摘要:近年来,由于我国经济与社会的飞速发展以及城市化发展步伐的加快,大量高层建筑如雨后春笋般拔地而起,同时建筑深基坑也随着越来越大、越来越深。因此,科学、合理的选择最佳的深基坑支护技术是确保建筑安全施工的一个重点内容。这主要是由于对深基坑施工质量控制将对高层建筑稳定性产生直接性的影响。所以,施工企业要结合具体施工情况,合理选择深基坑支护施工技术,进一步强化对建筑深基坑支护施工的管理。只有这样,才能确保建筑的稳定性与安全性。文章结合工程现场实际,分析了高层建筑深基坑支护施工过程的控制要点。
关键词:高层建筑;深基坑;支护方案;施工管理
由于深基坑支护为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内,为节省投资、降低成本及加快进度,业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性,而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,认为只要基础工程完成时,基坑支护未垮掉便解决问题,有的施工单位甚至认为挖一个大坑、简单地处理一下坑壁即可,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,不仅延误了工期,还造成了巨大的经济损失。
一、概述
深基坑指底面积小于27平方米,底长边小于三倍短边,开挖深度在地下室三层以上,或超过5米,或开挖深度未超过5米周边地下环境、地质条件、地下管线较为复杂的工程[1]。为了确保深基坑地下结构或周边环境安全,在深基坑施工中要进行深基坑支护措施,对深基坑周边或侧壁进行加固和保护。
深基坑支护施工要遵循安全可靠、经济合理及施工便利保证工期等原则。安全可靠指深基坑支护本身要满足稳定性、强度及变形等要求;经济合理指在安全可靠前提下,从材料、人工、工期、设备、造价和环境保护等多方面共同决定具有技术经济效益的施工方案;在确保安全可靠和经济合理前提下,方便施工,并尽量缩短工期。
二、高层建筑深基坑支护施工常应用的施工技术
1. 分包单位的选择
由于深基坑支护的特殊性,其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一,监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍,选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位,最好有类似工程的施工经历,同时应防止层层转包、“层层剥皮”,以致影响工程质量的现象发生。
2.施工专项方案审定
施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但在目前,有些施工单位往往是照搬他人的方案;有的虽说是按具体工程的实际情况编制的,但控制要点不具体,措施针对性不强,基本上无指导意义。因此,监理工程师应认真审核施工单位提交的专项方案,对不能满足施工要求的,坚决要求其修改完善后按程序申报,特别复杂的方案可组织专家汇审,待总监审批后方能实施。
3.施工阶段的控制要点
施工阶段是项目实施的关键阶段,监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,并强调要制定突发事件的应急预案。
3.1 深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像,对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快,极易改变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度。
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3.2 深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑,根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期,反之,以降水为主。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施,其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时,如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理,则延误工期、增加造价。
3.3土方开挖和支护施工交叉施工技术
当土钉支护和土方开挖施工同时进行时,要求土方机械设备的挖掘高度不能大于2m,如果土层质量较差,那么其开挖高度不能超过1m,同时还需要适当调整土钉和土钉之间的间距。在确保顺利完成上一作业面的喷锚施工之后,才允许进入到下一作业面的挖掘施工,避免出现提前开挖现象,同时针对已经完成的作业面需要快速进行支护施工。如果支护施工不及时,那么挖土方要立即将作业面进行回填,有效避免作业面的长时间暴露而引发一些列的安全问题。
二、深基坑支护的信息化管理
基坑支护结构信息化管理的主要手段,是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测,根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况,比照勘察、设计的预期性状,动态分析监测资料,全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率,对照报警标准,预测下一阶段工作的动态,及时对施工中可能出现的险情进行预报,超过位移设定的预警值时,应及时采取有效的应对措施,确保工程安全。
深基坑支护结构工程监测的主要内容有:支护结构顶部水平位移;支护结构沉降和裂缝;临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝;基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外,一般每8~10m设一个监测点,关键部位适当加密,开挖后每天监测3次,位移大时应适当加密。
三、突发事件的处理
建筑施工是一个投资大、周期长、参与人员多的过程,施工过程中会发生许多不可预见的事件。对于基坑支护结构的施工,更要做好应对突发事件的技术准备。常见的突发事件有:基坑内管涌、流沙;基坑支护局部出现成因不明的裂缝、沉降;气象异常,出现持续多日的狂风暴雨;相邻工地施工的影响,如降水、打桩、开挖土方;地下障碍物妨碍基坑支护结构或止水帷幕的施工等等。事件发生后,及时启动应急预案,并会同相关单位研究解决办法。
结语:
深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程,施工单位应按先设计、后施工的程序施工,并尽量做到边施工、边监测,还要遵循“分层开挖,先撑后挖,随挖随撑,对称均衡,限时限量”的原则,杜绝盲目施工和野蛮施工的现象,加强对整个深基坑施工过程的控制,保证工程顺利、安全地完成。就目前基坑支护施工管理的现状,作为建设单位的工程管理人员还应加强以下几项工作:
(1)提高建设、监理、施工单位等参建单位对深基坑支护重要性的认识,基坑支护虽是临时性结构,但其有很强的社会性、技术性和经济性,基坑支护的失效往往会引起很大的社会负效应,基坑工程的顺利进行对缩短工程建设周期和节省基建投资具有很大意义。
(2)加强深基坑支护勘察工作。应进行专门的深基坑支护勘察以更适应基坑设计的要求。
(3)敦促设计单位完善和研究支护结构设计计算方法。
(4)加强深基坑工程施工过程监测实行信息化施工。
参考文献:
[1]李建华.某住宅小区高层住宅楼项目深基坑支护的设计与施工[J].陕西建筑,2012(15).
论文作者:张晓凤
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/15
标签:基坑论文; 深基坑论文; 工程论文; 施工单位论文; 工期论文; 结构论文; 土方论文; 《基层建设》2017年第34期论文;