徐永平
(富陽市場口鎮人民政府場口鎮農業公共服務站,浙江 富陽 311411)
深基坑支護技術是指在支護結構的保護下進行垂直開挖的一種施工技術。水利水電工程中的排澇泵站、水電站、供水泵站、船閘、水閘等施也經常遇到深基坑的問題,一般而言這類工程不適合做放坡開挖,而需用深基坑支護技術解決。目前深基坑支護技術在我國還處于快速發展階段,對于支護結構的施工方法尚沒完全統一。根據筆者多年的工程施工經驗,在未來很長一段時間內,施工人員仍會遇到各種各樣關于深基坑支護施工的問題。
深基坑支護結構的主要作用是用于承受坑壁土及水產生的水平壓力;其技術原理是依靠懸臂式支護結構處于坑地土層中部分的水平阻力以及在錨拉式支護結構上部的拉錨來保護支護土壁的穩定,用以保證在基坑挖土期間擋土、擋水及支撐,保證基坑開挖和基礎結構施工能安全、順利進行。
2.2.1 內支撐結構。該技術是由擋土結構與內支撐系統兩部分組成。擋土結構主要承受基坑開挖時產生的土壓力、水壓力等,一般采用排樁與地下連續墻結構;內支撐為擋結構提供支撐力,平衡其兩端圍護結構上所承受的側壓力,常用的有鋼支撐、鋼筋混凝土支撐。
2.2.2 懸臂式支護結構。該技術是指在不使用任何的支撐及錨的情況下,僅僅靠嵌入到基坑底下的巖土體來平衡上部土體的壓力、地面荷載以及水壓力的支護結構。對于該種支護結構,由于基坑底以上部分呈懸臂狀態,無任何支點的作用,位移及構件彎矩值比較大,對支護結構構件要求較高。該類支護結構形式主要用于土質條件較好、基坑深度不大的基坑。
2.2.3 拉錨式支護結構。該技術類型是由擋土結構和外拉系統組成;外拉結構可分地面拉錨與錨桿支護結構;地面拉錨支護結構由擋土結構、拉桿和錨固體組成,常用于深度及規模不大的基坑。一般用于規模較大的深基坑,在無工作面環境情況下被大量采用。
2.2.4 復合式支護結構。該技術是由排樁、地下連續墻、預應力錨桿及噴射混凝土等組合形成的綜合性支護結構。由于它充分考慮了各種支護優點,工程造價低,具有良好的社會經濟效益,但綜合考慮了各種支護結構,對設計和施工提出的較高的要求。
深基坑工程支護技術雖然已經在很多水利工程中取得了成功,但仍存在一些問題需要進一步克服;下面簡要地描述一下深基坑工程支護施工過程中常見幾點問題。
在整個工序中,土方開挖技術含量相對較低,其工序簡單,組織管理也較容易;而擋土支護技術含量高、工序較多且復雜,組織管理復雜且難以管理。所以在施工過程中,這兩部分工程是由不同的專業施工隊來完成,且在時間上多為兩個平行的合同。這樣增大了施工過程中的協調管理難度,會出現土方施工單位搶、拖工期;特別是在雨期施工時甚至不顧擋土支護施工所需工作面,留給后面工程一個無法操作的環境,導致后者在時間上無法完成支護工作,以致使支護施工滯后于土方施工。這樣的工序不僅難于保證進度,而且也難于保證工程質量,甚至發生安全事故。
在深度基坑開始挖掘的時候會先使用機械開挖,之后使用人工進行簡單修坡后,就開始進行擋土支護的混凝土進行初次噴射的工序。但在實際工程開挖時,由于施工管理人員管理不善、技術交底不充分、挖機械操作手的操作水平等主觀及客觀因素的影響,造成機械挖掘后的邊坡表面平整度極度的不規則,但是在下一步的人工修理時又不可能全面深度挖掘,只能就原來機挖表面作輕微的平整度修整,所以會造成在尚未嚴格檢查驗收的狀況下就開始初次噴射的工序,故會導致出現擋土支付后出現超挖和欠挖現象。
一般水利工程中深基坑支護所用土釘及錨桿鉆孔,常用100-150毫米的鉆桿成孔,孔深多為5-6米,深的有十幾米。另一方面鉆孔所穿過的土層質量也各不相同,如果鉆孔前不研究土體情況,往往會造成出渣不盡、殘渣沉積等問題從會而影響注漿,甚至會成孔困難、孔洞坍塌等嚴重現象,引起無法插筋和注漿的嚴重后果。
很多水利工程的基坑支護噴射混凝土用的是干拌法噴射混凝土設備,其主要特點是設備體積小、簡單且輸送距離長、速凝劑可提前加入、操作方便、可以連續噴射施工。雖然干噴法設備有這么多的優點,但由于操作手的水平存在高低不同的區別,操作方法及檢查控制手段也不健全,會導致一定程度的混凝土回彈嚴重,有時再加上原材料的質量控制不嚴、配料標準不準、養護的不到位等多種因素,會引起混凝土厚度不夠、強度達不到要求的問題。
4.1.1 工程開工前,相關管理人員要組織項目各崗位的負責人員,仔細研究施工的難度與交叉工序的關系,理順各工序間的矛盾,突擊重點,抓住主要矛盾,編寫好施工組織方案,并按程序審批確定后,嚴格按此方案組織施工。
4.1.2 在施工過程中,項目經理要做好各項工作的后勤、物資及人員的保障工作,做好協作單位間的調度工作,確保施工各工序有秩序、不間斷地進行;各工序在施工前,特別是技術復雜且難度大的關鍵工序,項目負責人須認真仔細研究合適的方法,向施工人員和操作人員進行技術交底,并需要經常指導技術工作,解決實際問題。施工員應堅守施工一線,督促班組做好各交接工序的自檢、互檢工作,嚴格執行質量一票否決制,確保每一道工序質量的合格。
在水利工程施工中,管理者一定要具備相應的崗位管理能力,必須熟悉各工序的操作程序、質量控制點等;操作人員必具有相應崗位的上崗證,且要嚴格管理;新來人員必須做好崗前培訓工作。通過這一套的管理措施才能真正的達到保證工程質量的目標。
深基坑開挖施工中,精心安排開挖施工分層、分區、分塊的部位和時間,精心安排擋土支護的施工時間,以有效控制基坑已開挖部分的無支護暴露時間和減少土體被擾動的時間與范圍,以達到利用尚未被挖動的土體尚能在一定程度上控制其自身位移的潛力,而使其協力控制土體位移和基坑支護周圍土體位移之間存在著一定的相關性。
在多數的水利工程中,噴射混凝土的質量好壞及厚度直接取決于噴射操作手的操作方法和水平是否合格。施工時噴嘴與受噴面的最佳距離為0.8-1米;當噴嘴與受噴面的距離大于1米時將增加回彈量,會降低混凝土的密實度和強度;當噴嘴與其受噴的距離小于0.8米時也會增加回彈量,且容易擊傷噴射操作手。這是需要噴嘴有節奏地移動,可形成均勻的厚度和最少的回彈。
隨著水利工程的快速發展,深基坑支護技術研究現已發展成為一門新興課題;在深基坑支護工程中,由于設計不合理、施工不當、自然災害等原因,經常發生基坑垮坍、路面塌陷、基底隆起等等工程事故,直接影響施工進度和工程造價,甚至危及人們的生命財產安全。所以,深基坑支護計稅施工管理是一項十分重要而又艱難的管理工作,是各施工單位必須重視的問題。
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