容易對過往行人和周邊居民造成意外傷害，以上種種問題對人們的生活和居住環(huán)境造成了不良影響。

2、基坑綠色施工的要點

2.1技術(shù)培訓(xùn)和交底

加大“綠色施工”的宣貫力度，增強全體管理和施工人員的“綠色施工”意識，讓項目部全員從自我做起，是實現(xiàn)“綠色施工”的基礎(chǔ)。首先編制詳細的專項施工方案、主要的分項施工作業(yè)計劃等，并向各級人員傳達交底。其次明確要求綠色施工到達的標(biāo)準(zhǔn)，主要控制指標(biāo)：①基坑開挖：無風(fēng)時目測揚塵高度低于1.5m;支護作業(yè)：目測揚塵高度低于0.5m。②圍墻處測量噪音，晝間70dB、夜間55dB。③節(jié)材：材料實際損耗率降低30%。④節(jié)水：節(jié)水器具配置比率達到80%，實際用水量節(jié)約30%。⑤節(jié)能：實際用電量節(jié)約10%，油料節(jié)約10%。⑥建筑垃圾控制：不超過350噸/萬平方米[1]。⑦污水控制：達到城市排水管理條例要求。

2.2施工現(xiàn)場策劃

綠色施工過程以節(jié)約資源作為目的，通過施工圖紙深化、方案優(yōu)化、限額領(lǐng)料、臨時設(shè)施回收再利用、周轉(zhuǎn)材料多次利用等一系列措施與制度，監(jiān)督與控制材料、設(shè)備的使用，減少施工機、料等消耗。具體舉措如下：①施工現(xiàn)場采用高性能、低噪音、少污染設(shè)備，搭設(shè)封閉式隔音棚，且設(shè)置在遠離居民區(qū)的一側(cè)。充分利用白天的作業(yè)時間，非設(shè)計或規(guī)范要求連續(xù)作業(yè)的盡量避免夜間施工，尤其是噪音較大的工程施工。②夜間室外照明燈加設(shè)定向照射的燈罩，防止燈光對周邊環(huán)境造成光污染。③施工現(xiàn)場建立可再利用水的收集處理系統(tǒng)，充分回收利用基坑降、排水，經(jīng)過多級沉淀后用作現(xiàn)場混凝土養(yǎng)護、路面沖洗、揚塵控制、植物澆灌等。④對建筑垃圾進行分類，加強回收再利用，對危險廢棄的標(biāo)識分類與存放，交給有資質(zhì)的單位處治。

2.3動態(tài)管控現(xiàn)場

現(xiàn)場嚴(yán)格按照項目部的施工組織設(shè)計、安全技術(shù)交底執(zhí)行，不準(zhǔn)擅自施工。采用要求的“四新”材料、工藝、技術(shù)、機具進行綠色施工時，通過專人專崗日常和定期檢查，檢驗是否達到設(shè)計和施工方案預(yù)期的作用和效果，制定持續(xù)改進措施，確保綠色施工主控指標(biāo)在受控狀態(tài)。具體舉措如下：①加強現(xiàn)場“三檢”工作的及時性、準(zhǔn)確性，使工序質(zhì)量、工裝工藝、工法等符合設(shè)計及規(guī)范的要求。②合理安排材料采購的時間，分批分次進場，分區(qū)碼放整齊，減少二次搬運，力爭實現(xiàn)零庫存。③在現(xiàn)場加工鋼筋，加強翻樣工作，減少鋼材損耗。④加強節(jié)水管理，施工用水進行定額計量。⑤加強施工機械管理，合理安排工序，提高機械設(shè)備利用率并做好設(shè)備維保工作。⑥采集和保存過程管理資料，詳細記錄工程進度、質(zhì)量、設(shè)計修改等問題，尤其是反映綠色施工水平的典型照片、影像資料。

2.4成果總結(jié)與推廣

每周召開一次專題會，找出存在問題和改進措施，通過不斷改進、調(diào)整，總結(jié)提高綠色施工實施和管理水平。綠色施工體現(xiàn)了建設(shè)過程的“四節(jié)一環(huán)?！保且源蛟炀G色建筑為落腳點。將綠色施工理念貫徹到工程建造的全要素、全過程及全方面，保證綠色施工有序開展，節(jié)約施工成本，降低施工對環(huán)境的影響。

3、綠色施工技術(shù)的應(yīng)用

基坑施工必須按審批后的專項施工方案執(zhí)行，才能夠?qū)⒕G色施工技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。根據(jù)工程的實際需求和特點出發(fā)，在滿足工程質(zhì)量要求同時，選擇低碳環(huán)保的建筑材料、機械設(shè)備、施工工法等，提升工程安全、質(zhì)量、進度。

基坑施工前，先調(diào)查和熟悉水文、地質(zhì)、附近建筑物、道路管網(wǎng)等實際狀況，做好詳細的記錄，施工過程時刻注意監(jiān)控量測變化，發(fā)現(xiàn)異常立即采取應(yīng)急措施。開挖前在離坑頂邊緣約1.0m處做截水溝，截水溝尺寸應(yīng)滿足排水需求，用鋼筋混凝土進行硬化，每隔35米左右設(shè)一座集水井，用抽水機及時排水，以維護邊坡的穩(wěn)定?；又苓叾淹羾?yán)禁超荷載、堆放材料設(shè)備，不得搭設(shè)臨時板房等設(shè)施?；娱_挖與支護同時施工，開挖須與支護施工配合，按“縱向分塊、豎向分層”的原則施工，嚴(yán)禁超挖并控制好開挖深度，減少坑壁在封閉支撐前的暴露時間。

3.1基坑開挖

基坑開挖設(shè)專人指揮，開挖過程中變形過大有失穩(wěn)跡象時，立即停止開挖并查明原因，待設(shè)計單位做出專項設(shè)計方案后方可繼續(xù)開挖?；映樗脻撍脩?yīng)符合臨時用電規(guī)范要求，不得有人在坑內(nèi)邊抽水邊作業(yè)?；娱_挖到基底標(biāo)高，預(yù)留30cm厚土方進行人工修整，坑底應(yīng)及時完全封閉，暴露時間過長造成土方發(fā)生變形，強度減弱。

3.1.1永臨結(jié)合

在滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范的要求下，對具備條件的施工現(xiàn)場，水電、消防、道路、圍欄、崗?fù)さ扰R時設(shè)施實施“永臨結(jié)合”。根據(jù)施工場地的實際需要合理確定占地面積，在滿足安全及文明施工要求的前提下，按用地指標(biāo)所需的最低面積設(shè)計，要求總平面布置合理、功能齊全、整潔美觀。施工現(xiàn)場內(nèi)設(shè)置環(huán)形應(yīng)急救援通道，按照永久道路和臨時道路相結(jié)合的原則布置，避免多次重復(fù)挖、建浪費;根據(jù)當(dāng)?shù)胤姥匆螅浞掷靡研拗呐潘疁虾图?，設(shè)置連續(xù)、通暢的排水設(shè)施和其他應(yīng)急設(shè)施，減少雨水由裂縫滲入護坡體內(nèi)。同時應(yīng)盡量避免雨天施工，確保施工安全。

3.1.2航拍測量

運用航拍測量等技術(shù)對基坑范圍進行地形測繪，通過建立相應(yīng)計算模型對基坑挖土、填土進行計算，形成土方調(diào)配平衡規(guī)劃設(shè)計方案。在土方施工盡可能利用原有的地形地勢，例如：在低洼地中建造地鐵站、地下車庫及人防工程等地下工程，能有效減少動土量。通過直接和間接的方式調(diào)配平衡，有效節(jié)約了土方外運及外購施工成本，同時有效控制了道路運輸車輛，降低了廢氣、廢水、揚塵的排放。土質(zhì)較好的渣土以一定的配合比與水泥集中廠拌，成為了水穩(wěn)性更強、強度更高的道路基層用料，或者直接用來對河塘低洼區(qū)域或地形造坡回填。通過工程渣土再利用，提升建筑固廢的資源再利用率，實現(xiàn)土方“零外運”平衡。

3.1.3數(shù)字化賦能

加強信息技術(shù)應(yīng)用，通過數(shù)字化監(jiān)管基坑開挖、運輸、中轉(zhuǎn)、回填、調(diào)度、利用等過程，在末端處置方面進行合理調(diào)配，對工程運輸車輛采用車載衛(wèi)星定位管理，實時掌控挖填土方量及土方運輸流向，做好土方平衡和資源再利用。施工中采用自動監(jiān)控量測信息化系統(tǒng)，關(guān)鍵部位加密埋設(shè)基準(zhǔn)點、觀測點監(jiān)控裝置，加強測點保護工作，以免影響到數(shù)據(jù)的收集，確保監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。加大監(jiān)控量測頻率，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，并及時進行數(shù)據(jù)回歸分析，用監(jiān)控量測數(shù)據(jù)信息正確指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

3.1.4智能洗車水槽和噴淋裝置

在基坑工程土方施工過程極易產(chǎn)生灰塵，為了減少灰塵對環(huán)境造成的污染：第一，工地的進出口位置設(shè)置全自動一體化智能洗車水槽，該水槽整體采用鋼板制作可移動可多次周轉(zhuǎn)利用且安裝時間短，相比于傳統(tǒng)的洗車槽減少鋼筋、混凝土等建材的浪費;其運用全方位自動沖洗裝置比人工洗車覆蓋更全面，設(shè)置的污水回流槽也減少大量廢水外溢。第二，基坑周邊設(shè)置噪音、PM2.5智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)有效檢測施工現(xiàn)場環(huán)保數(shù)據(jù)，再配套自動噴淋降塵裝置，打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的同時，也節(jié)約大量水、電等資源。

3.2基坑支護

基坑支護分為放坡和支護開挖兩種，放坡開挖適用于土質(zhì)條件要求高、施工范圍大、開挖深度不高的邊坡，使用范圍較小且不安全。根據(jù)施工水文、地質(zhì)、道路、開挖深度等條件，考慮到基坑施工的安全性，支護開挖在實際施工中廣泛使用，因此選擇適合的基坑支護技術(shù)是非常關(guān)鍵的。

3.2.1兩墻合一技術(shù)

地下連續(xù)墻體具有多種優(yōu)勢，如剛度強、不易變形及整體效果好，同時避免放坡開挖。在基坑工程中連續(xù)墻可以當(dāng)作支護墻，經(jīng)防水處理后還能成為結(jié)構(gòu)外墻，有效提升了施工效率節(jié)約施工成本，還能夠提升基坑工程的穩(wěn)定性，因此應(yīng)運用兩墻合一技術(shù)，既節(jié)省材料，又減少了建筑垃圾的產(chǎn)生。

3.2.2優(yōu)化支撐施工技術(shù)

支護結(jié)構(gòu)須采用內(nèi)支撐時，盡量不要使用臨時混凝土內(nèi)支撐，可以運用預(yù)應(yīng)力錨索、鋼管支撐來代替臨時混凝土支撐，在選擇支護機構(gòu)時可以運用主體梁板結(jié)構(gòu)作為內(nèi)部支撐，選擇預(yù)應(yīng)力錨索、鋼管代替臨時混凝土做內(nèi)部支撐能夠有效減少后期施工中人力、物力的浪費，同時能夠減少建筑垃圾的產(chǎn)生[3]。

3.2.3可回收材料應(yīng)用技術(shù)

在基坑工程中用于支護的錨桿、鋼板樁等，常在基坑支護后殘留在土地中，但是這樣的做法造成了資源方面的浪費，同時對環(huán)境造成了破壞，基于此可在基坑工程中運用可回收重復(fù)利用的材料，在地下結(jié)構(gòu)施工完成后，可以進行材料回收，由此避免資源的浪費及生態(tài)環(huán)境的破壞。

3.2.4混凝土濕噴法

在施工中普遍采用干噴法噴射砼設(shè)備，這種噴射砼設(shè)備對原材料選用的要求高，很容易造成噴射砼厚度、砼強度達不到設(shè)計要求，且對噴射操作手和周圍環(huán)境造成粉塵困擾。濕噴法的混凝土在噴射前已經(jīng)拌合好，混凝土的配合比和質(zhì)量得到了至關(guān)重要的保證。濕噴機具有噴射料流均勻、回彈度低、施工效率高等特點，大幅減少了堵管、離析等問題，提高了噴射砼層的質(zhì)量。綜上所述，混凝土濕噴法具有密封結(jié)構(gòu)好、作業(yè)粉塵小、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約原材料、環(huán)境污染低等明顯優(yōu)勢。

3.2.5插鋼筋籠支護樁

在施工中如果基坑支護樁地下水位過高或槽壁不穩(wěn)定時，常用的方式是用泥漿進行護壁處理，其中泥漿需要進行外運處理[4]。當(dāng)施工條件允許時可以運用CFG壓灌成樁后再進行鋼筋籠插入。在此過程中后插的鋼筋籠技術(shù)不需用泥漿，由此降低了基坑工程的施工成本，同時提升了施工效率。

4、綠色施工的優(yōu)勢

在基坑工程中應(yīng)用綠色施工具有極強的實用性，提升了水電、材料、設(shè)備等資源利用效率，提升了關(guān)鍵工裝工藝和施工過程管理的綜合水平，減少了資源、能源消耗和浪費，確保了基坑工程的質(zhì)量和安全。主要有以下優(yōu)勢：第一，具有節(jié)約成本的優(yōu)勢，例如：運用預(yù)應(yīng)力錨索支撐技術(shù)相對比傳統(tǒng)的鋼管支撐的成本要低10%左右，比傳統(tǒng)混凝土冠梁的成本大約低30%左右，能夠有效控制基坑產(chǎn)生變形，可以有效保護基坑周邊的環(huán)境，有效解決了傳統(tǒng)混凝土支撐能力差的問題;第二，兩墻合一、優(yōu)化支撐等施工技術(shù)能有效縮短施工周期，相對比傳統(tǒng)工程的施工節(jié)約大量工期;第三，施工中所運用的鋼構(gòu)件可以全部回收，同時能夠多次使用，在施工過程中沒有噪音也沒有粉塵，能夠有效降低施工對環(huán)境、空氣、噪音方面的影響。第四，永臨結(jié)合的原則布置施工現(xiàn)場，避免多次挖、建浪費，既節(jié)約了工期，也節(jié)省了物力和財力;第五，通過提前策劃和動態(tài)管控等一系列要求和科學(xué)部署，綠色施工的各項目標(biāo)基本實現(xiàn)。

結(jié)束語：

在基坑工程中積極探索綠色施工，是用發(fā)展的眼光對傳統(tǒng)施工的審視，是符合建筑業(yè)低碳發(fā)展趨勢的。綠色施工并不是獨立于傳統(tǒng)施工的全新技術(shù)，而是一個系統(tǒng)工程，包括施工組織設(shè)計、施工準(zhǔn)備、施工運行及竣工后施工場地的生態(tài)恢復(fù)等。其運用節(jié)約了施工能耗，提升了施工效率，有利于推動建筑業(yè)早日實現(xiàn)綠色建造，為全面落實國家碳達峰、碳中和提供有力支撐。

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作者簡介：

熊杰超（1988.09-），男，漢族，湖南長沙，本科，中級職稱，從事現(xiàn)場工程管理工作。