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關(guān)鍵詞:深基坑工程;支護技術(shù);施工質(zhì)量;控制
1深基坑支護的施工質(zhì)量保障體系
1.1建立可靠的質(zhì)量管理體系
由于深基坑支護與工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件密切相關(guān),地基土參數(shù)的試驗方法、取值、地下水的影響等往往是確定支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要因素。同時,如打樁、降水施工過程中也可能改變地基土的性質(zhì);大型建筑物場地深基坑周邊地質(zhì)條件與環(huán)境條件不盡相同。設(shè)計人員應(yīng)綜合具備結(jié)構(gòu)知識和巖土工程經(jīng)驗,如:
1.1.1 深基坑支護結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以分項系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計表達式進行設(shè)計。
1.1.2支護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形、地下水的變化對周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響,對于安全等級為一級和對周邊環(huán)境變形有限定要求的二級建筑深基坑側(cè)壁,應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護結(jié)構(gòu)的水平變形限值。
1.1.3當場地內(nèi)有地下水時,應(yīng)根據(jù)場地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況和支護結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)型式等因素,確定地下水控制方法。當場地周邊有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時,應(yīng)對深基坑采取保護措施。
1.2優(yōu)選深基坑支護結(jié)構(gòu)方案
深基坑支護型式的合理選擇,是深基坑支護設(shè)計的首要工作,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件,周邊環(huán)境的要求及不同支護型式的特點、造價等綜合確定。一般當?shù)刭|(zhì)條件較好,周邊環(huán)境要求較寬松時,可以采用柔性支護,如土釘墻等;當周邊環(huán)境要求高時,應(yīng)采用較剛性的支護型式,以控制水平位移,如排樁或地下連續(xù)墻等。同樣,對于支撐的型式,當周邊環(huán)境要求較高地質(zhì)條件較差時,采用錨桿容易造成周邊土體的擾動并影響周邊環(huán)境的安全,應(yīng)采用內(nèi)支撐型式較好;當?shù)刭|(zhì)條件特別差,深基坑深度較深,周邊環(huán)境要求較高時,可采用地下連續(xù)墻加逆作法這種最強的支護型式。深基坑支護最重要的是要保證周邊環(huán)境的安全。
2深基坑支護施工質(zhì)量控制實例
2.1工程概況
某綜合樓的基坑工程位于天河區(qū)。擬建地下2層,地面23層建筑高度89.3米,基坑開挖深度約9.80~10.30米?;拥字荛L為418米,基坑開挖面積約10986m2。
(1)基坑支護方案
該基坑開挖前,采用φ600mm二排深層攪拌樁止水,深約7.0m。內(nèi)圍采用φ1200mm的人工挖孔樁擋土,深約17.0m,并采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐,內(nèi)支撐立柱采用鋼結(jié)構(gòu)。根據(jù)場地的地質(zhì)條件及基坑開挖深度,確保在基坑開挖和地下室施工時基坑四周邊坡的穩(wěn)固性。
(2)施工流程
深層攪拌樁 第一次土方開挖及掛網(wǎng)噴錨 人工挖孔樁及內(nèi)支撐立柱 冠梁及內(nèi)支撐施工 第二次土方開挖。
2.2深基坑支護施工質(zhì)量控制要點
2.2.1深層攪拌樁施工質(zhì)量控制要點
本工程設(shè)計為柱狀攪拌樁,其工藝流程為:定位對中下鉆鉆進提升重復(fù)攪拌。
(1)柱體對位:按圖放線,確定加固置,使攪拌軸保持垂直。
(2)下鉆:啟動攪拌機鉆頭、邊旋轉(zhuǎn),邊鉆進,此時,噴射壓縮空氣,而不是噴射加固。
(3)鉆進:鉆至設(shè)計標高后停歇。
(4)提升:啟動攪拌鉆機,鉆頭呈反向,邊旋轉(zhuǎn),邊提升,同時通過粉體發(fā)送器將加固粉體料噴入被攪動的土體中,使土體和粉料充分拌合。沿深度方向加固材料的混合量,應(yīng)根據(jù)發(fā)送器輸出的加固材料數(shù)量、攪拌葉片與提升速度關(guān)系確定。
(5)提升結(jié)束,當鉆桿提升至距離地面30~50cm時,發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉體,成柱結(jié)束。
2.2.2質(zhì)量標準
(1)保證項目
攪拌樁使用材料的各種指標,包括含灰量、灰液性指數(shù)和外加劑品種摻量,必須符合設(shè)計要求。
檢驗方法:檢查材料出廠證明、合格證、試驗報告及施工日志。
(2)基本項目
1)攪拌樁的樁徑、深度及灰土質(zhì)量,必須符合設(shè)計要求。
檢驗方法:一般成樁后開挖樁體,測量樁身直徑、樁體連續(xù)均勻程度,要求粘結(jié)牢固、無孔洞、不松散、無裂縫、樁質(zhì)堅硬、灰體強度高。
在開挖出來的樁體中切取100mm×100mm×100mm立方試件,在正常養(yǎng)護下進行強度、無側(cè)限抗壓強度、壓縮試驗。
2)試驗樁經(jīng)養(yǎng)護后進行載荷試驗,試驗樁體強度,要符合設(shè)計要求。
檢驗方法:采用十字型鋼排架、鋼筋混凝土地錨,用千斤頂加載或用重物加載法。
2.3掛網(wǎng)噴錨
2.3.1施工工藝流程(見圖1)
2.3.2施工質(zhì)量控制要點
1)錨孔定位
按設(shè)計標高和間距定孔位,錨桿水平、垂直間距2.0m,位于橫向、豎向混凝土梁交叉處,孔位誤差在±50mm以內(nèi)。
2)鉆孔
鉆孔采用濕作業(yè)施工,預(yù)先挖好排水溝、沉淀池、集水坑,做到場地清潔,文明施工。鉆孔徑為φ130mm,鉆頭采用三翼合金和金剛石鉆頭。鉆孔設(shè)備用地質(zhì)鉆質(zhì)(GY-1A,XY-100)或錨桿鉆機(MGJ-50)及泥泵(BW-150),采用水沖循環(huán)全面鉆進工藝,巖石部分則采用抽芯法或空氣潛孔錘沖擊鉆巖。鉆孔角度偏差控制在±3°內(nèi)。
3)鉆孔護壁
如鉆孔時有軟弱的土層,為了避免塌孔縮孔現(xiàn)象,用膨潤土護壁,控制泥漿比重在1.06~1.15之間。泥漿護壁時采用WB-150型泥漿泵,泥漿護壁難以成孔的地段,則采用鋼筒鉆進護壁的方法。
4)錨桿制作
按圖紙要求進行鋼筋下料,錨桿鋼筋為φ25、φ22。對中支架間距為1.5m,注漿管捆綁在錨桿上,下錨時隨錨桿一同下入孔中,距孔底0.5~1m,便于進行孔底反壓注漿。錨桿制作前應(yīng)清除表面油污及銹蝕。
5)洗孔
將加工好的錨桿及注漿管緩慢下入孔內(nèi),遇阻力應(yīng)活動錨桿且轉(zhuǎn)動錨桿方向,錨桿下到孔底后,用水泵通過注漿管向孔底注入清水,清洗孔壁泥皮,如孔內(nèi)泥漿較多,則采用高壓洗孔,即“氣水排渣法”,在孔內(nèi)放滿清水,用高壓風(fēng)壓出,清洗孔內(nèi)沉渣和泥漿,使孔內(nèi)通暢,孔壁光滑。
6)注漿
注漿采用32.5R普通硅酸鹽水泥的純水泥漿,水灰比為0.50~0.55,注漿設(shè)備采用BW-150型注漿泵。注漿體強度不低于20 Mpa。采用一次注漿工藝,注漿壓力0.5 Mpa。
7)掛網(wǎng)焊加強筋
掛網(wǎng)前應(yīng)將支護段邊坡人工修平整,使邊坡角度、平整度、施工位置符合設(shè)計要求。鋼筋網(wǎng)采用φ6鋼筋,綁扎連接,網(wǎng)格間距200mm×200mm,鋼筋網(wǎng)不可接觸土壁,距土壁有不少于50mm的距離,以保證一定的保護層厚。土方開挖時如遇到較差土質(zhì),應(yīng)局部加密鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)外設(shè)φ16加強筋,加強筋與錨桿焊接,并外加錨頭。
8)、噴射混凝土
①噴射前請監(jiān)理工程師驗收鋼筋網(wǎng)加強筋的焊接及邊坡邊線,合格后可進行噴混凝土,視土層實際情況也可分兩次噴混凝土,即開控后立即噴一層5cm厚混凝土,編網(wǎng)后再復(fù)噴至設(shè)計厚度,土層較好的邊坡可編網(wǎng)后一次噴成。
②混凝土噴射厚度為80mm,強度為C20。為確保噴射混凝土面層厚度均勻,可在噴射前作出尺寸標志以控制噴層厚度。
③噴混凝土完成后至少應(yīng)養(yǎng)護七天,可采用噴水,織物覆蓋澆水養(yǎng)護。
④噴射混凝土的粗骨料最大料徑不大于15mm,配合比以實驗結(jié)果為準,水灰比不大于0.45,空壓機風(fēng)量不宜小于9立方米/min左右,噴頭水壓不應(yīng)小于0.15Mpa。
噴錨施工參照《錨桿噴射混凝土技術(shù)規(guī)范》(GBJ86-85)和《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120-99》。
2.3人工挖孔樁及內(nèi)支撐立柱
2.3.1操作工藝
挖樁施工工序:場地平整放線、定樁位挖第一節(jié)樁孔土方支模澆灌第一節(jié)混凝土護壁在護壁上第二次投測標高及樁位十字軸線安裝活動井蓋、垂直運輸架吊土桶、排水、照明設(shè)施等第二節(jié)樁身挖土清理樁孔四壁,校核樁孔垂直度和直徑拆上節(jié)模板,支第二節(jié)模板,澆灌第二節(jié)護壁重復(fù)循環(huán)作業(yè)至設(shè)計深度,檢查后進行擴底或終孔(通知甲方、設(shè)計單位、質(zhì)監(jiān)部門,監(jiān)理對孔底巖樣進行鑒定,經(jīng)鑒定符合要求后,才進行擴底或終孔)清理虛土,排除積水,檢查尺寸和持力層吊放鋼筋籠就位或樁內(nèi)綁扎鋼筋籠灌筑樁芯混凝土樁頭蓄水養(yǎng)護。
2.3.2人工挖孔樁質(zhì)量檢驗標準見下表1
2.4冠梁及內(nèi)支撐施工
冠梁施工方法同一般混凝土施工方法一樣。支護樁完成后,采用機械與人工開挖冠梁基坑,鑿除超灌部分的混凝土至樁頂設(shè)計標高,支模,綁扎鋼筋,安裝預(yù)埋件和預(yù)埋柱筋,便可澆灌混凝土冠梁。
2.5土方工程
2.5.1土方開挖
本工程土方可考慮采用機械開挖與人工修整辦法施工?;又ёo與土方開挖應(yīng)相互協(xié)調(diào)配合,土方開挖與基坑支護同時施工,同時完工。
2.5.2基坑內(nèi)、外排水措施
由于本工程土層中地下水較高,因此施工中采用明溝排水法,在土方開挖時,局部挖幾個集水井,基坑內(nèi)集水井井內(nèi)積水由潛水泵抽出。
土方開挖階段的排水溝在基坑內(nèi)和基坑外分別設(shè)置??油馀潘疁显谕练介_挖前設(shè)置,沿基坑四周設(shè)置300×300mm的排水溝,并在每隔25米左右設(shè)置1000×1000×1000mm的集水井,排水溝和集水井采用磚砌,基坑內(nèi)隨土方向下開挖在基坑四周設(shè)置簡易排水溝和簡易集水井,隨挖隨設(shè)。土方全部開挖后,將簡易排水溝及井用磚砌成永久排水溝(至澆灌混凝土底板止),將四周的排水全部疏通,使水排入集水井內(nèi),用潛水泵抽至地面排水溝,然后排至市政下水道,使基坑內(nèi)保持干燥。
3質(zhì)量保證綜合措施
3.1實行全面質(zhì)量管理,加強施工隊伍的質(zhì)量教育,提高隊伍的質(zhì)量意識,做好施工現(xiàn)場自檢、監(jiān)理機構(gòu)檢測等檢查工作。在開工前進行各種原材料試驗、配合比試驗,并以試驗指導(dǎo)施工,嚴格按照設(shè)計及有關(guān)規(guī)范要求進行施工。
3.2建筑材料是保證工程質(zhì)量的必要條件。鋼筋、鋼管采用“國標”產(chǎn)品,水泥、砂、石材料嚴格按規(guī)范進行試驗,合格后才購買使用。所有建筑材料均有檢驗、試驗報告,同時,監(jiān)理批準后方可使用。鋼筋、鋼管焊接嚴格按有關(guān)規(guī)范進行。
3.3對于工程施工中出現(xiàn)的技術(shù)問題或突發(fā)問題,現(xiàn)場施工負責人應(yīng)及時通知有關(guān)各方進行研究和解決,誠懇的接受監(jiān)督、檢查和指導(dǎo),以提高工程質(zhì)量。
3.4開工前,對有關(guān)人員進行技術(shù)交底?,F(xiàn)場技術(shù)人員必須進行旁站施工,及時發(fā)現(xiàn)問題并及時加以解決。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞 建筑工程;基坑支護;施工技術(shù);質(zhì)量控制
中圖分類號TU74 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)95-0084-02
0 引言
近幾年,各大中城市的高層建筑如雨后春筍般涌向出來,這已經(jīng)是我國城市建設(shè)發(fā)展的趨勢。高層建筑的快速發(fā)展促進了深基坑支護技術(shù)的探索與研究,并提高了基坑的施工技術(shù)水平。每個地方在基坑施工過程中都取得了很大的成就,并積累了大量的施工經(jīng)驗,這就為提高建筑基坑支護的施工質(zhì)量奠定了良好的技術(shù)。目前,很多城市建筑之間的距離都比較小,一般基坑邊緣會和已建好的工程之間保持十幾米的距離,有的甚至只是幾米的范圍,這就在無形中增加了整個工程的施工難度,也不利于建筑物所處區(qū)域周邊人們的生存環(huán)境,與此同時工程的施工期限以及施工成本都會相應(yīng)的增加。此外根據(jù)現(xiàn)有的建筑基坑支護施工技術(shù)及其理論、計算公式及其施工工藝,已經(jīng)很難滿足現(xiàn)行基坑開挖和支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況,此外如此短的間距很容易給人們的生命財產(chǎn)安全以及基坑支護自身的施工造成損害,情況嚴重時會使整個工程的施工成本劇增。因而在對基坑支護進行施工時技術(shù)人員一定要提高對安全施工作業(yè)的重視,只有這樣才能確保基坑支護施工的質(zhì)量。
2建筑基坑支護施工現(xiàn)狀分析
當前的建筑基坑支護施工過程中還存在很多的問題,下面我們就對幾個比較顯著的問題進行分析:
1.1選擇土體參數(shù)不合理
在基坑支護結(jié)構(gòu)施工過程中,結(jié)構(gòu)所能夠承受的土體壓力值直接關(guān)系要整個結(jié)構(gòu)的安全性,然而工程施工區(qū)域的地質(zhì)情況是非常復(fù)雜的,施工人員如果想非常精準的計算出土體所承受的壓力,對目前的施工技術(shù)所處的階段來說還是比較困難的。在施工現(xiàn)場常備選用的計算方法有兩種,一是庫倫公式;二是朗肯公式。在這中間存在著一個比較復(fù)雜的問題,及土體的物理參數(shù)值的選擇上,因為在開挖基坑后,它的內(nèi)部含水率、內(nèi)摩擦的角度以及粘聚力屬于三個隨時會發(fā)生變化的數(shù)值,因而要想精確地計算出工程的支護結(jié)構(gòu)所能夠承受的力非常困難。
1.2 土體取樣不全面
在設(shè)計建筑基坑支護前期,要對工程所處區(qū)域的土層采取一定量的土體樣本拿到試驗室進行分析,其目的是準確的了解土體的真實特性,以便于后期基坑支護工程設(shè)計能夠具備科學(xué)的理論依據(jù)。對于開挖基坑的位置,施工人員要按照施工規(guī)范進行鉆探取樣。施工人員在進行鉆孔時,孔的大小要適宜,這是為了減少勘探工作量,從而降低施工成本。由于土體在取樣時具有很大的隨機性和不完全性,加上工程所在區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)所具有的復(fù)雜多變是大自然演變的結(jié)果,并非人為因素所能決定的,因此土體取樣測量的結(jié)構(gòu)難以全面的呈現(xiàn)土體的真實性也很正常,但是在支護結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中其施工設(shè)計就難以完全滿足實際地質(zhì)情況所要求的標準。
1.3 忽視了空間效應(yīng)
從目前收集來得開挖基坑支護的工程案例可知:基坑的周圍會向基坑內(nèi)部發(fā)生水平位移,且是中間大兩邊小的。在基坑施工過程中常會出現(xiàn)失去穩(wěn)定性的位置在邊坡位置。從這可以看出基坑開挖是一種空間問題,如果采用傳統(tǒng)的方法設(shè)計基坑支護的結(jié)構(gòu),便能很好的解決平面的應(yīng)變問題。在處理細長條基坑問題時,平面應(yīng)變的假設(shè)能夠滿足工程的實際所需,然而在處理類似形狀的基坑問題時其處理措施還會有很大的不同。當然空間問題沒有處理好前需要根據(jù)平面應(yīng)變假設(shè)情況來對基坑支護結(jié)構(gòu)進行,除此之外還要對基坑支護結(jié)構(gòu)作適當?shù)恼{(diào)整,以保證它能夠滿足開挖空間效益所需達到的標準要求。
1.4 基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的難以滿足其結(jié)構(gòu)的實際受力標準
施工人員在對支護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和計算時還是采用極限平衡理論實際上支護結(jié)構(gòu)的受力情況比較復(fù)雜。對于基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計來說,極限平衡理論屬于靜態(tài)設(shè)計,但是土體在開挖后便處于動態(tài)平衡狀態(tài),當然這也屬于土體變得松弛的過程,加之時間的延長,土體結(jié)構(gòu)的強度便會不斷下降,有時候甚至?xí)霈F(xiàn)變形現(xiàn)象,這些是基坑支護施工設(shè)計中需要納入考慮范圍內(nèi)的。
3 建筑工程深基坑支護施工方案和注意事項
3.1 改變傳統(tǒng)基坑支護設(shè)計觀念
目前我國在建筑工程基坑支護施工技術(shù)上已經(jīng)取得了很大的進步,并積累了一定的施工經(jīng)驗,此外根據(jù)收集來的施工數(shù)據(jù),基坑技術(shù)人員已經(jīng)逐步探索出巖土變化以及支護結(jié)構(gòu)在實際受力中的變化規(guī)律,這就為創(chuàng)新深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念以及提高其施工技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。然而,對于基坑支護結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計方面,國內(nèi)外尚未形成精確有效的計算方法,而許多設(shè)計及其技術(shù)的提升仍然處于不斷開發(fā)和摸索的階段,因而我國至今還沒有形成一系列科學(xué)規(guī)范的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)。在設(shè)計基坑支護結(jié)構(gòu)時,施工人員不能局限于“結(jié)構(gòu)荷載法”,還需要徹底的轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計理念,這樣才能逐步將以施工監(jiān)督測量為關(guān)鍵的信息自動化反饋動態(tài)設(shè)計的體系建立起來,這也是今后基坑支護施工技術(shù)人員長期需要攻克的一個技術(shù)難點。
3.2 探索控制變形的新方法
目前工程施工中會把極限平衡原理作為設(shè)計的方法進行使用,由于它操作比較簡單,因而被廣大施工人員歸納為最為常規(guī)卻又最適宜的設(shè)計方法,它的計算所得數(shù)據(jù)對于后期工程施工來說參考意義重大。但是,如果在建筑基坑支護結(jié)構(gòu)中采用這種設(shè)計辦法,僅僅能夠達到支護結(jié)構(gòu)剛度要求的標準,而對其剛度所需標準很難保證。
當前很多的工程事故都是由支護結(jié)構(gòu)的變形過大引起的,由此可見,判斷基坑支護結(jié)構(gòu)所選擇的施工設(shè)計方案是否科學(xué)合理,不單單要看它能否達到支護結(jié)構(gòu)強度要求的標準,還要看它會不會給環(huán)境帶來污染問題,而這最關(guān)鍵的在于它的變形大小。根據(jù)上面所說的我們可以知道,在采用新型變形控制設(shè)計方法時,要加強研究影響支護結(jié)構(gòu)的問題,例如,地面的超載現(xiàn)象會給基坑支護造成怎樣的影響。
3.3 加大基坑支護結(jié)構(gòu)試驗工作
理論來源于實踐這是亙古不變的道理,因而在建筑工程基坑施工過程中必須加大對基坑支護結(jié)構(gòu)的試驗和研究工作,從而獲取準確的數(shù)據(jù)為后期施工奠定理論基礎(chǔ)。
但是我國目前的深基坑支護結(jié)構(gòu)試驗工作設(shè)計的面還比較窄,很多方面完全依靠以往工程案例的施工經(jīng)驗進行施工,沒有科學(xué)性可言。雖然不少建筑基坑支護施工項目盡管取得了成功,但是卻說不出、道不明成功的原因;而有些卻根本找不到引起基坑支護工程項目失敗的真正原因。
很多的基坑施工工作人員在長期實踐中儲存下來了不少的技術(shù)材料和實踐經(jīng)驗,但是普遍存在著一個不足之處便是沒有科學(xué)的試驗數(shù)據(jù)作理論依據(jù),使其技術(shù)材料和實踐經(jīng)驗缺乏說服力,以致于不能把他們的寶貴經(jīng)驗提升到更高的層次上,以供后期工程的施工或者同行作參考意見。
盡管開展建筑工程支護結(jié)構(gòu)試驗及其研究工作會耗費大量的人力、物力,而基坑支護工程本身的投資成本便很大,假如工程施工前期的試驗工作做的好,施工設(shè)計便能更加準確,也就可以將一部分經(jīng)費節(jié)省下來供其他工序的施工。
因而對于建筑工程的基坑支護結(jié)構(gòu)施工來說,做好工程前期的現(xiàn)場試驗工作至關(guān)重要。只有不斷地積累準確的測試數(shù)據(jù),才能對后期相似工程的順利完工奠定良好的基礎(chǔ),并且還能夠為基坑支護結(jié)構(gòu)施工的理論研究和探索建立一套新的計算辦法提供第一手的可靠信息。
3.4計算新型支護結(jié)構(gòu)
工業(yè)革命的迅猛發(fā)展促使各行各業(yè)有了很大的變化,建筑工程的基坑支護結(jié)構(gòu)在新時期其施工技術(shù)也迎來了一場新的技術(shù)革命。當前支護結(jié)構(gòu)主要被應(yīng)用到鋼板樁和地下連續(xù)墻等房屋建筑施工的各個方面,此外雙排樁、土釘以及組合拱帷幕等新型支護結(jié)構(gòu)的模式也不斷問世。
從整個基坑支護結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢來看,其正在往綜合性、全面性的方向不斷發(fā)展,也就是將支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)部各種受力結(jié)構(gòu)相結(jié)合等。
然而由于結(jié)合的結(jié)構(gòu)比較多因而其支護結(jié)構(gòu)受力狀況就變得比較復(fù)雜,所以迅速的建立一套嶄新的基坑支護結(jié)構(gòu)的施工計算方式對于提高我國的深基坑施工技術(shù)來說很關(guān)鍵。
4 結(jié)論
施工人員在處理建筑工程基坑支護問題時,要充分考慮各方面的因素,例如工程施工場地的地質(zhì)、水文以及自身的結(jié)構(gòu)特點、還有所采用的施工原料、設(shè)計的施工方案等多個方面都有著密不可分的聯(lián)系。基坑支護工程并非一個獨立的系統(tǒng),而是由多個獨立系統(tǒng)所組成的整體,因而不管什么時候我們在對工程結(jié)構(gòu)進行設(shè)計或者施工組織進行協(xié)調(diào)時都要從整體功能上進行把握,只有這樣才可以把每個部分的工作協(xié)調(diào)好,從而保證整個工程施工質(zhì)量的科學(xué)合理性。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]高層建筑;深基坑支護;施工工藝 文章編號:2095-4085(2017)02-0101-02
高層建筑具有層數(shù)較多、結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜、施工周期長以及技術(shù)要求高等特點,特別是對結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性有著較高的要求,在高層建筑項目基礎(chǔ)施工中,深基坑支護施工極為關(guān)鍵。因建筑主體工程中深基坑支護不屬于其施工范圍,為了降低施工成本,加快施工進度,施工單位都會對基坑支護施工的重要性、風(fēng)險性和復(fù)雜性有所忽略,從而埋下安全隱患,導(dǎo)致事故時常有發(fā)生,這種情況的長期出現(xiàn),將造成嚴重的產(chǎn)損失和人員傷亡。
1工程案例
某高層建筑工程總用地面積為4.46萬m2,共9幢,分別為27層5幢,80m為其高度;12層4幢,36m為其高度。選取鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)作為此高層建筑的主體結(jié)構(gòu)。地下共2層。6.6 m~9.1 m為2層地下室基坑開挖深度。按照施工實際情況,本文以土釘墻進行深基坑支護施工。
2高層建筑深基坑支護施工工藝
(1)施工準備工作。施工前,做好施工準備工作是確保結(jié)構(gòu)建設(shè)順利完工的基礎(chǔ)保障。首先,施工單位要在工廠內(nèi)對構(gòu)件進行分類和檢查,針對存在問題的構(gòu)件要及時維修,確保其符合施工要求;其次,要將符合要求的構(gòu)件通過大型貨運汽車按照吊裝順序運至現(xiàn)場,在對構(gòu)件裝運和卸載過程中避免出現(xiàn)碰撞,防止損壞構(gòu)件;再次,前往施工現(xiàn)場對吊裝設(shè)備、工具數(shù)量等完好情況進行詳細檢查,一旦發(fā)現(xiàn)故障或問題及時進行維修和更換;最后,測試支護構(gòu)件強度以及摩擦面,確保順利完成施工。
(2)測量施工。施工前還需做好測量施工,如原有導(dǎo)線點與施工設(shè)計要求不符,需做好加密施工,保證施工各個階段所有相鄰導(dǎo)線點都能進行通視。如導(dǎo)線點安設(shè)位置不便于施工,需選取交匯法于施工前進行處理。
(3)基坑開挖。與設(shè)計邊坡頂相比,深基坑開挖深度應(yīng)控制在其7.1 m以下;與原地面相比,挖土深度應(yīng)控制在12.4 m左右。為保證開挖施工安全,選取機械+人工方式進行施工。開挖機械為反鏟挖掘機,共4臺;運土選取16 t自卸汽車,共20輛。為避免對基底面層原狀土結(jié)構(gòu)造成損壞,需選取人工方式對機械開挖預(yù)留的30 cm長度進行開挖修整。要求一層一層進行開挖施工,且在3 m以內(nèi)控制各層高度。開挖作業(yè)結(jié)束后,需及時對邊坡進行修整,且根據(jù)設(shè)計要求支護邊坡,完成支護上層邊坡作業(yè)后,符合安全條件下才可進行下層土方開挖施工。
(4)鉆設(shè)釘孔。深基坑以土釘成孔方式進行施工,選取洛陽鏟鉆機為施工工具,80 mm為其孔徑,與土釘長度相比,鉆孔深度應(yīng)多出一些,一般需多出100 mm以上,15°為成孔角度。需隨時準確測量角度值,避免出現(xiàn)過度偏斜現(xiàn)象。如塌孔問題出現(xiàn)于成孔施工中,無法及時插入土釘時,需拉出已插入的土釘,再次進行成孔施工。
(5)土釘安裝。土釘加工制作應(yīng)滿足工程實際情況及設(shè)計要求,確保其長度符合施工規(guī)范規(guī)定。設(shè)置土釘?shù)拈g距需合理控制在1.5 m左右,連接土釘時應(yīng)以搭接焊為主,且在6 mm以內(nèi)控制焊縫寬度,成孔工作結(jié)束后需及時將土釘安裝于孔內(nèi)。安裝時,應(yīng)確保其位置準確無誤。
(6)制作水泥漿。以普通硅酸鹽水泥作為深基坑支護施工的材料,根據(jù)施工設(shè)計要求,進場后需及時對攪拌后的水泥漿質(zhì)量進行檢驗。要求按照設(shè)計配合比進行水泥漿配置,且以0.6作為水泥漿水灰比。根據(jù)水灰比進行水泥用量的確定。開啟攪拌機后,需先摻入水,再進行水泥添加,隨后進行材料的均勻攪拌,需在3 min以上控制攪拌時間。完成攪拌作業(yè)后,可通過篩網(wǎng)進行過濾,待清理干凈雜物后即可進行漿液存儲。存儲過程中,還防止出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象需持續(xù)進行攪拌,且在水泥初凝前用于施工。
(7)注漿。與孔深相比,插入注漿管的深度應(yīng)為其50%以上??變?nèi)雜物需在注漿前徹底清理干凈,開始注漿前30 min,壓漿泵或管道等位置需選取水進行濕潤。隨后即可將純水泥漿通過壓漿泵注入孔內(nèi),0.6為其水灰比,M20為水泥漿強度,1~2MPa為注漿壓力,直至漿液溢出注滿即可。
(8)掛鋼筋網(wǎng)。土釘水泥漿強度達到設(shè)計要求后,即可進行掛鋼筋網(wǎng)施工,嘶.5為鋼筋直徑,250mm為其敷設(shè)間距。捆綁固定好鋼筋網(wǎng)后,需在施工規(guī)范規(guī)定下確定網(wǎng)片搭接長度。且連接好鋼筋網(wǎng)和土釘。
(9)安裝泄水管。采用PVC管作為泄水管的管材,其長度必須超過450 mm,且在其周圍完成鉆孔施工,5~8個為鉆孔數(shù)量,2 m縱橫向間距,需設(shè)置為梅花型,并做好固定作業(yè)。
(10)噴射混凝土?;炷羾娚淝?,需徹底清理干凈坡面虛土,按照由下到上的順序根據(jù)設(shè)計要求對各層土釘噴射混凝土。噴頭和被噴面之間的距離應(yīng)具有合理性,根據(jù)本工程需要,可在0.6 m~3 m之間控制距離,則80 mm~100 mm之間為混凝土在坡面的噴射厚度。
3高層建筑深基坑支護的質(zhì)量控制
(1)深基坑支護施工中,應(yīng)分層分段進行土方開挖、支護施工,開挖土方施工后需及時進行基坑邊坡支護,避免暴露時間過長,如遇降雨天氣應(yīng)做好覆蓋工作,防止雨水進入基坑內(nèi),且做好坡腳堆載施工,及時排出基坑內(nèi)的水,避免出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。成孔施工中遇到障礙物,如礫石、管網(wǎng)等,為避免孔位偏移,需及時調(diào)整下插土釘?shù)慕嵌龋蝈^桿選取鋼管材料。
(2)完成混凝土噴射后,需要對噴射表面進行規(guī)范檢查,查看是否存在滑移、開裂、下墜等情況,如果發(fā)現(xiàn)這些問題則需要清除重新噴射。施工人員可以使用手錘擊打達到一定強度的噴體,根據(jù)聲音查看是否存在空鼓脫殼現(xiàn)象,如果存在該類問題則需要及時處理;通過鉆眼勘察噴體的厚度,并對實際配合比和回彈率進行及時測定;最后還需要進行力學(xué)試驗。
(3)施工過程中建立安全生產(chǎn)責任制,將施工過程中的每一個參與者都納入到安全施工的范圍中來,建立起安全保證體系。每一個崗位都建立起相應(yīng)的安全操作規(guī)程標準,成立安全檢查小組,配備專職安全管理人員,對施工中的各個環(huán)節(jié)進行安全監(jiān)督和管理,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,做好隱患排除工作,確保施工安全。
關(guān)鍵詞:深基坑支護;質(zhì)量控制;施工
1 工程概況
某工程由地下3層、地上4棟33層塔樓及連成一體的6層裙樓組成,建筑總高度128m,采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)、樁筏板基礎(chǔ),屬一類高層建筑?;用娣e8200m2 , 基坑周長約380m,基坑開挖深度12.8m,電梯井、集水井開挖深度為14.2m。本工程深基坑施工具有以下特點: ①基坑面積大,開挖深度較深,施工工藝復(fù)雜,施工難度大;②工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜;③地處城市中心區(qū)域,施工場地狹小,基坑周邊緊靠相鄰建筑物和城市道路,距最近的建筑物僅有10米。
2 水文地質(zhì)情況
本工程水文地質(zhì)情況較復(fù)雜,地表上覆土層為雜填土,以下依次分別為淤泥質(zhì)粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、圓礫、泥巖。場地內(nèi)有兩層地下水,第一層地下水主要賦存于雜填土中,屬上層滯水,水量貧乏,主要由大氣降雨及地表水補給,無統(tǒng)一地下水位。第二層地下水賦存于圓礫層,屬孔隙水,具有承壓性,靜止在地面下8~12m左右,水量較大。
3 深基坑支護及降水方案
針對場地狹小、不利因素多的建筑環(huán)境,既要保證相鄰建筑物、構(gòu)筑物、城市道路和地下市政工程的安全使用,基坑支護結(jié)構(gòu)和降水排水體系必須滿足安全施工的要求,才能限制基坑周圍土體的變形,防止邊坡坍塌。但圍護體系畢竟是臨時結(jié)構(gòu),具有一定的時效性,也要考慮其經(jīng)濟性。根據(jù)現(xiàn)場情況,本工程對不同的基坑面分別采用噴錨支護和支護樁+預(yù)應(yīng)力錨桿這兩種支護形式:
3.1 噴錨支護
噴錨支護是目前深基坑支護工程中采用較多的一種支護方式,它是噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護的總稱。通過在巖土體內(nèi)施工一定長度的土釘錨桿,與巖土體共同作用形成復(fù)合體,彌補巖土體強度不足并發(fā)揮錨拉作用,使巖土體自身結(jié)構(gòu)強度潛力得到充分發(fā)揮,保證邊坡的穩(wěn)定,坡面設(shè)置鋼筋網(wǎng)噴射混凝土,起到約束坡面變形的作用,使整個坡面形成一個整體。根據(jù)基坑支護設(shè)計圖紙,基坑南側(cè)、西側(cè)、東側(cè)均采用噴錨支護結(jié)構(gòu), 坑壁上下共九排錨桿, 錨桿孔徑130mm,采用28、32螺紋鋼,長度15~18m,注M10純水泥漿,坡面掛φ8@200×200 的鋼筋網(wǎng),噴射100厚C20砼面層。施工過程中,由于場地內(nèi)地表以下3米內(nèi)的土質(zhì)為雜填土,土體變形較大,成孔困難,根據(jù)此情況,第一、二排錨桿改為打入式鋼花管。
3.2 支護樁+預(yù)應(yīng)力錨桿
支護樁采用鉆孔灌注樁,具有施工噪音小、無振動、無擠土、剛度大、抗彎能力強、變形小等優(yōu)點。支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點是基坑的東面和北面,該范圍的基坑側(cè)壁緊鄰城市道路和兩幢住宅樓。這兩幢住宅樓均為7層磚混結(jié)構(gòu),條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深1.6m,該基礎(chǔ)對基坑的變形十分敏感,基礎(chǔ)外邊線距基坑邊緣較近,不具備放坡開挖條件。本基坑支護安全等級為一級,為保證建筑物的正常使用和安全,采用懸臂式排樁支護樁+預(yù)應(yīng)力錨桿支護,既滿足場地狹小的施工條件,還能有效控制支護結(jié)構(gòu)的變形和周邊建筑物的沉降。支護樁共為17根(樁徑1000mm) ,護壁樁樁間采用二道預(yù)應(yīng)力錨桿支護,預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔直徑130mm, 25.5 米長錨索16條、24米長錨索16條。錨索采用φ15.24mm(7φ5)鋼絞線,預(yù)應(yīng)力錨索采用二次壓力注漿工藝,以確保錨桿抗拔承載力達到設(shè)計要求。
3.3 深基坑降水
該工程由于兩面緊靠城市道路,兩面緊靠建筑物,為確保工程周邊城市道路、建筑物、構(gòu)筑物的安全,所以不能采用大面積深基坑降水方案,而只能采用局部降水。基坑周圍設(shè)計施工深層攪拌樁止水帷幕,以阻止基坑周邊地下水因基坑降水而流入基坑,從而保證基坑周邊土體不致變形,防止周邊道路和建筑受損,保證基坑、道路和建筑的安全。
4 深基坑支護工程的施工
4.1 積極采取預(yù)控措施
(1) 認真研究工程的地質(zhì)勘察報告,了解基坑所在地的地形、地貌和地質(zhì)特點,分析可能導(dǎo)致邊坡土體失穩(wěn)、坍塌的各種因素,對影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段、重要地層和土質(zhì)指標做到心中有數(shù)。
(2) 組織施工圖紙會審,了解、分析場地內(nèi)各種市政管道管線對基坑開挖的影響。
(3) 嚴格審核施工方案,根據(jù)現(xiàn)場實際情況及時對施工方案進行調(diào)整。施工單位原施工方案為直接開挖、支護至12.8m,然后施工工程樁??紤]施工場地內(nèi)-9m以下的土質(zhì)較差,工程樁施工過程中如果泥漿未能及時排除,泥漿會浸泡支護好的基坑壁,極易引起塌方。因此組織各參建方研究,為確保后續(xù)施工的安全,決定調(diào)整施工方案,基坑先開挖、支護至- 8m,然后進行工程樁施工,待基樁完成后再進行- 8m 以下基坑土方、支護的施工。
(4) 對進場材料嚴格把關(guān),認真檢查原材料型號、品種、規(guī)格及錨桿的部件質(zhì)量,檢查原材料的主要技術(shù)性能是否符合設(shè)計要求,并見證取樣送檢。
(5) 必須了解工程的質(zhì)量要求以及施工中的測試監(jiān)控內(nèi)容與要求,如基坑支護尺寸的允許誤差,支護坡頂?shù)脑试S最大變形,對鄰近建筑物、管線、道路等環(huán)境安全影響的允許程度。
4.2 嚴格控制支護施工質(zhì)量
深基坑支護重在過程控制,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,事后補救比較困難,往往需要花費大量的人力物力,并且會延誤工期。因此,必須嚴格把關(guān),確保施工質(zhì)量。
(1) 土方開挖時,重點監(jiān)督施工方是否切實按施工方案進行開挖,開挖中是否對支護樁、護壁造成影響;是否超挖,復(fù)核每個層面的標高,遵循“分層開挖、嚴禁超挖”的原則,減少開挖過程中土體的擾動范圍,縮短基坑土體開挖后無支護的暴露時間。發(fā)生異常情況時,立即停止挖土,采取有效措施后方可繼續(xù)施工。
(2) 挖出的土方及時外運,基坑頂四周不得堆載,以免使支護結(jié)構(gòu)變形過大,危及基坑安全。隨著開挖的進行,在基坑頂四周及坑中適當位置布置集水井及明溝,及時向外排水,嚴禁帶水作業(yè)。
(3) 做好隱蔽工程驗收,施工過程中,對于支護樁工程要監(jiān)督每根支護樁的施工全過程,見證鋼筋籠安設(shè)和連接、砼試塊取樣及制作。同時要特別注意混凝土注漿導(dǎo)管每次的拔起高度,嚴防樁身夾泥形成斷樁。
錨桿應(yīng)按設(shè)計傾角和深度施工,對錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長度、注漿配合比、壓力及注漿量等進行檢查。當鉆孔遇到障礙物無法鉆進時,可以改變鉆孔方向;當鉆入深度不能滿足要求時,可在該區(qū)域內(nèi)增加錨桿的數(shù)量,按抗拔力等同的原則補強。
鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑和間距要符合設(shè)計要求,其綁扎隨開挖分層進行。坡面噴射混凝土前應(yīng)檢查混凝土的配合比是否符合要求,對于土質(zhì)較差、采用鋼花管的雜填土層,則需先噴射混凝土面層,后壓力注漿。
4.3 及時組織基坑支護安全專題會,落實相關(guān)事項消除安全隱患
基坑支護工程受各種水文、地質(zhì)、雨水及周邊環(huán)境等復(fù)雜條件的影響,在施工過程中,常常會出現(xiàn)很難從理論上預(yù)估的安全問題,這就要求及時組織安全專題會議,研究、落實處理措施。
4.4 基坑支護監(jiān)測
基坑支護工程風(fēng)險性較大,為了確?;釉陂_挖和地下室結(jié)構(gòu)施工過程中基坑支護結(jié)構(gòu)的安全,必須對基坑和周邊城市道路、建筑物進行監(jiān)測,及時掌握土體變形情況,邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)和支護效果。發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取措施,預(yù)防邊坡失穩(wěn)和周圍建筑物沉降、開裂等事故發(fā)生。
(1) 土方開挖前在周邊建筑物內(nèi)設(shè)置監(jiān)測點,并對建筑物、道路原有的裂縫、變形等情況進行記錄、拍照,避免日后發(fā)生糾紛。
(2) 除要求施工單位對基坑支護的沉降、水平位移及周邊建筑物四大角垂直度進行監(jiān)測外,還要求業(yè)主委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位進行監(jiān)測,監(jiān)測報告及時反饋給各參建單位。
(3)基坑開挖前應(yīng)測得初始數(shù)據(jù),以后監(jiān)測的時間間隔根據(jù)施工進程確定,如發(fā)現(xiàn)變形超過有關(guān)標準或變形速率加快有事故征兆時,應(yīng)加密監(jiān)測頻率,并采取有關(guān)防范措施。
5 結(jié)語
深基坑工程涉及到支護樁工程、深層攪拌樁工程、降水工程、錨桿土釘墻工程、土方工程、監(jiān)測工程等。通過本工程的基坑施工可以總結(jié)以下幾點:
(1) 做好組織協(xié)調(diào)工作,發(fā)揮參建各方作用共同對基坑的安全和正常施工把關(guān)。
(2) 施工階段做好各項技術(shù)參數(shù)的完整記錄、分析尤其必要和重要,一是監(jiān)督檢查基坑支護現(xiàn)場施工的全過程,二是嚴格控制開挖深度(必須分層進行),及時協(xié)調(diào)土方作業(yè)與基坑支護作業(yè)的配合關(guān)系,土方作業(yè)隊與支護作業(yè)隊配合密切,不但能防止土方坍塌,保證支護工程順利施工,而且能省工期,避免不必要的投資損失。
(3) 完整記錄各項技術(shù)參數(shù)和基坑監(jiān)測的沉降位移數(shù)據(jù),分析變化趨勢,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即采取措施。
關(guān)鍵詞:降水;土方開挖;土釘支護;基坑監(jiān)測
隨著現(xiàn)代高層建筑的日益發(fā)展,人們對地下空間的開發(fā)利用更加廣泛,深基坑的施工已經(jīng)越來越來普遍,地下車庫,地下商場等在城市中隨處可見,出現(xiàn)了深基坑施工工程。
通常深基坑是指開挖深度超過5米或地下室三層以上,或深度雖未超過5米,但地質(zhì)和周圍環(huán)境及地下管線極其復(fù)雜的工程?;邮┕け旧砩婕暗刭|(zhì)與水文條件,基礎(chǔ)類型,基坑開挖深度,降排水條件,周邊環(huán)境,基坑周邊荷載,施工季節(jié),支護結(jié)構(gòu),使用期限等因素?;又ёo施工監(jiān)理的關(guān)鍵是基坑的穩(wěn)定性,地面變形及地下水的控制,防止基坑隆起,管涌與流沙等險情,并要根據(jù)地質(zhì)變化實時地調(diào)整支護方案。
深基坑支護的基本要求是:
(1)技術(shù)先進,結(jié)構(gòu)簡單,受力合理,確保基坑圍護體系能起到擋土作用。使基坑四周邊坡保持穩(wěn)定。
(2)確?;铀闹芟噜徑ㄖ叵鹿芫€道路的安全。在基坑土方開挖及地下工程施工期間,不因土體的變形,沉陷,坍塌或位移而受到危害。
(3)通過排水,降水,截水等措施,使基坑施工在地下水位以下進行。
(4)經(jīng)濟上合理,保護環(huán)境,保證施工安全。
施工前的準備工作:
(1)熟悉土釘錨桿墻支護設(shè)計技術(shù)要求和施工圖,有針對性的學(xué)習(xí)設(shè)計文件,規(guī)范,規(guī)程,合同建設(shè)管理文件中對本分項工程的有關(guān)質(zhì)量要求。
(2)了解周邊管線及建筑(構(gòu)筑)物情況,地下管線及埋深,熟悉地下水文情況。
(3)了解基坑開挖工程所在地的地形,地貌和地質(zhì)特點,對影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段,重要地層和土質(zhì)要做到心中有數(shù)。
(4)要求基坑支護方案必須經(jīng)過專家論證。由專業(yè)水平高,行業(yè)資深專家的把關(guān),對保證工程安全,人身安全和施工質(zhì)量將會起到非常大的作用。
施工中的質(zhì)量控制要點:
(1)基坑降水的控制
在地下水位較高的地區(qū)開挖基坑,土的含水層被破壞,地下水會不斷滲入基坑,雨季施工時,地面水也會流入基坑,為保證施工的正常進行,防止邊坡失穩(wěn)和地基承載力的下降,必須做好將降排水工作。
在選擇地下水的處理方式時,要根據(jù)工程地質(zhì)和水文條件及周圍環(huán)境,決定采取降水還是防滲措施,以免引起地面沉降,給周邊建筑及管線造成破壞。
降水井施工中,降水井的質(zhì)量對降水效果的影響很大。井深,管井和管的質(zhì)量必須進行量測,并必須控制井位的垂直度,防止偏斜,下井管時可采取沿管長分段設(shè)定位器的辦法保持垂直度。在打每個井點之前要先人工挖至少兩米,確保地下無任何線纜及各類管線,輕型井點鉆孔直徑不小于300mm,管井井點的鉆孔直徑不小于500mm,鉆孔完畢后應(yīng)立即測量深度,鉆孔深度應(yīng)比設(shè)計井點管埋深大0.5米---1.0米,以保證井點管下至預(yù)埋深度??刂茷V料質(zhì)量和填入的質(zhì)量是影響抽水效果的關(guān)鍵,最好的濾料是級配良好的豆石,北京地區(qū)常用的是碎石,用磨圓度較好的硬質(zhì)巖石也會取得較好的效果。對于重要的工程或有重要的相鄰建筑時,應(yīng)進行抽水的含沙量檢驗,不允許超標?;拥慕邓A段要加強現(xiàn)場的管理,建立專人負責制度,隨時檢查降水系統(tǒng)各部件,要求連接嚴密,不得漏氣,漏水,漏電,檢查水泵正運轉(zhuǎn),防止反轉(zhuǎn),保證抽水設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),降水期間不得停泵。
(2)土方開挖的控制要點
基坑的開挖過程就是原狀土的平衡被破壞,相應(yīng)的會伴隨著邊坡土體的變形,基坑自身和相鄰區(qū)域的變形也產(chǎn)生,導(dǎo)致了基坑開挖的風(fēng)險和事故。開挖土方是風(fēng)險很大的施工,而且風(fēng)險隨著開挖的進展不斷加大,因此在開挖前就要作好監(jiān)測的工作?;娱_挖能否利用好現(xiàn)場的條件進行有效的組織管理和計劃安排對施工的質(zhì)量,安全,進度,造價都起著非常大的影響?;娱_挖的基本原則:開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖。土方開挖必須嚴格按照設(shè)計方案及經(jīng)過批準的施工組織設(shè)計進行,嚴禁在施工中任意更改方案,盲目施工。
由于基坑面積較大,基坑開挖時,必須分層分段開挖,分層分段支護,開挖時須配合土釘或錨桿的分步開挖,基坑中間大量土方則可以可快2-3步的速度超挖,(或分5-6步挖至槽底),每步挖深不宜大于3米。在軟弱地基坑開挖施工中,應(yīng)適當減少每步開挖土方的空間尺寸,并減少每步開挖后未支撐前基坑暴露時間,基坑底面暴露時間過長也會導(dǎo)致基坑的事故發(fā)生。
基坑邊壁嚴禁出現(xiàn)超挖或邊壁土體松動,如有異常應(yīng)采取措施放慢施工速度,待恢復(fù)正常后繼續(xù)施工?;舆叡诓捎萌斯みM行切削清坡,以保證邊坡的平整度,開挖最后一步土方時應(yīng)由測量人員測量標高,預(yù)留300m厚土方由人工配合挖土清除。
基坑開挖后要加強現(xiàn)場管理,各類土方開挖機械停放位置必須嚴格按照設(shè)計要求和施工組織設(shè)計的要求與基坑保持距離,防止支護所受荷載過大,造成支護變形較大;防止開挖過程中挖土機械碰撞支撐系統(tǒng),錨固系統(tǒng),造成支錨體系和支護結(jié)構(gòu)之間的連接破壞,產(chǎn)生事故隱患。
(3)土釘支護的施工質(zhì)量控制要點
土釘支護的工作原理是通過土釘與土體的相互作用,使加固的邊坡成為具有整體性和穩(wěn)定性的土體,土釘?shù)氖芰δJ椒浅?fù)雜,在土體變形過程中,既受拉力又受彎,因此保證土釘?shù)脑O(shè)計強度和滿足設(shè)計抗拉拔力就顯得尤為重要。
A土釘成孔前按設(shè)計要求在作業(yè)面上定出孔位并做標記和編號。
B施工中要求成孔工人在每個孔口標明實際深度,待監(jiān)理測量鉆機鉆桿上余尺達到孔深,并根據(jù)鉆機總長計算孔深,符合要求后方可同意終孔。
C.漿液的水灰比嚴格按設(shè)計要求控制,外加劑品種及摻量也要按設(shè)計要求并經(jīng)試驗確定。漿液要攪拌均勻,隨拌隨用,對于每天注漿要按設(shè)計要求制作試塊,注漿采用重力方法進行就以注滿為止,在初凝前補漿1-2次。
D.對于土釘拉拔力的確認,除了控制好注漿量和注漿力外,最關(guān)鍵的是要進行拉拔試驗,試驗應(yīng)由有資質(zhì)的第三方進行,試驗土釘采取隨機方式抽取,保證能夠滿足設(shè)計要求的抗拉拔力。
E.土釘端部的井字村墊,鋼筋網(wǎng)片及連接鋼筋相互間應(yīng)可靠連接,井字村墊應(yīng)壓在鋼筋網(wǎng)片上,并壓住連系鋼筋。
F噴射混凝土面層施工質(zhì)量,主要是確保混凝土噴射的厚度達到設(shè)計的要求?,F(xiàn)場攪拌的噴射混凝土應(yīng)掛標牌標示混凝土配比,,噴射混凝土垂直作業(yè)面盡量從底部逐步向上施噴,保證混凝土厚度,并按規(guī)范要求留置試塊。在邊壁上打入短的鋼筋段做標記,在鋼筋部位先噴填鋼筋后方,再噴射前方,防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙;一次噴射厚度約為30-50mm土釘注漿體和噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的百分之七十且不小于3天,才允許開挖土方,冬季混凝土面層的養(yǎng)護非常重要,在北京地區(qū)一般采用一層塑料薄膜加兩層草簾覆蓋。
(4)深基坑的監(jiān)測
在深基坑的施工中,特別是在復(fù)雜或周圍環(huán)境惡劣的基坑工程中,對工程地質(zhì)和周圍環(huán)境勘察的不詳都會導(dǎo)致工程設(shè)計施工中的不確定因素而最終導(dǎo)致工程事故的發(fā)生,因此對深基坑工程的監(jiān)測是十分必要的。對于一個具體工程,監(jiān)測項目應(yīng)根據(jù)其具體的特點來確定,主要取決于工程的規(guī)模、重要性程度、地質(zhì)條件等。確定監(jiān)測內(nèi)容的原則是監(jiān)測簡單易行、結(jié)果可靠、成本低,便于施工實施,監(jiān)測元件要能盡量靠近工作面安設(shè)。位移監(jiān)測是最直接易行的,應(yīng)作為施工監(jiān)測的重要項目。
土方開前必須制定有效的監(jiān)測方案,基坑工程監(jiān)測方案的制訂應(yīng)充分滿足如下要求:確?;庸こ痰陌踩唾|(zhì)量,對基坑周圍的環(huán)境進行有效的保護,檢驗設(shè)計所采取的各種假設(shè)和參數(shù)的正確性,并為改進設(shè)計或施工技術(shù)提供依據(jù)。監(jiān)測方案的內(nèi)容包括:1)監(jiān)測內(nèi)容的確定;2)監(jiān)測方法和儀器的確定,監(jiān)測元件量程、監(jiān)測精度的確定;3)施測部位和測點布置的確定;4)監(jiān)測期限和頻率的確定;5)預(yù)警值及報警制度等實施計劃的制定。監(jiān)測方案除包括上述內(nèi)容外,還需將工程場地地質(zhì)條件、基坑圍護設(shè)計和施工方案,以及基坑工程相鄰環(huán)境等的調(diào)查做簡明的敘述。
關(guān)鍵字:高層建筑 深基坑支護 施工技術(shù) 質(zhì)量控制
中圖分類號: [ TU208.3]文獻標識碼: A
隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,建筑工程得到了很大的發(fā)展,加之人們生活水平逐漸提高,高層建筑的發(fā)展也呈現(xiàn)著上升的趨勢,給人們的工作與生活都帶來了諸多便利。而高層建筑深基坑支護工程的施工是比較復(fù)雜的一個過程,它的施工質(zhì)量的好壞直接影響著高層建筑的質(zhì)量。但是由于深基坑支護工程屬于臨時性工程使得建筑方忽視了深基坑支護的基礎(chǔ)地位以及其重要性,輕視了深基坑支護在高層建筑工程中的作用,因此在實際的施工中,一些單位會為了片面的追求經(jīng)濟效益,為了節(jié)省施工投資額度、降低施工成本和減少施工工期,往往置深基坑支護施工的重要性、復(fù)雜性和風(fēng)險性而不顧,而只看到其臨時性,從而導(dǎo)致高層建筑的深基坑施工工程安全事故時有發(fā)生。所以,對高層建筑深基坑支護的施工技術(shù)與質(zhì)量的研究是很有必要的。
高層建筑深基坑支護的施工技術(shù)分析
高層建筑深基坑支護的重要性是不可忽視的,因此把握好高層建筑深基坑支護的施工技術(shù)是至關(guān)重要的,具體的深基坑支護施工技術(shù)包括以下幾個方面:
重力式支護技術(shù)。重力式支護技術(shù)的原理主要是與結(jié)構(gòu)的自身重力情況相結(jié)合,并且依靠自身的重量保持結(jié)構(gòu)的平衡,保證支護結(jié)構(gòu)在側(cè)向的土壓力作用力下處于穩(wěn)定狀態(tài)。在高層建筑深基坑支護的應(yīng)用是不可缺少的。
土釘支護技術(shù)。土釘支護結(jié)構(gòu)主要涉及噴射混凝土面層、被加固的土體、密集的土釘群等方面,以此為基礎(chǔ)進行類似重力式擋土墻的擋土結(jié)構(gòu)建設(shè),具有工程成本低、結(jié)構(gòu)柔性好和結(jié)構(gòu)較輕等優(yōu)勢,且有助于保持邊坡和深基坑的穩(wěn)定性,避免受到墻后土壓力及其他作用力的影響。若施工基坑附近不滿足放坡的需要,基坑外符合降水條件或是地下水位較低,基坑周圍不存在重要的地下管線或建筑,基坑外能夠占用土釘,則此時可以選擇支護方法對坑壁土體進行加固處理。依靠密集的土釘群、加固的土體和混凝土等,來建立類似于重力式擋土結(jié)構(gòu)的支護結(jié)構(gòu),抵制土壓力以及其他作用力,保證深基坑和邊坡的穩(wěn)定性。土釘墻支護結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)輕便,柔性較高,工程造價低,施工經(jīng)濟方便,是當前深基坑支護工程中首選的支護型式。
懸臂式支護技術(shù)。懸臂式支護技術(shù)主要適用于土質(zhì)條件好、基坑深度小整體條件較好的基坑。這種支護技術(shù)一般不存在任何的支撐錨桿和桿件,主要依靠嵌入基坑底部的巖土支撐地面重量,為其提供設(shè)計需要保證足夠的土壓力和水壓力,從而保持整體結(jié)構(gòu)的平衡。
深層攪拌支護技術(shù)。這一支護技術(shù)具有工程造價少,對周邊影響較小,穩(wěn)定性強的特點,主要適用于粘土等軟土層。它的原理在于通過將水泥進行機械攪拌作為固化劑,與軟土劑進行強制性攪拌,從而利用化學(xué)反應(yīng)作用逐漸提高兩者之間的硬度,達到一定的強度要求,形成較為牢固、硬度較大的支護結(jié)構(gòu)。
地下連續(xù)墻支護技術(shù)。這一支護類型具有較好的防滲效果以及較大的整體剛度,主要應(yīng)用于深度不同的基坑工程施工中,比如在地下水位之下的砂土和軟粘土等類型不同的施工環(huán)境與比較復(fù)雜的施工條件之中,且對于土壤深層其實用性更高。地下連續(xù)墻支護技術(shù)也不會對施工場地附近的建筑產(chǎn)生較大的影響,因而在高層建筑的基坑支護中得到了廣泛的應(yīng)用。
排樁支護技術(shù)。這一支護類型指的是,在鉆孔灌注樁和鋼筋混凝土挖孔中,間隔布置指標列式,即柱列式間隔中布置鋼筋混凝土挖孔和鉆孔灌注樁,并依此作為擋土結(jié)構(gòu),形式有連續(xù)樁排、雙排樁和稀疏樁排。而柱列式間隔布置通常涉及樁與樁之間相互緊貼的布置方式和適當在樁與樁之間留取一定凈距的疏排方式。
鋼板樁支護技術(shù)。鋼板樁支護技術(shù)具有施工簡單的特點,但會在一定程度上受到外界環(huán)境因素的影響,因而應(yīng)用范圍有限。這種支護技術(shù)的鋼板制造材料主要是帶鉗口和鎖口的熱軋型鋼。鋼板樁墻是由多個相互結(jié)合的鋼板樁共同建立起來的,其主要應(yīng)用于擋水擋土施工中。
錨桿支護技術(shù).在懸臂式支護結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上增加了錨桿等支撐,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性更強。錨桿支護結(jié)構(gòu)由擋土結(jié)構(gòu)及錨固在基坑防滑面之外的穩(wěn)定土體錨桿組成,這種技術(shù)主要運用于規(guī)模較大、變形較小的基坑。錨桿支護技術(shù)采取主動形式,對巖土進行穩(wěn)定加固;其中以錨桿作為主體工具,將錨桿的一端深入到穩(wěn)定的巖土中,另一端與支護結(jié)構(gòu)進行連接,同時施加一定的預(yù)應(yīng)力。通過桿體中形成的受拉力,對地層深部潛能進行充分調(diào)動,以此實現(xiàn)基坑穩(wěn)定性。另外,由于錨桿支護的適用性較強,因此一般不會受到基坑深度的影響,并且可以和其它多種支護結(jié)構(gòu)共同使用,如土釘墻、排樁支護等,但是錨桿支護技術(shù)不能在有機質(zhì)土中應(yīng)用。
高層建筑深基坑支護質(zhì)量控制措施
建筑工程對于質(zhì)量與安全的控制尤為重視,尤其是在建筑工程中頻繁出現(xiàn)不安全事故之后,深基坑支護工程也不例外,它也要高度重視施工質(zhì)量問題,避免出現(xiàn)施工中不安全事故的發(fā)生。而如何對高層建筑深基坑支護施工質(zhì)量進行控制卻是一個重要問題。具體的質(zhì)量控制如下:
首先,做好深基坑支護施工前的地質(zhì)勘探準備工作。要熟悉并掌握工程的地質(zhì)勘察報告,熟悉基坑開挖地的地形、地貌和地質(zhì)特點,分析深基坑可能導(dǎo)致邊坡土體滑坡的各種可能,對影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段、地層和土質(zhì)技術(shù)指標做到心中有數(shù)。要經(jīng)常比對現(xiàn)場的地質(zhì)情況,與地質(zhì)勘察報告差異很大時要及時書而告知建設(shè)單位,由建設(shè)單位通知勘察和設(shè)計單位,必要時調(diào)整施工組織設(shè)計。
其次,要嚴格施工組織方案的設(shè)計。施工組織設(shè)計方案必須經(jīng)過專家組技術(shù)論證:由具備設(shè)計資質(zhì)的支護施工單位自行設(shè)計或施工單位委托設(shè)計單位負責設(shè)計。嚴格按設(shè)計方案組織施工,施工前,有關(guān)人員應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計圖紙及周圍環(huán)境,降水系統(tǒng)應(yīng)確保止常工作及儲備應(yīng)急搶險排水系統(tǒng),保證必須的施工設(shè)備止常運轉(zhuǎn)。
再次,在開挖時,注意不要發(fā)生超挖現(xiàn)象。為了達到安全層坡的要求,在挖開土之后,必須立即進行修坡和挖水溝等。修坡不要從坡腳開始,從坡頂起鏟這是最好的方法。在深基坑支護過程中,需要改進的地方有很多,比如,必須要制定嚴格的任務(wù)表格和施工制度。
另外,對施工過程中可能遇到的困難,施工人員要做到心中有數(shù)。還需要減少基坑的暴露時間,盡最大可能減少基坑的變形。監(jiān)理人員一定要恪盡職守,負起自己應(yīng)負的責任,在保質(zhì)保量的前提下達到快速有序的目的。
最后,在工程中加大質(zhì)量控制力度,建設(shè)單位和監(jiān)管單位要制定嚴格的質(zhì)量審核辦法,把整個工程分為若干個階段,分階段進行質(zhì)量控制,質(zhì)量控制面積越廣深度越深,就越能保證整個工程的使用性能。在具體操作過程中,建設(shè)單位、監(jiān)管單位要以目標管理責任制的方式分層分段進行考核梁鋼筋一澆筑冠梁混凝土。
總之,建筑工程的質(zhì)量問題在建筑行業(yè)是個永恒的話題。建筑行業(yè)立足于市場經(jīng)濟之中,必須要有其存在的優(yōu)勢。在高層建筑工程中也不例外,要從每一個環(huán)節(jié),緊抓質(zhì)量與安全大關(guān),哪怕是短暫性的深基坑支護工程也要嚴把質(zhì)量關(guān),因為高層建筑的深基坑支護工程是高層建筑的基礎(chǔ)工程,它的質(zhì)量與高層建筑的穩(wěn)定性與質(zhì)量安全是息息相關(guān)的。因此,我們要不斷加強高層建筑深基坑支護工程的施工質(zhì)量,保證高層建筑工程的整體質(zhì)量,提高企業(yè)的經(jīng)營管理水平,逐漸提高建筑工程的質(zhì)量,促進建筑行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:深基坑;支護;監(jiān)理;質(zhì)量;控制
中圖分類號:U415.1 文獻標識碼:A 文章編號:
1、前言
深基坑支護工程是當前建筑行業(yè)十分關(guān)注的工程熱點,它具有技術(shù)復(fù)雜、綜合性強的特點,但深基坑支護為臨時性結(jié)構(gòu),是為完成地下建筑施工服務(wù)的,其施工不在建筑主體施工范圍內(nèi),施工單位、業(yè)主都只為節(jié)省投資成本及加快進度,是強調(diào)其臨時性,忽略了其重要性、復(fù)雜性、風(fēng)險隨機性以及事故多發(fā)性,不僅延誤了工期,還造成財產(chǎn)和人員傷亡的慘重損失。
2、深基坑支護中存在的一些問題
2.1建設(shè)單位的重視程度往往不夠
由于建設(shè)單位往往把工程管理的重點安排在主體施工階段,大多缺乏深基坑工程的實踐經(jīng)驗,缺少相應(yīng)的專業(yè)人員,對深基坑支護與開挖,工程施工階段的復(fù)雜性及涉及工程安全的風(fēng)險性、重要性認識不足,重視不夠,片面強調(diào)前期的施工進度,力求盡快開始主體工程的施工。還有一些建設(shè)單位,片面追求經(jīng)濟利益,認為基坑支護是臨時性結(jié)構(gòu),投資太多是得不償失,在確定基坑支護方案和施工招標時,一味壓低工程造價,從而給施工留下重大的安全、質(zhì)量隱患。
2.2自己設(shè)計、自己施工、施工單位唱主角
由于基坑支護是臨時性結(jié)構(gòu),涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程等復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)問題,具有較大的風(fēng)險性,許多建筑設(shè)計院不愿承擔此項設(shè)計。不少基坑支護工程實際上就變成了施工單位“自己設(shè)計、自己施工、施工單位唱主角”的局面。而隨著建筑市場競爭的激烈,施工單位為追求自身的經(jīng)濟利益,往往在施工安全措施、施工質(zhì)量等方面打折扣、做手腳,不嚴格按方案施工,各施工單位之間不協(xié)作配合,忽視深基坑工程的特殊性,冒險作業(yè)等等。這些都是導(dǎo)致深基坑事故頻繁發(fā)生的主要原因。
2.3其它存在的問題
2.3.1工程勘察、基坑支護設(shè)計的質(zhì)量不能完全保證;
2.3.2相關(guān)標準、技術(shù)規(guī)范的建立、完善與控制不到位。如要求超過5m 的深基坑施工方案都要報專家審批,但許多單位圖進度、圖省事,往往不進行申報等等。
3、監(jiān)理對深基坑工程質(zhì)量控制主要有以下幾個方面:
3.1設(shè)計方案及審查
深基坑支護方案的設(shè)計是否合理直接關(guān)系到整個深基坑施工的成敗。一個成功的深基坑支護設(shè)計方案應(yīng)該是經(jīng)濟合理、安全可靠、施工技術(shù)可行;并且是經(jīng)過反復(fù)研究、不斷深化、與外部環(huán)境、施工狀況、水文地質(zhì)條件進行多層次、多專業(yè)性的設(shè)計方案??偙O(jiān)理工程師在介入現(xiàn)場施工時對方案應(yīng)認真審批,盡快了解基坑支護設(shè)計方案意圖,發(fā)現(xiàn)問題多與設(shè)計人員溝通,起到咨詢、管理、監(jiān)督、控制的作用。由于業(yè)主方為節(jié)約投資,可能對深基坑支護重要性認識不夠,造成不科學(xué)地盲目指揮,甚至壓制監(jiān)理單位的工作,這就要求監(jiān)理做好業(yè)主的工作,使其了解深基坑支護重要性,認真研究工程的地質(zhì)勘察報告,了解基坑所在地的地形、地貌和地質(zhì)特點,分析可能導(dǎo)致邊坡土體失穩(wěn)、坍塌的各種因素,對影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段、重要地層和土質(zhì)指標做到心中有數(shù)。同時選擇有資質(zhì)、有經(jīng)驗的設(shè)計單位做出科學(xué)實用的支護方案來施工,杜絕由無設(shè)計資質(zhì)的施工單位或掛靠設(shè)計院的無證人員提出方案的現(xiàn)象。
3.2深基坑施工單位的正確選擇
深基坑支護由于其特殊性,它的施工應(yīng)依法具備施工資質(zhì)與能力的專業(yè)隊伍組織施工。施工單位技術(shù)力量、工作素質(zhì)是工程質(zhì)量保證的最關(guān)鍵因素,監(jiān)理單位應(yīng)依照監(jiān)理規(guī)范賦予權(quán)力,協(xié)助業(yè)主審查總包單位選定的專業(yè)隊伍,選擇社會信譽好、技術(shù)力量強、施工經(jīng)驗豐富的基坑支護單位,謹防實施過程中層層轉(zhuǎn)包、層層扒皮,最終出現(xiàn)質(zhì)量不合格的情況。
3.3施工組織設(shè)計的審定
施工組織設(shè)計是指導(dǎo)施工最重要的文件,同樣必須經(jīng)專家論證、并備案后,才準許施工??偙O(jiān)理工程師對施工組織設(shè)計方案要認真審核,謹防施工單位照搬照抄其他工程現(xiàn)成的施工組織設(shè)計。有的好像是按具體工程編制的,但因某種原因粗制濫造,根本無指導(dǎo)意義。為此,監(jiān)理單位應(yīng)嚴格按監(jiān)理規(guī)范的要求,對施工單位提交的施工組織設(shè)計認真審核,提出修改意見,要求施工單位修改完善后按程序申報,總監(jiān)審批合格后方能施工。
審核內(nèi)容主要有:(1)基坑的支護體系;(2)基坑開挖方式、分層分段;(3)施工平面圖、降水、排水措施、監(jiān)測布置的合理性等。
3.4施工過程的控制
3.4.1深基坑支護工程的施工
深基坑支護施工是集挖土、擋土、圍護、防水等技術(shù)復(fù)雜的多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程,任何一個環(huán)節(jié)失誤將可能導(dǎo)致整個工程的失敗,甚至造成事故。施工質(zhì)量的好壞主要靠施工單位做出來的,不可能靠監(jiān)理單位監(jiān)理出來的,這就要求監(jiān)理人員在施工過程中要督促施工單位嚴格按照深基坑支護設(shè)計施工圖紙、施工規(guī)程、經(jīng)批準的施工組織設(shè)計及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范要求組織施工,做到施工有依據(jù)、過程有控制,各施工要點有方案。
3.4.2深基坑周圍土體止水效果的控制
在地下水位較高的地區(qū),地下水對深基坑工程的施工帶來的危險程度是相當高的。地下水的來源一般是上層滯水、潛水、承壓水和雨水及基坑周圍的滲漏管道水,由于水的來源復(fù)雜,止水方案的制定則必須慎重。止水帷幕是高水位地區(qū)深基坑支護工程中常用的止水措施,止水帷幕的常用的施工方法主要有高壓噴射注漿法、漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法和壓力注漿法等。止水帷幕施工時要注意:①保證樁體質(zhì)量,注意水泥漿的摻加量,保證樁體攪拌均勻,樁長達到設(shè)計深度,避免樁頭出現(xiàn)攪而無漿的情況,特別在土層情況變異較大的地區(qū),因攪拌樁的樁徑控制不好,容易導(dǎo)致止水失效;②保證樁的搭接長度和密實度,杜絕出現(xiàn)空洞、蜂窩及樁頭開叉的現(xiàn)象;③不能隨意在基坑支護結(jié)構(gòu)上開口以便運土,否則不僅會影響支護結(jié)構(gòu)的安全,也破壞了止水帷幕,造成地下水的滲入。
3.4.3深基坑支護的信息化管理
深基坑的施工易產(chǎn)生的主要問題從根本上說就是基坑整體的剛度和穩(wěn)定性的問題,即基坑支護結(jié)構(gòu)是否會變形、基坑支護結(jié)構(gòu)是否會產(chǎn)生沉降、水平方向的位移、傾斜,支護結(jié)構(gòu)是否有裂縫,以及基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形,這些問題的發(fā)生將直接導(dǎo)致基坑支護結(jié)構(gòu)的失敗。其主要手段是安排專業(yè)施工監(jiān)測人員對基坑現(xiàn)場及周圍建筑物進行監(jiān)測,將施工基坑支護結(jié)構(gòu)或巖土變位等情況,比照勘察、設(shè)計的預(yù)期性狀,動態(tài)分析監(jiān)測資料,分析位移變化的大小、方向、變化頻率,適宜對照報警標準,預(yù)測下一階段工作的動態(tài),及時對施工中可能出現(xiàn)的險情進行預(yù)報,確保工程安全。
深基坑監(jiān)測除每天進行肉眼巡視和觀測,一般8-10米設(shè)一個監(jiān)測點,關(guān)鍵部位適當加密,開挖后每3-5天監(jiān)測一次,位移大時也適當加密。深基坑支護結(jié)構(gòu)工程監(jiān)測的內(nèi)容主要安排以下幾項:①支護結(jié)構(gòu)頂部水平位移;②支護結(jié)構(gòu)沉降和裂縫;③臨近建筑物、道路的沉降、傾斜和裂縫;④基坑底隆起的觀測等。結(jié)合基坑支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計算,科學(xué)決策,排除險情。同時因現(xiàn)場施工情況復(fù)雜,監(jiān)測點極易被破壞,要注意對監(jiān)測點的保護。
3.4.4突發(fā)事件的解決
深基坑支護過程中會發(fā)生很多不可預(yù)見的事情,監(jiān)理人員要養(yǎng)成處變不驚的良好心理素質(zhì),事前做好突發(fā)事件出現(xiàn)的技術(shù)準備。一般情況下的突發(fā)事件有:①基坑內(nèi)管涌、流砂;②基坑支護局部出現(xiàn)成因不明的裂縫、沉降;③氣象異常,出現(xiàn)連續(xù)多日的狂風(fēng)暴雨;④相鄰工地的施工影響如降水、打樁、開挖土方;⑤地下障礙物妨礙基坑支護結(jié)構(gòu)或止水帷幕的施工等等。出現(xiàn)問題及時通報業(yè)主并會同設(shè)計、勘察、施工等相關(guān)單位商討解決問題的辦法。
4、結(jié)束語
綜上所述,監(jiān)理人員要加強與建設(shè)單位的溝通,使其認識到深基坑支護與開挖施工階段的重要性、復(fù)雜性,監(jiān)督施工單位按程序施工,做到先設(shè)計后施工、邊施工邊監(jiān)測,遵循“分層開挖,先撐后挖,隨挖隨撐,對稱均衡,限時限量”的原則,禁止野蠻施工,從而對整個深基坑支護施工過程實現(xiàn)一個有力的控制。只有保證了深基坑支護的施工質(zhì)量,才能更加有效的保證整個工程施工的安全和質(zhì)量。
參考文獻
[1]朱新勇,周石喜.軟土基坑開挖與支護施工技術(shù)[J].山西建筑,2008
[關(guān)鍵詞]深厚軟土層 開挖支護 技術(shù) 質(zhì)量控制
[中圖分類號] TU7 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-309-2
1兩個案例的基坑工程概況
A案例:A工程地處佛山市順德區(qū),二層地下室,基坑三邊臨河涌,另一邊臨市政路,場地約25-40多米深的軟土,基本都是淤泥夾砂,或者一層淤泥、一層粉細砂如此交織在一起,為流塑、松散質(zhì)土?;娱_挖深度為8.2-9.5m,采取的是大直徑攪拌樁止水、樁錨支護的形式。A工程出現(xiàn)了幾種問題或險情:(1)場地軟土層深厚,強透水砂層普遍存在而且埋深及厚度不一,甚至起伏很大,而且其它土層都有淤泥夾砂的情況,因此給攪拌樁的施工帶來了極大的難度,無論從返漿情況還是壓力表的反饋情況,均難于百分百確定是否都穿透了砂層;(2)為規(guī)避基坑降水影響周邊地面下沉的風(fēng)險,現(xiàn)場未進行深層次的抽水作業(yè),僅簡單的抽排地表水,因此土方開挖困難,需墊鋼板實施,;(3)原來采取錨固入巖的鉆孔錨索方案未能實施,設(shè)計調(diào)整為旋噴大直徑錨索工藝,但在錨索施工過程中局部出現(xiàn)了噴水冒沙情況,基坑南側(cè)(靠近市政路一側(cè))出現(xiàn)了一些裂縫,基坑西側(cè)出現(xiàn)了局部坡頂土體沉降下陷;(4)基坑?xùn)|側(cè)局部角落在基坑開挖深度8m左右時垂直坡體樁間出現(xiàn)漏水情況,導(dǎo)致坡頂局部土體沉降下陷。
B案例:B工程地處中山市坦洲鎮(zhèn),一層地下室,基坑南邊臨河涌,基坑?xùn)|邊是銷售通道及組合板房,其余邊側(cè)為空地,場地約15-20m深的淤泥,地面部分地塊原為舊塘渠?;娱_挖深度為4.5-5.5m,采取坡腳換填土的處理方法。B工程在坡腳換填土施工過程時,雖然采取1:1.5-2的大放坡,但現(xiàn)場施工配合不當且未能及時隨挖隨填,加上坡頂土方車輛的碾壓和暴雨影響等因素,基坑?xùn)|邊突然出現(xiàn)了坡體滑塌。為確保銷售通道的安全,避免開挖再次產(chǎn)生滑塌,考慮工期倉促,現(xiàn)場采取了壓拉森鋼板樁及坡腳反壓土進行了臨時支撐,最后是保住了銷售通道,僅個別地方出現(xiàn)了裂縫,進行了重新補漿、上瀝青油處理。
2深厚軟土層基坑開挖和支護施工中的常見問題
兩例工程A為較深基坑,B為較淺基坑,但都有同一個特點就是軟土層深厚。筆者就自己跟進處理的以上兩個案例,總結(jié)在深厚軟土層基坑開挖和支護施工過程容易發(fā)生的問題。
(1)深基坑支護設(shè)計對周邊環(huán)境考慮選取的工藝要求有漏洞,現(xiàn)場適應(yīng)性不協(xié)調(diào);設(shè)計方案更多是考慮設(shè)計驗算的通過,而并非是從施工最適宜的方案去確定。如A案例中,方案設(shè)計由普通的鉆孔成孔工藝改成了旋噴成孔工藝,由入巖錨固改成大直徑不入巖錨固,經(jīng)過錨索試拉是達到了設(shè)計要求,理論上是成功了;但卻忽略了一點,高壓旋噴對砂層擾動是比較大的,而富含地下水的砂層受到擾動后更易液化,往往也是造成坡頂沉降和裂縫產(chǎn)生的原因之一。
(2)邊坡支護施工單位經(jīng)驗不足,設(shè)備落后、缺乏控制措施等與設(shè)計要求不相適應(yīng)。在工程施工技術(shù)含量不高的情況下,擋土支護的技術(shù)含量也會有所下降。如A案例中,由于場地巖層埋深的深淺不一,鉆孔打了40-50m甚至個別70m還不能入巖,而且還卡住鉆頭,因此結(jié)合地質(zhì)情況,設(shè)計將鉆孔擴大頭錨索方案調(diào)整為旋噴大直徑錨索,但作業(yè)班組未完全掌握新工藝的施工要求,對工藝控制把握不到位,產(chǎn)生了噴水冒沙的情況,同時也不能有效阻止噴水冒沙的發(fā)生,因此導(dǎo)致了坡頂沉降和裂縫產(chǎn)生。
(3)對基坑施工班組管理不到位,檢查驗收不足,賦予班組施工過大的自主性。如A案例中,基坑?xùn)|側(cè)局部角落在基坑開挖深度8m左右時垂直坡體樁間出現(xiàn)大量漏水情況,導(dǎo)致坡頂局部土體沉降下陷,經(jīng)過抽芯檢查核實在8m左右攪拌樁芯樣難于成型,明顯是作業(yè)班組沒做好該段攪拌樁,在加固補強的時候也疏忽大意。這個問題說明對于深厚軟土層基坑不僅要求設(shè)計和施工要高度一致和協(xié)調(diào);現(xiàn)場管理、質(zhì)量檢查和控制也一樣不得馬虎,每個細節(jié)都非常重要。
(4)基坑支護成本、工期與質(zhì)量安全的矛盾,如何把控質(zhì)量安全風(fēng)險,降低支護成本,適當加快工期是判斷基坑設(shè)計和施工是否成功的主要指標。這個矛盾是永恒的課題,如何將此矛盾對立和統(tǒng)一,需要豐富的設(shè)計和施工經(jīng)驗,更需要技術(shù)大膽創(chuàng)新,小心求證。如A案例中,為了降低成本,業(yè)主要求減少了止水攪拌樁的長度,加上周邊場地砂層比較豐富和廣泛,使得坑內(nèi)土方開挖時不敢降水,進度緩慢;止水帷幕沒做好也為開挖支護施工帶來了諸多隱患和險情。
而案例B,本來應(yīng)該先進行軟基處理然后再進行土方開挖,但目標工期倉促,進行軟基處理時間來不及,要求預(yù)售的節(jié)點迫在眼前,因此只能邊挖邊支護,綜合考慮支護成本以及對管樁的質(zhì)量控制,采取了換填土法。換填土法是在深厚軟土層場地進行先土方開挖后打樁的措施要求,是實踐證明行之有效控制管樁施工質(zhì)量的一種處理方法。但換填土法適合周邊無建筑物或構(gòu)筑物影響,可以大放坡的情形,而且應(yīng)考慮允許局部邊坡在換填土過程中出現(xiàn)滑塌的可能,如此應(yīng)該研判周邊環(huán)境,必要時可考慮打鋼板樁作為臨時支擋土來換填土。
3深厚軟土層基坑開挖和支護設(shè)計、施工的技術(shù)要點和質(zhì)量控制策略
本文對以上兩個案例在基坑開挖和支護設(shè)計、施工中出現(xiàn)的問題進行了分析,并對工程施工提出幾點建議及措施:
3.1 決策人員考慮基坑支護形式應(yīng)考慮施工單位或班組的能力
基坑支護是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的技術(shù)工作,目前出現(xiàn)很多基坑問題或事故,都與設(shè)計與施工存在脫節(jié)有關(guān)?;蛟O(shè)計缺乏指導(dǎo)和操作可行性,或施工不理解設(shè)計意圖,在設(shè)計和施工的管理銜接上總是存在這樣那樣的問題,對問題產(chǎn)生的預(yù)判經(jīng)驗和處理能力是現(xiàn)場管理人員普遍缺乏的經(jīng)驗?zāi)芰Α;诖耍槍刂谱冃我髧栏竦幕幽硞€側(cè)面,決策人員寧愿采取更簡潔、單一、有效的支護形式,而避免選取多樣支護形式結(jié)合、比較復(fù)雜的綜合支護形式,寧愿更容易施工采取控制變形的方案。而不是注重在造價和工期上,因為一旦出現(xiàn)問題,造價和工期將更無法保證。
3.2 圖紙會審
圖紙設(shè)計完成后應(yīng)該組織各方人員進行圖紙會審。圖紙會審必須針對現(xiàn)場深厚軟土層和周邊實際情況,對支護施工可能存在的問題和預(yù)防點進行控制,提出處理措施,并整理為基坑管理控制要項。
3.3做好地質(zhì)復(fù)查核對工作
深基坑支護施工中,現(xiàn)場管理人員應(yīng)仔細翻閱工程的地質(zhì)勘察報告,熟悉基坑開挖處的地形及地質(zhì)情況,找出有可能致使邊坡土體滑坡的具體原因,并標注對邊坡穩(wěn)定性影響較大的重要地段、地層及土質(zhì)指標。因地質(zhì)勘察資料不是特別詳細,有時存在與實際情況不相符的問題,管理人員在基坑開挖中還應(yīng)實時將其同現(xiàn)場地質(zhì)情況進行對比,一旦發(fā)現(xiàn)它同地質(zhì)報告存在很大差異,應(yīng)在第一時間通知建設(shè)單位和勘察設(shè)計機構(gòu),協(xié)商是否要改變方案。
3.4提高基坑支護施工的質(zhì)量
深基坑支護關(guān)鍵是要進行過程控制,如果質(zhì)量出現(xiàn)了問題,事后想要糾正或補救,難度都比較大。
(1)應(yīng)根據(jù)設(shè)計方案組織施工。工程施工前,有關(guān)人員應(yīng)仔細勘察地質(zhì)資料、設(shè)計圖紙及施工狀況,降水系統(tǒng)及必要的施工設(shè)備都應(yīng)確保其能正常運轉(zhuǎn)。
(2)確保核驗水準點和坐標控制點的位置正確。要檢查施工單位是的放線工作正確與否,開挖工作中,管理人員應(yīng)要實時檢查基坑的開挖尺寸、水平標高和邊坡坡度等,嚴禁超挖,了解基坑的變化狀況。應(yīng)實施見證取樣機制,控制好進場材料的質(zhì)量,最后,應(yīng)嚴格驗收隱蔽工程。
(3)基坑支護單位應(yīng)同挖土單位團結(jié)協(xié)作,分層分段來做好開挖、支護工作。土方開挖的次序及方法應(yīng)同設(shè)計圖保持一致,土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計工況相一致,并遵循“開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖”的原則。
(4)地下水或水患。不少支護事故起因都是水。在基坑開挖工作中,土層留有水分、承壓水、管道漏水、自然雨水等,如處理不妥當,邊坡支護、旁邊建筑和管線等都會受其影響。因此,我們在基坑周邊地面,應(yīng)挖出水溝,使水能流入坑內(nèi),同時針對坡頂、坡腳等處,還應(yīng)采取相應(yīng)的排水措施。此外,應(yīng)動態(tài)監(jiān)測周邊環(huán)境與支護結(jié)構(gòu),做到信息化施工,在監(jiān)測的過程中,我們能了解降水、基坑開挖及施工中支護結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么樣的變化,并對其改變采取相應(yīng)的補救措施。
(5)針對深厚軟土層的開挖、支護注意事項。針對軟弱土層,現(xiàn)場管理控制人員必須明白“砂層怕漏水、淤泥怕挖坑”。意思是場地有砂層存在時應(yīng)特別注意防止基坑邊坡漏水情況的發(fā)生,一漏水坡頂周邊就有開裂或下沉的風(fēng)險。不僅要求基坑止水帷幕要做好,更要注意在坡面打、鉆孔施工工藝質(zhì)量的控制如鋼花管、錨桿錨索等,注意防止或減緩砂層擾動液化情況發(fā)生,防止噴水冒沙。
場地有深厚淤泥層存在時則應(yīng)特別注意基坑開挖施工,嚴禁超挖,嚴禁未支護先開挖,因為一挖出坑來,淤泥層可能馬上就會填充回去,從而引起旁邊周圍土體的坍塌。因此不僅要求采取防坡體滑塌措施,還要防止坑內(nèi)淤泥反涌的防護。對于淺基坑則盡可能地考慮真空預(yù)壓軟基處理或者換填土處理,對于深基坑則應(yīng)確保支護結(jié)構(gòu)樁的施工質(zhì)量。設(shè)計也應(yīng)考慮實際情況針對性的提出方案。
4結(jié)語
總之,深厚軟土層基坑開挖、支護工程較為特殊、復(fù)雜,在實際施工過程中,應(yīng)注重總結(jié)以往經(jīng)驗,從設(shè)計和施工兩個方面共同進行全程控制,才能對基坑施工質(zhì)量得到控制。
關(guān)鍵詞:建筑基坑;施工;支護;處理方法
1 前言
近幾年來,高層建筑的迅速興起,促進了深基坑支護技術(shù)的發(fā)展。各地在深基坑開挖和支護技術(shù)方面積累了豐富的設(shè)計和施工經(jīng)驗,新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新工藝不斷涌現(xiàn)。但是,現(xiàn)在的城市建筑間距很小,有的基坑邊緣距已有建筑僅十幾米、甚至幾米,給基礎(chǔ)工程施工帶來很大的難度,給周圍環(huán)境帶來極大威脅,也相應(yīng)地增加了施工工期和施工費用。另外,原來的深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論、設(shè)計原則、運算公式、施工工藝等,已不符合深基坑開挖與支護結(jié)構(gòu)的實際情況,導(dǎo)致一些基坑工程出現(xiàn)事故,造成巨大的損失。因此,深基坑支護的安全問題工程技術(shù)人員應(yīng)予以高度重視。
2 目前深基坑支護存在的問題
2.1 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當
深基坑支護結(jié)構(gòu)所承擔的土壓力大小直接影響其安全度,但由于地質(zhì)情況多變且十分復(fù)雜,要精確地計算土壓力目前還十分困難,至今仍在采用庫倫公式或朗肯公式。關(guān)于土體物理參數(shù)的選擇是一個非常復(fù)雜的問題,尤其是在深基坑開挖后,含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個參數(shù)是可變值,很難準確計算出支護結(jié)構(gòu)的實際受力。
在深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中,如果對地基土體的物理力學(xué)參數(shù)取值不準,將對設(shè)計的結(jié)果產(chǎn)生很大影響。土力學(xué)試驗數(shù)據(jù)表明:內(nèi)磨擦角值相差5°,其產(chǎn)生的主動土壓力不同;原土體的內(nèi)凝聚力與開挖后土體的內(nèi)凝聚力,則差別更大。施工工藝和支護結(jié)構(gòu)形式不同,對土體的物理力學(xué)參數(shù)的選擇也有很大影響。
2.2 基坑土體的取樣具有不完全性
在深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計之前,必須對地基土層進行取樣分析,以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標,為支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計提拱可靠的依據(jù)。一般在深基坑開挖區(qū)域內(nèi),按國家規(guī)范的要求進行鉆探取樣。為減少勘探的工作量和降低工程造價,不可能鉆孔過多。因此,所取得的土樣具有一定的隨機性和不完全性。但是,地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實性。因此,支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計也就不一定完全符合實際的地質(zhì)情況。
2.3 基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周
深基坑開挖中大量的實測資料表明:基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn),常常以長邊的居中位置發(fā)生。這足以說時深基坑開挖是一個空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計是按平面應(yīng)變問題處理的。對一些細長條基坑來講,這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實際的,而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以,在未進行空間問題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計時,支護結(jié)構(gòu)要適當進行調(diào)整,以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。
2.4 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與實際受力不符
目前,深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算仍基于極限平衡理論,但支護結(jié)構(gòu)的實際受力并不那么簡單。工程實踐證明,有的支護結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計計算的安全系數(shù),從理論上講是絕對安全的,但有時卻發(fā)生破壞;有的支護結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小,甚至達不到規(guī)范的要求,但在實際工程中卻滿足要求。
極限平衡理論是深基坑支護結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計,而實際上開挖后的土體是一種動態(tài)平衡狀態(tài),也是一個土體逐漸松弛的過程,隨著時間的增長,土體強度逐漸下降,并產(chǎn)生一定的變形。所以,在設(shè)計中必須充分考慮到這一點。
3 深基坑支護方案設(shè)計及施工中的注意事項
3.1 徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計理念
近十幾年來,我國在深基坑支護技術(shù)上已經(jīng)積累很多實踐經(jīng)驗,收集了施工過程中的一些技術(shù)數(shù)據(jù),已初步摸索出巖土變化支護結(jié)構(gòu)實際受力的規(guī)律,為建立深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。但是,對于深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計,國內(nèi)外至今尚沒有一種精確的計算方法,多數(shù)是處于摸索和探討階段,我國也沒有統(tǒng)一的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定,支護樁仍用“等值梁法”進行計算。其計算結(jié)果與深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際受力懸殊較大,既不安全也不經(jīng)濟。由此可見,深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計不應(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)計觀念,逐步建立以施工監(jiān)測為主導(dǎo)的信息反饋動態(tài)設(shè)計體系。這是設(shè)計人員需要加強科研攻關(guān)的方向。