深基坑支护的施工技术及管理研究

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年第12期   作者:樊爱萍
[导读] 本文结合具体的工程案例,对深基坑支护施工技术进行探讨,其中包括保证围护结构的质量、确保基坑降水的质量和处理好开挖和支撑的关系等,并对施工管理提出可行性意见。
        摘要:本文结合具体的工程案例,对深基坑支护施工技术进行探讨,其中包括保证围护结构的质量、确保基坑降水的质量和处理好开挖和支撑的关系等,并对施工管理提出可行性意见。
关键词:深基坑支护;施工技术;管理

引言:在建筑行业快速发展的背景下,深基坑支护工艺也得到进一步完善。深基坑支护对于整个工程质量具有重要影响,不仅要重视工艺,还要加强管理。基于此,对深基坑支护施工技术和管理方法进行探究显得极为重要。
1工程实例概述
        本工程基坑开挖深度最深处约为20米。由于基坑较深、地质条件差,与周围管线、建筑和铁路等设施距离近,所以,应该保证基坑的稳定性,严格进行质量和施工方面的监测,加强对于周边环境的监管与控制。需对工艺选择,周边建筑保护,地层分布情况熟悉并采取有效工艺及措施。
2深基坑支护的施工工艺
2.1保证围护结构的质量
        与基础桩不同,支护桩会受到水平方向上的压力作用,因此需要采取有效措施提升围护结构对于压力的抵抗能力和抗渗能力,并且控制好插入比,施工过程中将对三轴搅拌桩、钻孔灌注桩的垂直度、桩底标高、沉渣厚度、钢筋笼质量、混凝土密实度、主筋保护层厚度、外排旋喷桩止水帷幕质量等按设计及规范要求进行严格的控制,对水泥土搅拌桩的连续性和均匀性进行严格的控制,除此之外还将于不同形式的围护结构接头处外侧增设止水加固,确保围护结构不渗漏。
        在钻孔灌注桩施工过程中,应该注意几个方面:首先,正式钻孔之前,应该认真检查钻杆是否垂直,并且对孔位进行确认,确保能够满足设计要求;其次,钻孔完毕需仔细检查孔径大小、泥浆比例、钻孔深度和沉渣厚度等,判断各种参数能否符合要求;再次,吊放钢筋笼以前仔细检查其配筋量、直径和长度大小以及焊接情况,若出现不符合规范的方面,应该在第一时间内加以改进和完善;最后,浇筑混凝土时,监理人员需要做好其坍落度水灰比的查验工作,并从中取样,混凝土注浆导管在起拔过程中应对其加强控制,以免出现断桩情况[1]。
        在三轴搅拌桩施工中,如果一切工作正常进行,应该保证三轴止水桩在钻孔支护桩之前进行,其原因在于,三轴止水桩若存在轴线偏差,可以利用水钻孔头进行切割矫正,但如果调换二者的顺序,在钻孔支护桩钢筋混凝土结构未达到有效强度的情况下,三轴搅拌桩在搅拌过程中会造成挡土桩的破坏,严重时可能将其中钢筋搅出,由此产生较多孔隙,可能导致基坑渗漏。
2.2做好深基坑的降水工作
        为提高降水效率和效果,拟运用深井-真空井点降水,并保证做到以下方面:控制好井深、井径和管道中滤料的质量,过滤钢丝网下井之前应该捆绑好滤布,各个井点对于降水的承担面积应小于200m2,正式开挖以前,至少保证20天的降水,并随时对水位进行观察,只有当基坑内部的加固区水位降至基坑地面以下0.5m,同时,非加固区已降至基坑底面以下1m后才能正式进行开挖操作。此外,根据周边建筑物与深基坑之间的距离采取必要的措施进行控制,避免对建筑物造成不良影响。当周围临近的建筑物与基坑之间的距离不超过基坑开挖深度的两倍时,应该进行回灌以避免出现安全事故。为了能够较好地应对紧急状况,需要配备一定的发电设备。
2.3处理好开挖和支撑的关系
        在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖、随挖随撑、快速封底”的原则,处理好开挖和支撑的关系,严格按照“时空效应原理”组织施工。土方开挖及支撑架设严格按照设计图纸进行施工,严禁超挖。
        进行基坑支护的目的在于保证开挖的安全和稳定。虽然以上工作已经完成得比较稳妥,但是如果开挖方式不合理也会导致基坑边坡不稳定。为了避免此类情况出现,需要做好以下方面的工作:首先,在正式开挖之前应该认真核对方案中的技术要点,包括运输线路和开挖方式的选择、开挖顺序、分层厚度控制、材料存放以及分段长度,检查其中是否存在不合理之处。若施工地点的土质比较柔软,需要控制好内部土面的高度差,确保差值小于1m。其次,保护好基坑内部桩体,在底部至少留有30cm厚度的土壤,采用人工方式继续开挖。如果桩顶超出设计范围或出现超灌现象,应该用小型铲机进行整改。最后,在施工过程中,应该对基坑的水平标高和边坡进行实时监控,以免欠挖或超挖[2]。
2.4做好及时的排水工作
        场地开挖过程中,地下水和地表水渗水现象经常出现,导致边坡稳定性受到破坏,阻碍施工进一步进行,所以应该加强现场的排水工作,尽量安排在旱季施工。第一,应该在现场两侧设置排水沟,并保证沟底坡度在2%到8%之间,以确保场地顺利排水。第二,正式开挖时需在地表上游侧设置排水沟,如果基坑处于低洼地带,应利用挖出的土在基坑周围或逆水方向上修筑高度为0.5~0.8m的土堤用以截水。第三,如果地表水面积较大,可以在施工现场挖较深的排水沟,在此基础上设置纵横交错的排水支沟,以便能够疏干水流,在低洼处设置集、排水设施,及时将水排净。
        当深基坑位于地下水位较高的地段时,地下水问题比较常见。在地下水问题影响下,不仅土方难以开挖而且会造成地基被水浸泡,地基土受到干扰,建筑物完成施工以后会产生沉降,导致其产生裂纹甚至损坏。因此应该采取有效的措施降低地下水位,及时排净基坑内的明水,使整体工程质量得到保证。
2.5及时施作垫层和底板混凝土
        当开挖至基坑底面处时应及时以施加作垫层混凝土的方式进行封底,避免长时间暴露在外面,操作应确保施工效率,待底板混凝土强度达到标准时才能真正保证基坑安全。采用汽车泵浇捣底板混凝土,对于汽车泵未能输送的位置应利用接管泵浇捣。混凝土的振捣应采用平板振动机将其捣实,不可出现漏振和少振现象。控制好垫层标高,可以将竹片插入基础土中进行控制,再利用水准仪保证水平,此时,竹片的顶端即为垫层标高。保证每个施工段的标高一次性测量完毕,以确保准确性。垫层表面应该保证光滑,若表面泛浆无法达到标准,需要在表面利用水泥砂浆找平,注意将水泥砂浆的比例控制在1:2.5左右,并且要求找平层与混凝土层同时进行,确保一次性完成,避免对后续施工造成质量上的不良影响。

混凝土初步凝结之前用尺子等器具将其表面刮平,最终凝结之前需用木楔将其打平,再用铁抹子抹光。注意垫层混凝土的保养,浇水时间应持续12小时[3]。
2.6处理好拆支撑和结构混凝土施工的关系
        明挖法结构钢筋混凝土的施工顺序为由下至上,为了能够与其相配合,支撑的拆除或换撑工作也应按照同样的顺序进行,此时应处理好拆支撑和结构混凝土施工的关系,施工中应注意:必须待结构混凝土有了足够的强度后才能拆除或替换支撑,并且需要征得设计单位同意后方可拆除;采用机械和人工相结合的方式进行操作,严禁非施工人员进入,待混凝土结构基本破碎以后便可进行钢筋等清理工作;采用机械方式拆除时,应将整个钢筋混凝土完全破碎,只有这样,才能割断钢筋,尽可能均匀破碎,以免进行二次破碎,分离出的钢筋应及时从基坑中运送出去,并做好内部清理工作,保证结构施工如期进行。
3深基坑支护的施工管理
3.1地质勘察管理
    应该对施工现场所在地段进行深入勘察,掌握该地段与周边的地质状况,并进行记录,形成重要的参考资料。在勘察方案的设计方面,有关单位应该明确设计要求和实际情况,并将勘察设计方案交由技术责任人审核,经过同意后方可实施具体工作,勘察涉及的重点项目以及注意事项等应该严格按照国家规定进行。深基坑支护不应局限于对本身的考虑,其涉及周边环境和建筑物等,因此应该加强对于周边地质的勘察。通常情况下,以深基坑开挖深度的2倍作为勘察范围,但是对于较为松软的土地,范围应该在此基础上有所增加。勘察的深度应该保证在深基坑开挖深度的2~3倍,如果当中遇到比较坚硬的土层或岩石,可以在要求范围内适当减小探测深度。勘察的间距一般控制在15m到30m之间,如果基坑周边有邻近建筑物或地下设施,应该加大勘察力度[4]。此外,明确地表和地下水的分布情况,找到各个含水层和隔水层的具体位置、深度以及变化幅度;了解地层的渗透系数和水压,知道其中水的流动速度和方向;加强重视水土流失和流砂等问题。对于地下深埋物、地层变化等情况,可以采用地震雷达进行探测。
3.2强化设计管理
        设计人员需要具备扎实的专业知识,并且在边坡支护方面拥有多年的设计经验,在方案设计过程中,应该对施工所在地进行实地考察,掌握其地质和水文条件,并以此为参考选择合适的支护方法和技术。聘请相关专家对设计方案进行指导,及时发现其中存在的问题和缺陷,并且加以修改和完善,确保技术方案的准确性,使之更符合施工要求。在正式施工之前,专业技术人员应该对施工方案进行全方面的审查,分析其可行性,并且在此过程中帮助施工人员熟悉施工技术要点,以便更好地开展工作。施工单位的选择关系到工程的整体质量,考虑到深基坑支护的复杂和特殊性,应该选择信誉良好,且拥有丰富经验的知名单位进行施工,工程师需要协助业主对专业队伍进行选择,避免出现转包等现象发生,严格控制工程质量。
3.3加强施工监测
    对深基坑施工的整个过程进行严格监测,一旦发现问题保证能够在最短时间内进行科学有效的处理,避免造成严重后果。当临近建筑物或设施等与基坑的距离小于基坑深度的2倍时,应该适当增加监测点位和监测频率,以便得到及时准确的信息。在实施监测时应该制定比较严密的计划,保留周边环境的影像资料,要结合监测到的数据信息对施工过程中的有关参数进行适当的调整,当开挖至临近目标时应该增加监测频率,并将监测数据及时上报至负责人处,保证深基坑周边建筑物的安全性。此外,应该安排专门人员加强巡视,及时发现工程中的问题,做好险情的预防和控制,确保施工的安全性。
        做好深基坑支护的监测工作,对委托的监测单位进行严格审查。深基坑的质量在于其刚度和稳定程度,因此应该注重保护支护结构,避免产生裂缝,保证基坑底部不会隆起或变形。为了更好地进行监测,可以采用信息技术,在监测的同时能够及时反馈监测数据,随时把握支护结构以及周边状况。在基坑地下结构施工中,需要实时监测基坑支护结构的受力以及毗邻建筑物和主要道路地下管线等情况,以便掌握其变化情况,为周边建筑等的安全提供有效的数据支持。将监测的数据信息与目标参数进行对比并绘制出相应的曲线,以此判断方案的合理性,并对后续工作做出重要指导,如果必要的话,可以提出方案的修改,保证施工的安全性。
3.4做好应急工作
        为了尽可能保证施工的安全性,避免当事故发生时手足无措,应该制定“深基坑施工应急预案”,提前准备好各种应急物资,建立应急队伍,并对其进行培训,组织参与模拟演练,提升队伍人员素质。当事故发生时,尽量做到早发现,反应迅速,使之得到及时有效的处理,争取尽可能降低损失,施工单位需要在第一时间向管理部门报告情况,保证应急预案能够及时被启动,同时与有关单位展开会议,研究具体措施。在对毗邻建筑物及地下设施进行监测时,应该寻求交警的帮助,使得道路交通得到疏散。如果遇到基坑位移在较短时间内迅速变大,破顶部出现裂缝,并存在滑动可能的情况时,应及时回填并反压支护结构,情况得到初步控制以后确定方案进行加固。如果开挖过程中出现支撑失稳但并未坍塌,此时可增加钢支撑,并施予一定的预应力,对周边的支撑进行排查,找到问题发生的原因,避免其进一步扩散;若发生坍塌事故,及时在坍塌位置进行回填,同时排除周边的过载,若维护设施后面出现土体流失,应该及时添加砂或混凝土,再次排查周边的支撑结构[5]。
        主要负责工程项目施工质量、安全、文明施工、工程进度、项目成本控制及内部招投标管理的第一责任人,对施工项目从开工准备至竣工、结算及资金回收全部负责。组织项目部相关人员进行进度、质量、安全、文明施工、消防保卫、综合治理、廉政建设、卫生防疫、立功竞赛、计量支付等各类交底。协调工程相关单位及交通、管线等单位之间的关系,解决项目中出现的问题。
结论:目前,高层建筑比重逐渐增加,地下结构随之加深,为了满足要求,需要提高深基坑的结构质量。不仅要在工艺上得到提升,还要重视施工管理,控制好不安全因素,避免事故的发生。在实际工作中应该加强探索和总结,不断改进和完善技术和管理,保证施工质量。
参考文献:
[1]林军.探究建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].居舍,2019,000(006):118-118.
[2]王耀.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术要点及其管理[J].建筑技术研究,2019,002(003):171-172.
[3]郑理.关于建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理分析[J].电子乐园,2019(11):0093-0093.
[4]刘海鹏.浅谈建筑施工中深基坑支护的施工技术管理[J].建材发展导向,2019(2):310-310.
[5]吴佳君.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理分析[J].装饰装修天地,2019,000(010):181.
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