王海波
(四川立宇建筑有限公司, 四川南充 637500)
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淺談市政工程深基坑施工質量控制
王海波
(四川立宇建筑有限公司, 四川南充 637500)
隨著城市化進程的快速推進,城市道路施工工程的數量急劇增加,對道路施工工程的質量也更為嚴格。在市政道路工程施工中,深基坑施工工藝的質量控制非常關鍵,需要考慮到水文地質、土質條件、地下管道埋設、土力學等相關的條件,因此,在深基坑施工中必須引用科學的施工方案,對施工工藝的各個環節做好嚴格的質量安全控制,以此保證市政道路工程深基坑施工的質量。文章簡單分析了市政道路工程中深基坑施工工藝流程,并就幾個關鍵施工環節的質量控制提出幾點有效的建議。
市政道路工程;深基坑;施工工藝;質量
市政道路工程中,深基坑施工的工藝流程較為復雜,不同施工地段的水文環節、地質條件等差別都很大,這就對深基坑施工技術提出了較高的要求。在深基坑施工中,通常包括的工藝流程有基坑的排水工程、地基處理、土方開挖工程和支護工程等。在這些工藝施工中,則必須采用科學高效的施工技術,做好現場施工質量安全控制,并落實到每一個施工環節。本文主要針對深基坑施工工序中的幾個關鍵環節提出了質量控制措施,包括土釘支護、支護樁、錨桿、降水井、土方開挖等工序。
1.1 土釘支護施工質量控制
土釘支護即是利用土體和土釘之間發生的相互作用,讓加固之后的邊坡穩定性和整體性更強。在道路深基坑施工中,土釘支護的施工工序一般分為土釘、防水系統和噴射混凝土面層等。土釘的受力狀況是復雜多變的,若土體發生變形,則同時受到拉和彎的兩個作用力,所以合理設計土釘的長度以及與設計抗拔力相符合才是最為關鍵的。土釘孔通常是由人工鏟成的,有時候孔深與設計標準不相符的原因主要有兩個:工人在操作中鏟孔的深度較淺;雖然成孔深度達到標準,卻因為出現塌孔而堵塞。因此,在實際施工中,現場管理人員必須嚴格監督,要求成孔工人,在各個空口都注明實際的深度,并且由管理人員進行仔細復查,這就可以有效解決孔的深度不夠的問題。
在確定土釘的抗拔力時,不僅要將注漿量和注漿壓力控制好,在必要時還需要采取二次壓力注漿,更重要的是要開展抗拔試驗,由有資質的第三方進行。可采取隨機抽樣法選取試驗土釘,尤其是發現存在問題的土釘,必須進行試驗,確保土釘的抗拔力滿足相關的設計要求。
在對土釘墻噴射混凝土面層的工序中,最重要的是控制噴層的厚度,一次噴射厚度應控制在30~50 mm。當土釘注漿體以及噴射混凝土面層的強度≥70 %設計強度時,才能進行開挖下層土方的工序。需要注意的一點是,在冬天氣候寒冷干燥時,應對混凝土面層進行養護。
在實際施工中,會經常疏漏土釘墻預埋花管的施工工序,深基坑的設計環節一般也不會把這道工序反映在設計圖紙上。這就需要現場管理人員要在施工現場多次強調埋設花管,并做好技術指導,若發現問題則進行及時糾正。實踐表明,埋設排水花管在雨季時發揮了明顯的效果。土釘墻對水十分敏感,在所發生的土釘墻支護坍塌事故中,大部分都與排水不順暢相關。所以,在檢測土釘墻支護時,是否出現浸泡是非常重要的指標。若墻體出現少量水漬,則立即查找水源,并運用針對性的措施加以解決。
1.2 支護樁施工質量控制
支護樁施工質量控制的因素包括樁長、樁徑、鋼筋籠的位置以及混凝土澆灌的質量等。當完成鉆進成孔的工序后,現場管理人員就需要運用測球來測量孔徑的大小。完成護坡樁的施工工序后,也必須根據相關標準進行完整的檢驗,若發現不達標準的護坡樁則需要再次處理。
1.3 錨桿施工質量控制
在樁錨支護體系中,錨桿是非常重要的構件,錨桿和護坡樁的質量在很大程度上都直接決定著錨支護體系的質量。錨桿所產生的抗拉力,一方面與土層的地質環境有關,另一方還與施工技術有很大的關系,比如,在相同的地質環境下,運用普通錨桿鉆機施工和運用護筒跟進鉆機施工的最終效果明顯不同,抗拉承載力有著很大的差別。此外,壓漿與二次壓漿的施工技術水平以及注漿壓力的合理選擇等都會造成抗拉承載力出現較大的差別。所以,在一些關鍵的深基坑施工中,在施工初期,就需要對錨桿進行基本實驗,進而確定出錨桿受拉承載力的合理設計值,以此為設計方案的正確調整提供參考依據。在實際施工現場,施工人員和施工設備都會影響到施工質量的穩定性,當完成施工工序后,就需要根據相關標準進行驗收試驗,確保錨桿的真實狀況符合標準。
在施工現場,存在一個關鍵的問題經常被忽視,即是在處理錨桿的自由段時,未在塑料套內均勻地抹上黃油。這就會導致在壓力注漿環節產生非常大的拉力,而錨桿的受力機理則是在穩定土體內產生抗拉能力,但是自由段都是在邊坡的圓弧滑動面內,所以自由段所產生的拉力就會起到反效果,使坡體的滑動更快。因而,在施工過程中,務必要監督施工人員對自由段均勻地涂抹黃油。
1.4 降水井施工質量控制
在市政道路工程深基坑施工中,根據現場需要設計合理數量的降水井進行基坑降水,降水井施工質量控制包括降水井的深度、間距、井徑及降水井中投入的碎石濾料等。
井深、管徑以及管的質量容易目測和量測,而比較難以控制的是在下井管的過程中怎樣確保垂直居中,假設井位出現偏斜,則會造成濾料的分布很不均勻,導致井管因淤泥堆積而堵塞或抽水含砂量過大而很難使水順利排出。要想處理好井位偏斜的問題,就需要嚴格控制鉆孔的垂直度和孔徑,經常會發生的事情就是鉆孔的某些位置發生縮頸,這就需要對鉆孔進行檢測。若鉆孔的垂直度和孔徑都符合標準,在下井管的過程中就能利用沿管長分段設置限位器的方式進而確保垂直居中。在基坑抽水排出的過程中,濾料自身的質量以及填入的質量是主要的影響因素,也必須對此環節進行嚴格控制。濾料的選擇最好是級配良好的豆石,當然其成本也較高,所以很多情況下都采用碎石,假設采用有著較好磨圓度的硬質巖石,也會有良好的效果,很多施工現場所使用的碎石豆石呈粉狀、針狀和片狀,因此,這也必須進行嚴格控制。這種類型的碎石是造成降水井質量差的關鍵原因,甚至大量的降水井因此而喪失正常工作的功能。
評定降水井的質量是否符合標準,其最終也要靠抽水是否順暢來判定,質量好的降水井能夠起到非常大的排水效果,從而降低降水井的數量,也為施工單位節省施工時間和施工成本。此外,判定降水井質量的好壞也能從出水的含砂量上反映。基坑工程發生事故大多都是由于水造成的,對相鄰區域的道路、地下管線以及建筑物構成危害的主要原因一般不是降水量而是降水中的含砂量。若在抽水過程中,不能很好地控制含砂量,就造成相鄰區域道路沉陷過大、地下管線斷裂以及鄰建傾斜,嚴重的會直接導致降水井坍塌。根據市政道路施工相關的技術對應,在降水運行的過程中,排水的含砂量見表1。

表1 降水運行時排水的含砂量規定
1.5 土方開挖施工質量控制
土方開挖是一項風險非常大的工程,且風險系數是隨著開挖的進展而持續增加的。所以在土方開挖前,要對施工現場進行仔細勘察,做好監測的準備工作,在開挖過程中,做好實時監測。施工管理部門要制定好科學有效的計劃安排和組織管理,充分利用好施工現場的有利條件,嚴格控制施工成本、施工進度以及施工安全。很多情況下,基坑土方開挖的面積較大,在開挖過程中不僅要求配合錨桿和土釘的施工進行分步開挖,而且為了增加日出土量,都會選擇盆式開挖,也就是每邊給錨桿和土釘留有10 m左右的作業面,中間部分就以快兩步(每步3~3.5 m)的速率開挖,其土方開挖允許的偏差見表2。土方開挖時要重點控制好開挖深度,避免出現超挖的現象,確保錨桿和土釘的施工面與開挖坡度,此外,不僅基坑的周圍要設立防護欄,而且內部坡道有較大落差或施工人員上下的臨時通道也必須設立防護欄,以此確保施工安全。
在基坑開挖前,應全面地、詳細地做好基坑監測的相關準備工作,主要包括埋設基準點,相鄰區域道路、建筑物以及基坑自身的測點的布置,并記錄好初讀數。可以說,基坑開挖的施工過程也即是破壞土壤的原有狀態、充分調整和分配邊坡土體的內應力,同時也會使邊坡土體出現一定程度的變形,并且相鄰區域和基坑自身也隨之而變形,從而造成基坑開發的事故風險。因此,必須做好深基坑施工中的各個環節的質量安全監測,確保每一個環節都是安全施工,并且是高效的,這就保證施工質量和施工進度。
市政道路工程施工中,深基坑施工是關鍵環節,涉及到的施工工序也較為復雜,對施工技術水平的要求也更為嚴格,因此,施工單位應該不斷引入科學有效的施工技術,并做好施工現場監督管理,保證施工質量和施工安全。
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[定稿日期]2016-07-20