探讨深基坑施工技术的特点及施工策略

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:吕桢
[导读] 摘要:文章首先从施工环境复杂、重视质量管理、建设要求提高、事故风险较大四个角度入手,对深基坑施工技术的主要特点进行了分析;其后,围绕树立正确设计理念、注重质量动态控制、把握深基坑施工重难点以及合理实现技术创新四个方面,提出了深基坑施工技术的可行施工策略。
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        摘要:文章首先从施工环境复杂、重视质量管理、建设要求提高、事故风险较大四个角度入手,对深基坑施工技术的主要特点进行了分析;其后,围绕树立正确设计理念、注重质量动态控制、把握深基坑施工重难点以及合理实现技术创新四个方面,提出了深基坑施工技术的可行施工策略。
        关键词:深基坑施工;安全管理;土方施工
        引言:近几年来,基于我国建筑事业的蓬勃发展,以及高层建筑、地下室建筑在城市空间中的不断出现,“如何在复杂环境下实现深基坑技术施工质量的合理把控”成为了社会各界关注与研究的重点问题。据此,我们有必要对深基坑施工技术的特点与施工策略展开谈论探究。
        1 深基坑施工技术的主要特点
        1.1施工环境比较复杂
        从当前来看,绝大多数高层建筑坐落于城市的繁华地带,其所处环境具有人口众多、路网密集、结构复杂等特点,在很大程度上提升了深基坑施工技术方案制定与施工实践的难度。同时,在高层建筑的建设环境中,势必存在有大量的原有建筑与市政设施,如居民楼、绿化景观、地下管线等。若相关人员并做实施出有效的施工管理与影响控制手段,将很可能对周边建筑群及居民产生干扰,并形成相应的安全隐患。因此,在深基坑施工技术的设计与施工当中,相关人员必须要意识到该技术的环境复杂性特点,对工程整体的方案合理性、影响可能性做出考量[1]。
        1.2质量管理极为重要
        基坑既是建筑施工项目的最基本建设阶段,也是建筑结构整体性能的最根本保障,若基坑部位的施工质量存在问题,不仅会造成施工进度的严重阻滞,还会对上层建筑结构形成永久性的安全风险。此外,深基坑施工会涉及到较大的土壤挖方量,其对土壤整体的应力影响程度也相对较高。此时,若相关人员并未做好施工技术落实质量的严格控制,将很可能引发不均匀的沉降问题,进而强化建筑主体、周边设施与土壤环境之间的应力冲突,进而严重影响到上层建筑的使用长寿性,导致楼体倾斜、墙体开裂、应力集中等负面现象的发生。所以,深基坑施工的实践过程中,相关人员必须要做到技术质量、安全质量与环境效益的综合把控。
        1.3建设要求不断提高
        在传统时期,我国建筑工程中地下室建设的普遍程度相对较低,因此对基坑施工的深度要求也比较小。但从当前来看,随着我国土地资源的日益紧张,以及城市建设水平的不断提升,高层建筑在人们生活中的出现数量越来越多,地下建筑空间的利用技术也趋向成熟,进而使得基坑施工的深度持续增加,人们对基坑建设提出的要求内容也越发全面。
        1.4事故风险相对较大
        通常来讲,深基坑施工技术的应用实践需要支护工程作为支持,若支护结构较为松散,将很容易对周围的建筑设施、地下管线产生侵袭影响,进而形成不同程度的工程事故与纠纷问题。同时,深基坑施工中会应用到旋挖钻机、长臂吊机等重型机械设备,若相关人员操作不力或现场管理存在缺位,也会形成较大的人员伤亡事故风险。
        2 深基坑施工技术的施工策略
        2.1树立正确的施工方案设计理念
        近年来,受惠于施工行业的不断发展,我国已积累了较充足的深基坑施工经验,为相关人员认识建筑结构受力情况、梳理基坑施工标准流程提供了良好的借鉴基础。据此,相关人员必须要做到立足实际、全面着眼,致力寻找当前施工项目与业内优秀经验之间的共性与个性,进而设计出科学性与可行性兼备的施工方案。
        例如,在研究分析建筑区域的土壤压力分布情况时,可将库仑定律、朗普理论融入到工作活动中,以此对土壤数据进行标准运算;在分析支护桩工程的布设点位时,相关人员虽要遵循传统的“等值梁法”,但不应盲目套用、照搬相关理论数据,而是要落实好大量的现场检查与放样测量,以确保设计方案对后续施工行为具备精确化的指导价值。
        再如,在设计施工流程时,相关人员应全面分析业内案例,并进行有效环节的提取与整理,最终制定出诸如“便道修筑→临时排水设施与支护施工—截水沟、集水井施工→土方施工→锚杆支护→石方施工→锚杆支护→底层开挖→基槽整形→临时设施拆卸”此类的渐进式流程体系,并做好质量检测、监理验收、测量放样、施工控制等配套活动的按需配置,以避免实际施工中出现程序混乱、数据偏误等负面情况[2]。


        2.2注重施工质量的动态控制
        在深基坑施工技术的实际施工当中,相关人员必须从环境数据、技术参数、施工活动等多个角度入手,实施出全程化、动态化的监督与管控行为,以便在保障施工活动常态化、持续化的同时,做到环境隐患、设计偏误、安全风险的早发现、早处理。具体来讲:
        第一,应对施工区域内基坑边坡、周围建筑、地下管线的形变情况做出动态监控。对于基坑边坡部位,可通过周期化的现场数据检测实现。若发现两个周期之间的数据存在明显偏差,即表明基坑边坡发生了位置偏移、土地变形、土壤松动等问题;对于地下管线与周围建筑,相关人员可在施工前进行建筑高程、管线方位等信息的原始数据采集,并在后续施工中进行定期比对。若发现周围建筑群存在沉降情况,或已发生地下管线的破坏问题,应及时停工并进行上报处理,以免事故影响的进一步扩大。
        第二,除环境数据的监控以外,施工企业还应设置出专门的现场管理岗位,委派相关人员与第三方监理共同进行深基坑施工的动态监督。例如,在土方开挖的作业环节中,若发现当前施工活动已对支护结构、桩体或原土体产生了明显影响,则应立刻要求相关人员停止施工活动,并围绕施工技术、方案设计、作业程序等方面展开全面排查,尽最大努力查明原因,进而实施出有效的整改策略。此外需要注意的是,在施工环节初步完成后,相关人员应尽量保证质量检查、环境勘察的及时性,以免基坑暴露时间过长,削弱深基坑施工技术的阶段性成果质量。
        第三,在深基坑施工技术的施工过程中,现场人员、设备的安全管理具有高度必要性。因此,相关人员还需从安全角度对施工活动实施全程监督,严格要求现场人员佩戴安全帽、护目镜、安全绳等保护设施,并保证吊装环节中钢筋笼、钢支架等工程设施的垂直区域无人员、无设备,以免引发严重的人员伤亡及设备损坏事故。
        2.3把握深基坑施工的技术重难点
        在深基坑施工技术的流程体系中,包含有土方施工、支护施工等重难点环节,其技术落实效果与整体施工活动的成果质量、运行安全密切关联,要求相关人员在实践中对此类环节提起高度重视。举例来讲:
        第一,在基坑钢支架的焊接过程中,相关人员要应用湿毛巾做好钢材焊接部位的覆盖保护,一方面能避免持续高温对相关仪器设备产生损害,另一方面也有助于实现施工环境中电力线路的有效保护,避免电火花迸溅对电缆的正常运行产生影响;
        第二,在正式加工支护架之前,应对钢筋材料进行封膜绝缘处理,并严格保证绝缘胶带与钢筋之间的贴合密实度。这样一来,有助于防止混凝土材料在浇筑过程中渗入膜层内部,损害钢筋材料的整体性能;
        第三,在混凝土浇筑的过程当中,相关人员应做好施工参数的科学控制,如将混凝土材料的坍落度维持在160mm左右、将各知乎柱间距维持在100mm左右等。同时,还需实现混凝土材料在浇筑成型期间的充分振捣,以此强化混凝土材料的密实程度,避免扩孔、分层等情况的出现,降低混凝土结构的整体性与稳定性。
        第四,在土方施工期间,相关人员应确保基坑围护桩的强度大于1.5MPa,并持续28天以上。此外,在应用大型挖掘设备进行土壤开挖时,应遵循分段分区的施工方法,并将土方支撑梁的填土厚度控制在30cm以上[3]。
        2.4合理实现施工活动的技术创新
        合理地将新技术、新理念融入到深基坑施工技术的施工实践中,可达到缩短工期、节约成本、保障安全等多种效果,因此相关人员在保证施工活动稳定运行的同时,还需要适当开展技术创新,对设计方案、施工方法进行优化调整。
        例如,我国中建二局某公司在开展高层金融中心项目的深基坑技术施工时,将传统的钢架支护模式改为三角结构,即把整体基坑按96m跨度分为三个部分,进而在基坑中部形成大面积、无障碍的空旷区域,该区域约占基坑总面积的60%。在这样的技术创新之下,施工现场形成了更加开阔的作业空间,可满足多台挖掘设备的同时、自如运行,对施工效率的提升大有裨益;
        再如,我国中建三局某公司在开展天津一街区建筑项目的深基坑技术施工时,考虑到周边居民楼建造时间长、外力抗性差的低质特点,创新应用了混凝土外墙单边支撑、混凝土墩底部支撑以及型钢斜撑相结合的拆撑构件加强方式。在这一方式的支持下,施工活动虽然距离居民楼仅6.37m,但并未对其产生较大的应力影响,从而保障了深基坑施工中周边建筑及居民的稳定安全。
        结论:总而言之,深基坑施工技术具有环境复杂、风险性大、影响度高等多种特点,对相关人员提出了严格的技术应用与现场管理要求。因此,相关人员在施工实践当中,必须要做到全面着眼、立足实际,尽可能多地预防、排查和处理深基坑施工过程中的风险问题,以确保施工安全、施工进度与施工质量符合建设预期。
        参考文献:
        [1]林海.深基坑施工难点及技术安全控制分析[J].建筑安全,2020,35(03):58-61.
        [2]邓永智.建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理分析[J].工程建设与设计,2020(04):54-55.
        [3]黄星星.复杂环境下深基坑施工及应急处理措施[J].技术与市场,2020,27(01):129-130.
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