賴金橋
(福建祺興建設集團有限公司,福建 漳州 363000)
現代化城市的快速發展,要求現在的建筑工程必須滿足城市生產、生活的功能性、安全性及舒適性的需要。隨著城市人口的不斷增長以及城市車輛的持有量的迅猛增加,現在的建筑工程不僅要利用向上的空間,也需要充分利用地下的空間。地下結構從地下1層進深到地下2層甚至是5層的開挖施工,城市的發展需要促進了建筑工程深基坑支護技術的研究與應用發展。鑒于深基坑的施工不僅關系到地下結構施工的進程和質量,還關系到四周環境的安全,因此,對深基坑的支護施工技術的把控就要更加嚴格。現在深基坑支護施工已形成一套較科學、成熟的技術工法,并有效地指導著工程實踐應用,發揮著重大作用。
當代建筑工程不再局限于地下1層或2層的深基坑開挖,像北京地標“中國尊”的基坑開挖深度已經達到地下7層,40 m的深度。深基坑施工在目前及將來會越來越多地應用在實踐施工中。地下基坑開挖深度的增加,對于地下土層結構穩定性影響自然也更大,增加了施工隊伍的施工操作難度。
地下施工因為涉及到地下土壤性質、地下水、土層穩定性及周邊環境保護等因素,其施工難度要比地上結構施工更難,安全風險隱患也更多。比如出現基坑地下水滲透;開挖未嚴格遵循開挖規程,未分層分段均衡開挖,開挖完成未及時支護;基坑周邊坡頂沒有設置有效的安全防護措施;隨意在基坑開挖四周坡頂附近放置重物或者通行重型車輛等。若在實際施工過程中,忽視了這些細節則很有可能引發安全事故,造成嚴重影響。
若基坑支護不到位導致地下土層發生坍塌、滑坡及位移的情況,有可能引發周邊土層的沉降,危及周邊建筑物結構安全。若未做好施工準備工作比如相關保護措施就開挖,則有可能破壞地下管溝、光纜及電纜等管線。挖出的棄土若未及時外運,在坑邊堆載,則會威脅到基坑安全,同時也會污染周邊環境。
旋挖鉆孔灌注樁施工技術是深基坑支護中最常用的支護結構,對工程整體質量和施工安全有較好的保障作用。
3.1.1 測量放線
測量放線必須依據設計座標,利用全站儀將各個樁位坐標現場精確放樣。各樁位定點必須經過自檢、報監理工程師復檢合格后方能進入下一工序。
3.1.2 鋼護筒制作埋設
埋設護筒時,護筒中心軸線和已標定的樁位中心必須對齊,護筒與樁位中心線偏差不能超過2 cm,傾斜度控制在1%以內,高度要適當地高出地面0.20~0.30 m或高出地下水位2.00 m。護筒固定在正確位置后用黏土分層回填夯實,以保證其垂直度及防止泥漿流失、掉落及位移。
3.1.3 鉆機就位
鉆機就位時,要先做鉆機檢驗,確保機械能夠正常運轉,滿足施工作業要求。鉆頭中心應正對樁位中心點打孔,并注意檢查鉆桿的垂直度,確保成孔的垂直度滿足設計需要。
3.1.4 成孔施工
在成孔作業時要實時監測旋挖鉆機在地下土層的運作情況。為了防止因為孔內外靜水壓力差導致孔內坍塌或流砂現象,護筒內泥漿高度應超出地下水位2 m以上。同樣原理,在提鉆時,要注意及時向孔內注漿。鉆孔達到設計要求,經過檢查后,應立即進行清孔作業。
3.1.5 下放鋼筋籠
吊入鋼筋籠必須嚴格遵循準確、輕放的原則。下放過程中要隨時關注下放過程中是否有遇到障礙,要及時排查原因。同時也要注意觀察孔內水位情況,可以及時發現坍孔等情況的發生。
3.1.6 下放導管
導管投入使用前必須做好水密性和抗拔檢測。下放前要確保每根導管都是干凈、暢通且止水“O”型密封圈是密封完好的。導管逐段接長過程中要注意接口密封性,垂直下放到孔底300~500 mm。
3.1.7 二次清孔
清孔是在鉆孔樁施工作業中保證成樁質量很關鍵的工序。因為清孔的作用是清除孔內的鉆碴和沉淀物,確保孔內的泥漿滿足澆筑混凝土所要求的泥漿比重。從而為灌注水下混凝土創造較好條件,順利灌注。
3.1.8 混凝土灌注
灌注作業應緊湊、連續,嚴禁中途停灌。灌注過程中,要實時觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況,及時測量孔內混凝土面高度,從而把控導管的提升和拆除。在灌注將近結束時,因為導管內的泥漿及所含碴土稠度比重較大,會出現混凝土頂升困難的現象,這種情況可在孔內注水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀土。拔管過程中一定要注意樁頂沉淀的泥漿有可能會順著導管向下而形成泥心,所以在拔出導管時,拔管速度要慢。
放坡掛網噴混凝土支護施工方便且施工效果好而被廣泛應用。施工流程主要是土方開挖、修坡、放線定位、鋪設鋼筋網和加強筋、噴射混凝土及養護。在這個支護施工過程中需要注意的主要有:①基坑側壁土方開挖,嚴格遵循開挖一層、支護一層的原則,且在大雨天嚴禁開挖施工;②嚴格按照設計要求放坡、修坡,設置錨管之后做坡面清理;③噴射作業應分段進行,垂直于噴面距離0.6~1.0 m,自下而上一次噴射厚度不小于40 mm;④到達噴射混凝土初凝時間時,應及時做好噴水養護,養護時間要根據具體氣溫動態調整,一般在3~7天。開挖下一層前必須對注漿體與噴射混凝土面層強度進行檢測,達到設計強度的70%后方能繼續開挖;⑤鋪設鋼筋網前,應先噴射一層厚度約20 mm的保護層。
基礎土方先用機械由中至邊進行大面積開挖,在距離坑底標高大約30 cm時改人工開挖修整到設計標高。這樣做不僅避免對,地基的擾動還能確保標高的準確。在接近基坑側壁、工程樁時,要注意對基坑側壁、工程樁的保護,機械作業必須保持在10 m以上,工程樁附近均采用人工開挖,機械不得來回碾壓。挖出的土方應安排及時運出,嚴禁將土方置放于基坑四周,給支護結構造成壓力。
因為地下水滲漏或積水對深基坑支護的穩定性影響是非常大的,嚴重的甚至會破壞基坑支護的穩定性。因此,地下水的處理是深基坑支護的一項重要工作。
實踐應用中可以采用在坑頂及坑底設置環繞排水溝引入集水井,以及與施打深層降水井相配合進行排水的做法。要注意基坑底的截排水溝是否有淤堵,要確保水流能夠及時流入到集水井內。地下水涌水量較大時,應立即停止開挖,在涌水量大的區域增設降水井和采取積極的止水措施。
支護結構的穩定性關系到工程的安全,因此,采用信息化施工的方法對基坑施工的全過程進行監測可以有效預警基坑施工的風險。監測項目包括基坑坡頂水平位移與垂直沉降,深層土體水平位移、水位監測及周邊建(構)筑物變形觀測。監測過程中要注意:①監測儀器、監測點的安裝、埋設以及測讀的時間要緊密配合基坑工程施工工序需要;②放置監測儀器的位置應標準明顯,還要做好保護設施,隨時關注每個監測點的數據傳輸是否正常;③做好每次實測數據的處理分析和信息反饋;④當監測數據提示異常時,要及時向相關單位報告監測結果。
綜上,可以看出深基坑支護技術在建筑工程地下結構施工作業中起著十分重要的作用。認真地學習深基坑支護技術的理論知識,并結合項目實際情況,嚴格遵照施工圖設計要求,把深基坑支護技術規范嚴格地應用在項目上,只有這樣才能降低實際施工過程中安全事故的發生概率,確保建筑工程地下結構施工的順利進行。
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