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摘要:深基坑项目施工过程中危险性较高、施工难度相对较大,并且施工容易受到外界自然环境的影响。因而,施工过程中要求工作人员具备丰富的专业知识与综合素养。本文先对深基施工坑施工特点以及施工中存在的问题进行探讨,并进一步总结分析深基坑项目施工中的技术及管理要点。
关键词:深基坑施工;技术要点;管理要点;
1引言
随着国内城市化进程的不断加快,我国的土地资源越来越少,目前国内建筑工程的数量、规模与高度逐步提升,为了提高土地资源的利用效率,建筑项目施工过程中经常需要进行深基坑施工工作。深基坑施工质量的好坏,直接影响到建筑项目的安全性、稳定性,对整个建筑项目的安全质量和使用寿命起决定性作用。因而,把握深基坑施工中的技术、管理要点,科学合理地进行深基坑施工,对于整个项目来说是至关重要的。
2深基坑项目施工的特点分析
2.1支护工作事故隐患性较大
深基坑工程支护结构的主要作用就是挡水、挡土,为深基坑的施工提供安全可靠的施工环境,同时,可以降低对周围环境、土质的负面影响。深基坑支护结构施工难度大,且支护结构有一定作用时限,超过作用时限后,将会给周围道路、房屋、地下管线带来破坏。
2.2短暂性特点
深基坑施工作为一道基础施工工序,存在其临时性的特点。相对于其他结构来说,深基坑施工的安全系数较低,受重视程度较低,但是一旦出现问题,其影响却极大。因此,虽然深基坑是临时工程结构,其重要性也不应被忽视。
2.3施工难度较大
建筑项目日渐往高层化发展,高度日渐提高,基础需承担的压力增大,基坑开挖深度也随之加深。而随着深基坑深度加深,对于深基坑支护结构的系统性也提出了更高要求。
深基坑施工条件复杂,不同项目的地质条件各不相同,且关系到周围建筑、地下管线的安全,影响施工安全的因素十分复杂,施工难度极大。
3深基坑施工的技术要点及控制措施
3.1土钉墙支护技术
3.1.1土钉墙支护的概念
土钉墙也被称作喷锚网边坡,是在原土地中设置一定长度、密度的土钉和坡面钢筋混凝土面层构成的。土钉与原土体共同工作,形成较高强度与刚度的复合土体,从而形成稳定的支护结构,保障深基坑的安全开挖。
3.1.2土钉墙施工的要点及控制措施
1)放坡系数应保留充分的安全储备
放坡系数会直接影响基坑支护结构所需承担的土应力以及受力形式,放坡不满足要求可能会造成基坑支护结构超过承载力极限状态产生破坏,严重时会造成整体性的滑移、倾覆,造成的后果十分严重。因此,在放坡时应严格按照设计方案的要求进行放坡,放坡系数应满足规范与设计的标准;预留足量的安全系数,在规范要求的标准上留有保守的安全储备系数。
2)严格按照放样的边坡线进行清方修坡嵌补
清方修坡嵌补工序施工的好坏影响到土钉墙钢筋混凝土面层的整体性与稳定性。若坡面凹凸不平,将使得面层厚度不均,薄弱处极容易产生应力集中而形成局部破坏,进而导致面层无法形成致密的土方边界约束,面层将丧失其承载能力。在实际施工中,为保证坡面的平整性,需使用风镐结合人工,按照测量放样的边坡线对边坡凸起部分进行修整,使用混凝土或浆砌石对凹陷部分进行嵌补,控制坡面平整度不大于30mm。
3)设置SMW防渗帷幕,控制土钉墙变形
在面层与原土体之间设置一道由混凝土搅拌桩形成的防渗帷幕,以解决土体渗透变形的问题。但由于防渗帷幕承受拉应力的能力极弱,而土应力使得防渗帷幕受弯,导致防渗帷幕结构内产生较大拉应力,从而破坏防渗帷幕。针对此问题,可采用SMW工法,即在搅拌桩未硬化时,插入H型钢作为其拉应力补强材料,从而形成一道集防渗与受力为一体的组合结构,有效地抵抗土应力,有效控制土钉墙的变形程度。
4)控制施加于锚杆的预应力,保证防渗帷幕安全的前提下减少墙体位移
对锚杆施加预应力能有效减少墙体水平位移,控制土钉墙变形。而实际施工中,由于防渗帷幕抗弯能力较弱,如锚杆预应力过大将会使得防渗帷幕产生拉应力而导致张拉破坏。因此,控制好锚杆的预应力是关键。控制锚杆的预应力应注意几点:①保证防渗帷幕中的应力平衡,尽量使得防渗帷幕不产生拉应力。②保证预应力小于土钉的抗拔能力。③预应力应根据土压力大小的分布设置,尽量使得各处达到平衡。
5)保证土钉孔里泥浆充足
土钉孔里的泥浆可以加强土钉与原土层的粘结力,使得整个土钉支护结构更稳定。除此之外,泥浆还能固化边坡土层,使土层更加坚固,减少土层变形产生的应力应变。实际施工中,可采用加压灌浆的施工工艺。
3.2地下连续墙支护技术
3.2.1地下连续墙支护的概念
地下连续墙支护是在泥浆护壁保护下,开挖一条狭长深槽,槽内吊放钢筋笼,在采用导管发浇筑水下混凝土,从而筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,起防渗、承重、挡土的作用。
3.2.2地下连续墙施工的要点及控制措施
1)土体预加固处理,控制表层土体稳定性
工程地质条件根据地域分布各不相同,且多数表层土体稳定性差,容易发生振动液化和坍塌。在地下连续墙抓挖成槽前,应对土地进行预处理。可采用强夯法对土体进行预处理,提高土体密实度;也可用水泥掺量8%的原状砂拌水泥掺合物进行土体加固。
2)液压抓斗联合反循环施工工艺,控制成槽垂直度
液压抓斗在成槽是很难控制垂直度,成槽断面极易形成“上宽下窄”的形状,影响地下连续墙的成型,易产生应力集中作用进而影响地下连续墙的强度。施工中,可联合反循环工艺,利用反循环工艺科将钻渣直接带入沉淀池的特点,有效地控制槽体的垂直度。两者联合使用的新工艺能发挥各自所长,在复杂异形地连墙的成槽使工作可尽显其优势。
3)控制浇筑顺序与浇筑速度
在地连墙墙段连接处,若两墙段深度不同,应遵循“先深后浅”的原则,先浇筑深度深的墙体,后浇筑较浅墙体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不能同时灌浇,否则较浅墙体的混凝土夹带浮浆和沉渣落入较深墙体槽内,将会使较深墙体出现“夹泥”现象。
浇筑速度较慢时,槽壁坍塌情况较严重,且会因浮浆沉渣导致混凝土面高度不精准。浇筑速度较快时,混凝土下落反冲力较大,拱起钢筋笼造成钢筋笼错位。因此,需控制好浇筑速度。经实践证明,浇筑速度控制在5m/h≤V≤8m/h时,浇筑效果较好。
4)采用地下连续墙刚性接头软连接的施工方法
地下连续墙刚性接头传统做法是采用接头箱进行硬连接,此方法对土体垂直度要求很高,若接头与土体无法垂直,将会造成混凝土绕流,导致接头漏水。
刚性接头软连接的施工方法为:
①制作柔性填充物:将粉煤灰、矿渣、砂土等填充物装入编织袋中,控制填充物填装量达到编织袋体积容量的7成左右,捆扎编织袋;
②抛填柔性填充物:将柔性填充物抛入刚性接头和土体之间的接缝处,至导墙顶止;
③后续槽段成槽接头清洗:使用刮壁器清洗刚性接头内壁上的柔性填充物。
采用此方法,可有效降低接头处理时对土体垂直度的依赖性,降低后续槽段成槽难度,并且有效保证接头的密实性,防止接头处出现接缝漏水的现象。除此之外,还能解决接头箱硬连接工艺中,因地连墙连续浇筑时间长,底部已经初凝而导致的接头难以拔起的难题。
3.3排桩支护技术
3.3.1排桩支护的概念
排桩支护指用钻孔灌注桩等形式的桩以一定队列布置而成的作为基坑侧壁围护的一种支护方式,一般在其顶部锚筋锚入压顶梁,结合水平支撑体系,可达到基坑稳定的效果。
3.3.2排桩支护施工的要点及控制措施
1)基坑降水
如不进行降水直接进行基坑开挖施工,会产生较严重的渗透变形,桩体极易破坏造成边坡倾覆等严重后果,因此,土体开挖前应先进行排水固结的工序,以提高土体的水平抗力,减少基坑变形。深基坑开挖深度较深,降水一般都超过15米,宜采用深井井点降水法。且需保证降水早于基坑开挖前20天开始。
2)跳桩法施工防串孔
采用灌注桩作为支护结构时,因桩孔间间距小,加之成桩过程中对土地扰动较大,灌注时极容易出现串孔或塌孔现象。可采用跳桩法的施工顺序以防止此现象。跳桩法施工顺序如下图所示:
即,完成第一根桩的成孔后,隔三根桩进行第五根桩的成孔;待第一和第五根桩完成灌注后在进行第三根桩的成孔;第三根桩灌注、终凝后,进行第二与第四根桩的成孔。
采用跳桩法进行施工,能够保证相邻桩体的施工间隔,有效减少串孔、塌孔现象。
4深基坑项目施工的质量控制
深基坑是隐蔽工程,若出现质量问题,返工或补救十分困难,会浪费大量资源。而深基坑又是高层建筑最基本的、最重要的部分,一旦出现质量问题势必影响整个建筑项目的安全性和使用寿命。故如何把控深基坑的施工质量是施工作业中最值得关注的问题之一。
4.1深基坑施工准备阶段的质量控制
1)深基坑的设计、施工应与项目实际情况相结合
由于基坑施工存在地域性特点,不同项目的地质条件、周边环境、地下管线情况各不相同,对于不同项目,应根据其实际的工程条件进行设计与施工。设计人员不能割裂现场实际条件与设计之间的联系,而应充分调查项目所处区域的地质水文条件,充分勘测施工现场与周边环境,以此为基础进行适用于该项目的设计,选择适用的深基坑支护形式与施工工艺,保证深基坑施工的科学性、合理性、经济性。
2)建立系统的审核机制
深基坑的设计较复杂,施工难度大,其质量对整个项目的影响十分大,因此有必要建立系统、严谨的审核机制,以达到质量控制的目的。
一方面,技术人员要对施工图纸进行认真的审核。这一过程中,施工方要组织技术人员按照施工合同中的相关内容做好施工图纸的审议审查工
作,同时还要根据施工图纸的相关内容与相关监理单位、设计单位进行联系、协调,将建筑工程施工工作进行细化,并且要明确各方的责任范围与工作范围。另一方面,要重视专家评审的作用,听取不同领域不同角度的意见,及时进行反馈和修正。
4.2深基坑施工阶段的质量控制
1)做好监测工作
深基坑施工因其隐蔽性的特点,要求施工过程中注重监测工作,对于施工中的各项位移、沉降指标进行严格的掌握。一般来说,施工过程中深基坑开挖之后,施工单位每隔二到三天就要进行一次深基坑的监测,做到监测工作常态化、程序化。通过监测,把控深基坑施工的顺利进行,保证深基坑工程的稳定性和安全性。
2)形成良好的反馈-修正循环
监测的结果反映和深基坑施工过程中的问题。针对施工中出现的问题,要及时的反馈、跟进、修正,根据监测的数据、指标分析产生问题的原因,制定适用的解决对策,并高效率、高标准的执行,及时准确地进行修正、纠偏,确保项目按照计划顺利实施。
4.3深基坑验收阶段的质量控制
深基坑项目施工完成后的验收工作也是不可忽视的环节,验收工作室质量控制的最后一道防线。施工过程中所有的问题都应在验收阶段发现并及时处理,否则,这些质量问题将会成为隐患,严重威胁项目的可靠性和使用寿命,威胁使用者的生命财产安全。验收过程中,必须严格按照规范和设计要求对各个环节进行把控,重点检查深基坑施工重要节点、重要工艺是否符合要求,如地下连续墙的刚性接头,土钉墙的预应力锚杆等。
5结束语
随着建筑工程规模与高度的不断提升,深基坑的施工质量逐渐受到了行业内部的重视。由于深基坑施工过程较为复杂,并且施工过程中涉及到的门类与学科较多,因而在进行深基坑施工技术的应用过程中,一方面要特别重视其施工的要点难点,将规范、设计、理论与经验相结合,另一方面,要提高深基坑施工过程中的管理水平,提升深基坑项目的施工质量。
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论文作者:姚章锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/6
标签:深基坑论文; 基坑论文; 项目论文; 应力论文; 帷幕论文; 过程中论文; 防渗论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;