唐興華
福建融茂水利水電工程有限公司,福建 福州 350000
深基坑支護方案的選擇是施工前重要的工作,它將直接影響到后序所有的環節。選擇合理的方案,有利于優化施工組織,節約成本、縮短工期,強化安全防護,最大限度的滿足整個項目的質量、進度、安全控制目標。
依據設計院提供的施工圖紙對即將施工的構筑物平面位置、尺寸、建基面標高進行計算復核。將構筑物平面坐標現場放樣定點,在施工現場用竹片樁定位,并用白灰將平面位置線型標出。這樣就可以在工地現場比較直觀的觀察基坑開挖的平面位置、預計開挖的深度及周邊環境等。
根據勘測院提供的工程地質勘察報告判斷土層類別及層數,例如素填土、拋石層、淤泥粉質粘土、強風化花崗巖等各類土層厚度分別為多少,并可能地進行現場踏勘,坑探。將設計地質情況與現場情況對照比較,判斷是否二者是否相符。必要時可請有資質的勘測機構專門性有針對性地對將要實施深基坑開挖施工的構筑物所屬實際位置補充勘探、加密地質鉆孔數量,以確保地質剖面圖及柱狀圖的準確性。應當要最大限度地避免由于工程現場地質條件與勘測報告不符而影響設計人員的力學分析及驗算,并最終導致深基坑支護及開挖難以順利實施。
施工人員與設計人員共同勘察施工現場,根據場地情況提出兩種以上可行性的施工方案。設計人員根據工程地質勘察報告對支護方案進行有關安全穩定性驗算,例如如果采取的是鋼板樁支護,則驗算的內容應包括鋼板樁布置的范圍、深度、滑動面位置及邊坡穩定等進行計算,并落實鋼板樁型號、截面模量參數以及對撐層數等。如果鋼管對撐跨度較大,應進一步復核其撓度和增設中間立柱的必要性。所有的驗算數據都要符合現行規范要求[1]。
方案的選擇要綜合考慮總工期及工期節點要求、工程投資成本控制、現場的可操作性、安全性。選擇過程須要反復地推敲、對比論證最終敲定最合理的方案。例如有兩種比選方案,分別是拉森鋼板樁支護和灌注樁結合高壓旋噴樁止水帷幕支護措施,二者經設計驗算均能滿足深基坑支護要求。從工期角度分析,灌注樁需要平整場地、搭設樁機工作平臺、鉆孔、成孔、清孔、下鋼筋籠、混凝土灌注、混凝土養護等工序較多、耗時較長,特別是混凝土要達到設計強度需要一定的齡期。而拉森鋼板樁則速度較快,在材料、設備進場后、打樁工作平臺修整后可以直接進行鋼板樁施打,打樁結束并做好圍檁、內支撐等措施后即可開始進行土方開挖。具有施工安全、占地空間小,可重復利用等特點。從投資角度分析,灌注樁施工難度相對較大,且支護功能結束后永久埋入地下,不能重復利用成本相對較高。因此拉森鋼板樁造價也相對灌注樁而言較低。從現場情況分析,如果深基坑所屬位置處于城市道路主干道,交通量較大,交通導行困難且不允許長時間封閉交通,屬于有工期節點要求須要快速施工的路段。因此從工期、造價和現場環境、交通狀況等角度綜合考慮可以選擇拉森鋼板樁進行深基坑支護施工[2]。
在選定深基坑支護方案后,就進入工程是施工環節,就是將選定的深基坑支護方案變成工程實體并實施的過程。因此合理的施工組織安排是項目能夠順利實施的重要保證。施工組織主要要考慮以下幾個因素。
施工臨時道路是基坑與外部連接的的通道,深基坑支護材料及工程實體構筑物施工所需要的材料都要從外部通過車輛運輸至場地內,深基坑開挖的土方也要通過臨時道路運出場外。因此要合理布置好基坑支護結構與場外道路的連接位置。要避免臨時道路靠近基坑邊緣修建,防止車輛或施工機械行駛過程產生的震動對基坑支護結構的穩定性造成影響。施工臨時道路要盡量利用現有的永久道路,確實需要重新修建時,需要對道路進行硬化處理并灑水保持濕潤防止車輛行駛過程中產生粉塵對環境造成污染。臨時道路要根據基坑支護內構筑物施工過程進行動態調整,以滿足材料運輸要求并最大限度減少對基坑穩定造成的影響[3]。
基坑方案確定后就要開始進行支護結構的施工,要嚴格依據經批準的深基坑專項方案實施。以鋼板樁支護結構為例,先由測量人員定出鋼板樁支護的軸線,鋼板樁支護結構與擬建構筑邊線必須留有一定的工作面,已確保后期模板安裝及混凝土施工過程中作業人員有一定的操作空間。每隔一定距離設置導向樁,導向樁可直接選用鋼板樁,然后掛線繩作為導線,打樁時利用導線控制鋼板樁的軸線,施工過程中定期復核軸線防止偏差。打樁時打樁機吊起鋼板樁,人工扶正就位,單樁逐根連續施打,樁頂高程偏差控制在允許范圍內。最后進行鋼板樁支撐焊接,做到焊接牢固,橫平豎直。施工時要嚴格控制樁位高程及平面位置,確保符合設計要求。
當基坑支護實施完畢及各項工作準備就緒后就進入基坑土方開挖階段。首先應根據具體支護結構及場地狀況合理選擇施工機械。例如深基坑的平面尺寸比較小,挖掘機無法進入坑內,我們可以選擇長臂挖掘機從坑頂將臂深入坑內挖土。或者選擇人工坑內挖土配合卷揚機取土至坑外。如果深基坑平面尺寸較大,則可以選擇小型挖掘機進入坑內作業,或選擇長臂挖掘機坑外結合小型挖掘機坑內共同作業。這就必須依據坑頂實際承載能力及穩定情況合理選擇機械。基坑土方開挖必須做到合理劃分施工區域,土方施工應遵循分區、分層、對稱、自上而下開挖的原則,使基坑對稱卸載,嚴禁先切除坡腳,并不得超挖。開挖過程中應重視基坑支護結構變形情況及周邊環境變化,及時收集監測數據,如果發現支護結構異響或位移超過允許值應立即停止開挖作業,撤離現場作業人員,待重新加固基坑穩定并確保安全后方可重新作業。
為保證施工現場的安全,需要參與工程的各個單位,根據工作內容明確各自責任。除此之外,還應該按照制定好的工作內容嚴格實施,做好項目驗收工作,嚴格按照施工要求開展工程作業保障支護質量,防止項目出現坍塌事故,一旦在施工階段出現問題,需要及時向上反映。
在工程開始之前需要做好一系列的準備工作,首先需要取得許可才能開展施工作業,進行深基坑施工。除此之外,還需要施工單位辦理一系列的手續,向有關部門上報施工所使用的材料,當材料通過之后,還需要讓參見的各個單位以及第三方監測單位審查報告,簽訂責任書以及其它工程文件。
施工階段需要按照建筑施工要求,針對基坑支護安全性能以及相關工作開展監督工作,在監督工作中需要針對各項施工作業進行評價,考察施工中支付工作是否按照工程作業方案執行,同時需要對支護結構的可靠性、安全性進行判定,了解周邊建筑的結構以及施工情況分析結構變形概率,同時還應該按照施工措施執行相關監督工作。
深基坑施工作業工作內容非常復雜,對于工作人員的要求非常高。為了能夠處理復雜的工作狀況,需要施工人員具有較強的工作能力。除此之外,還應該嚴格按照工作管理內容開展相應的工作,現場管理人員需要在工作之前,根據施工情況,在事先制定出一系列險情以及事故的應對方案,這樣才能在施工作業中出現事故的第一時間及時的做好應對措施。除此之外,還應該保有高度的責任心,認真的處理好每一項工作,不能因為工作強度大,而跳過部分工作內容。引入先進設備,降低工作人員的工作強度,提高工作效率,保證施工作業能在規定時間內完成,這樣還能在一定程度上避免事故的發生,但是一旦在施工階段出現事故或險情,需要及時向有關部門報告,同時還應該在第一時間開展應急措施,監察部門也需要在事故發生之后及時傳達信息,停止施工作業,對施工進行整改,同時還應該了解事故出現的原因,妥善處理事故后續事宜。
深基坑施工作業是市政工程中要求較高的作業環節,其施工環境具有復雜多變的特征,所以對施工人員的專業技能有較高的要求,為了能夠在規定時間內交付工程,同時還要保證施工質量,施工中的各個單位都需要按照事先準備好的制度,落實相關工作,這樣才能在很大程度上避免在施工期間出現險情和事故。