摘要:深基坑支護技術是一項較為復雜的系統工程,包括防水、圍護、擋土、挖土等多個環節,任何一個環節出現問題都會導致深基坑支護施工失敗,甚至還可能會造成較為嚴重的人員和財產傷亡。本文通過對深基坑支護類型的總結,針對深基坑工程支護施工技術當前存在的一些問題進行了闡述。
關鍵詞:建筑工程;深基坑支護;施工技術
深基坑技術主要應用于高層建筑的建造以及工業領域中,在城市的深基坑設計中一定要注意保護周圍的建筑物的安全性,確保周圍建筑物的正常使用,但是現代的深基坑的支護結構通常是臨時性的結構,這就在很大程度上增加個企業部門的經濟的投入,造成資源的浪費,同時,這種臨時性的支護結構并不能確保工程的安全可靠性,一旦操作不當就會造成建筑工程事故的發生,給社會、企業、員工帶來極大的損失。所以,現代建筑的當務之急就是設計出科學、合理的深基坑的支護結構,并對建筑的深基坑支護結構做出科學的設計,保障企業、社會、員工的生命、財產的安全。
1、深基坑支護的施工工藝
深基坑支護施工步驟,深基坑挖掘、土釘成孔、混凝土注漿。
1.1深基坑的挖掘。施工人員要嚴格按照施工設計圖紙進行深基坑的開挖工作。做好基坑的測量工作,標注好樁孔的位置,并利用滑石粉進行開挖線路的標記,按照標記進行深基坑的挖掘工作。為了防止深基坑水災的發生,在基坑周圍開設積水區,保證深基坑能有效的排水。
1.2土釘成孔。土釘成孔主要是運用水平的鉆機來鉆孔,孔徑的大小保持在100mm左右。在使用土釘的時候,要檢查土釘是否存在生銹、粘油的現象。最好一切準備工作后,讓土釘隨著注漿管一起打進孔底。在土釘上焊接一個托架,可以有效的讓土釘入孔后仍處于適當的位置,同時還能加強注漿之后,鋼筋和混凝土的強度。
1.3混凝土注漿。施工人員要優化混凝土的配合比,掌握好水泥漿、水泥量,不要超出規定范圍,掌握好攪拌的時間,保證混凝土的粘性度。施工人員在進行混凝土注漿的時候,要邊注漿,邊適當拖動注漿管,可以讓泥漿順利流入。當混凝土處于初凝狀態的時候,深基坑注漿時間大于30分鐘,就必須清洗注漿管,在進行混凝土的注漿。
2、深基坑止水、降水技術措施的工藝和做法
2.1 基坑壁防滲止水
場地淺部填土松散且厚度較大,開挖深度內地基土強度較低,地下水位埋深較淺,場地南、北、東三側均有密集的民宅分布。基坑開挖后坑壁上壓力和水壓力增大,坑壁土體極易向坑內滑移,所以為保證基坑支護施工順利進行和周圍建筑物的安全,基坑開挖前,宜在基坑開挖上口線外預先施工一排相互搭接的深攪止水帷幕樁。深攪止水帷幕樁設計和施工主要依據《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2002及《巖土工程勘察報告》等要求進行。根據巖土工程勘察報告,擬開挖基坑底之下均為很厚的圓礫層,該層為相對強透(含)水層,無隔防止水效果,深攪止水帷幕樁只能選擇懸掛式(即帷幕懸吊在透水層中),深攪止水帷幕樁繞基坑施工呈環形閉合狀,這樣不僅延長了坑內降水時坑外地下水的深流路徑,而且有利于坑內降水和坑外回灌工作的進行,同時預設的環形閉合帷幕對深基坑的噴錨支護施工可起到兼顧支護的作用。
本工程深攪樁主要設計參數為:樁徑500㎜,樁心距0.35m,樁間搭接15㎝,樁長9m,固化材料采用32.5MPa水泥摻入量≥70kg/m,水灰比0.5-0.6,28天水泥土無側限抗壓強度0.80-1.00MPa.
2.2 基坑內部降排水
2.2.1 降水井
設計依據及主要設計參數:《巖土工程勘察報告》揭示:地下水埋深0.25-3.5m;孔隙型潛水具微承壓性;水位降至地面下5.5m;基坑面積(146×198)㎡,等效半徑為98m;基坑涌水量取值2425m3/d,降水半徑取值243m,滲透系數取值46.6m/d.降水井直徑為1m,井深7m,間距L=30m,單井出水量≥100m3/d.
降水井做法:在基坑開挖前錢用人工挖掘成孔,配以相應的提升運土設備完成,在挖下0.8-1.2m支模澆一節砼護壁,邊挖邊護壁,間歇交替進行,直至設計孔深。護壁砼厚100㎜、強度C20,最后一節砼護壁養護≥24h,用沖擊電鉆在護壁上(2m一下部位)交錯制成相應數量ф10的出水口。
降水井施工技術控制要點:
2.2.1.1 護筒上端應高出地表25-30㎝,防止雨水和掉入異物。
2.2.1.2 挖掘前必須向工人進行技術、安全交底,注意抓好下挖、吊運土、護壁、找區等幾個重要環節,做好通風、排水、照明、信號聯絡等準備工作。
2.2.1.3 必須在護壁砼凝固后方可拆模繼續下挖,校區、修直井筒。
2.2.1.4 挖孔至圓礫層時,要加強井內抽排水和支模護壁工作。
2.2.1.5 吊出的土方及時運走,不得堆積在孔口周圍。
2.2.1.6 當井內無人作業時,井口必遮蓋,防止掉入異物或墜落事件。
2.2.1.7 做好用于井內抽排水的潛水泵等用電線路的檢查、保護工作,防止漏電、觸電現象的發生。
2.2.2 排水溝
為避免水浸泡軟化土體,及時排放地下水,利于基坑內的作業施工,擬在基坑內、外各設一排水溝。坑外排水溝布于深攪帷幕樁外側距坑壁1.5m,呈環形封閉狀,用磚砌水泥砂漿抹面修筑,在基坑開挖前預先修好,水溝寬0.8m、深0.6m,并與市政排污管接通,根據現場具體情況,在適當位置修筑沉淀池,基坑內抽排出的地下水經沉淀池沉淀后,排入市政排污管道。坑內排水溝位于基坑壁底部,寬0.5m、深0.4m,即坑挖至底部時修筑,修筑時根據建筑物基礎外挑寬度做成的溝或盲溝。
3、基坑支護常見問題
深基坑工程支護技術雖取得了不少成功的經驗,但仍存在一些問題。深基坑工程支護施工過程中常常存在的問題主要有以下幾種:
3.1土層開挖和邊坡支護不配套
常見支護施工滯后于土方施工很長一段時間,而不得不采取二次回填或搭設架子來完成支護施工,一般來說,土方開挖技術含量相對較低,工序簡單,組織管理容易。而擋土支護的技術含量高,工序較多且復雜,施工組織和管理都較土方開挖復雜。所以在施工過程中,大型工程均是由專業施工隊來分別完成土方和擋土支護工作,而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣在施工過程中協調管理的難度大,土方施工單位搶進度,拖工期,開挖順序較亂,特別是雨期施工,甚至不顧擋土支護施工所需工作面,留給支護施工的操作面幾乎是無法操作,時間上也無法完成支護工作。
3.2成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達不到設計要求
深基坑支護所用土釘或錨桿鉆孔直徑為100~150的鉆機成孔,孔深少則五、六米,深則十幾米,甚至二十多米,鉆孔所穿過的土層質量也各不相同,鉆孔如果不認真研究土體情況,往往造成出渣不盡,殘渣沉積而影響注漿,有的甚至成孔困難、孔洞坍塌,無法插筋和注漿。再者注漿時配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長度不足、充盈度不夠,而使土釘或錨桿的抗拔力達不到設計要求,影響工程質量,甚至要做再次處理。
4、深基坑支護工程的施工要求及安全管理
4.1做到嚴格管理、文明施工、安全生產,貫徹“動態設計,信息化施工”原則,認真分析施工中的土層特點和現象,及時反饋并能采取有效措施對各種問題進行處理。
4.2基坑開挖的技術要求。要編寫專門的開挖方案,基坑邊界周圍地面和坑底應設排水溝;基坑周圍嚴禁超堆荷載;軟土基坑必須分段分層間跳開挖,層高不宜超過1m;開挖時嚴禁碰撞支護結構;發生異常情況時應立即停止挖土,并查清原因和采取措施處理后方可再挖。
4.3基坑監測的技術要求。基坑開挖前應做出系統的開挖監控方案;監測點的布置應滿足監控要求,從基坑邊緣以外1倍~2倍開挖,深度范圍內需要保護物體均應作為監控對象;位移觀測基準點數量多點布置,且應設在影響范圍以外;各項監測的時間間隔可根據施工進程確定。當變形超過有關標準或監測結果變化速率較大時,應加密觀測次數,當裂縫、沉降接近報警值時,應連續監測;監測結果應及時提交。做好搶救措施。
4.4在質安管理方面的工作。施工中要及時做好材料送檢工作,所用材料必須有出廠合格,送檢合格后方可使用,杜絕使用不合格材料。建立以人、物為中心的安全管理體系。建產以項目經理為核心的安全管理體系(從技術上,生產安全上)選任得力,專業性強安全意識強的人作安全員,并相應明確安全職責,簽訂安全合同書。做好安全教育工作,牢固樹立“安全第一,預防為主”的生產方針,做好“五同時”教育工作,將各項安全工作落實并強化到人,提高全員安全意識。制定并做好質量安全檢查措施,列表列出常見施工事故和施工質量隱患或通病的出現部位,產生原因,預防和補救措施。對深基坑不安全或有安全隱患部位,應明視掛牌,提醒工人注意安全,且應及時整改。
5、結語
深基坑工程的施工是一個循序漸進的過程,施工單位應按先設計、后施工的程序施工,并盡量做到邊施工、邊監測,還要遵循“分層開挖,先撐后挖,隨挖隨撐,對稱均衡,限時限量”的原則,杜絕盲目施工和野蠻施工的現象,加強對整個深基坑施工過程的控制,保證工程順利、安全地完成。