PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术研究

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:仲鑫
[导读] 摘要:本研究提出以《PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术》作为研究对象,深入分析了在实际工程案例中,影响深基坑支护质量的因素,并对各因素可能产生的质量问题,具体划分,主要明确的影响因素包括土方安排的合理性、环境复杂、扰民、护方式多样,接头处理难度大、管线影响支护安全,并有针对性的提出了PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术措施,主要包括合理设置土方施工技术措施,注重复杂环境的探测与监测技术措施,
        北京城建华夏基础建设工程有限公司  100176
        摘要:本研究提出以《PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术》作为研究对象,深入分析了在实际工程案例中,影响深基坑支护质量的因素,并对各因素可能产生的质量问题,具体划分,主要明确的影响因素包括土方安排的合理性、环境复杂、扰民、护方式多样,接头处理难度大、管线影响支护安全,并有针对性的提出了PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术措施,主要包括合理设置土方施工技术措施,注重复杂环境的探测与监测技术措施,加强落实支护施工的人性化实施技术措施,保证深基坑支护施工质量的技术措施,以及支护施工中加强重点保证管线的安全技术措施。期待通过本次研究,为同领域内的深基坑支护的质量控制,提供一些可供参考的资料。
        关键词:深基坑;支护;质量控制技术
        目前,伴随着我国高层,超高层及地下工程的不断建设,地下空间的利用率也呈逐年上升趋势,而随之而来的基坑工程的开发面积也因此得到扩大,与此同时施工的深度及技术难度也越来越高[1,2]。人们对基坑支护质量问题,也越来越为注重[3]。另外,现代城市建设过程中,基坑工程的开挖对于一些周围密集的建筑,以及复杂的地下设施而言,传统的开挖技术,无法满足质量及环境的标准需求[4]。因此,对于基坑安全的保证,也成为相关领域重点研究的课题[5]。为了进一步了解与明确认知基坑工程的开挖变形影响因素,有效的掌握变形的规律,采用相适宜的质量控制技术,是提高深基坑支护水平的关键[6]。故,本次研究以PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术,作为案例研究对象。具体研究结果报道如下:
        1工程概况
        PAL工程项目3号定向安置房位于北京市H大街西侧,东街北侧,PAL小区东侧南城珠宝城南侧,其地上为高层框架结构,地下为四层结构,筏板基础,其占地面积约为4705.893平方米。本工程为PAL3号定向安置房基坑工程,基坑一般深度为23.2m,局部为24.7m(位于基坑东侧中部),基坑采用围护桩+内支撑,围护桩+锚索支护形式。PAL工程项目基坑东侧临近地铁4号线陶然亭地铁站西北风道明挖断、风井、新风亭排风亭合建地面结构,距基坑边约1.4m。风道为双层单跨矩形结构,结构总高12.7m,总宽8.6m,风井为矩形断面结构,内净空均为6m(长)×4m(宽),临近风道、风亭均采用明挖施工,新风亭排风亭合建地面结构为单层钢框架结构,结构高出地面约5.5m。基坑南侧临近地铁4号线陶然亭地铁站3号出入口通道明挖段及地面厅,据基坑边约1.4m。通道为单层单跨矩形结构(三个断面)和单层双跨矩形结构(等高断面、共用中隔墙双跨不等高断面),其中单层单跨矩形结构总宽均为8m,总高度分别为5.1m(平直段)、8.85m(集水坑处)及8m(斜坡段);单层双跨矩形结构总宽均为15.2m,等高断面总高度为4.9m,共用中隔墙双跨不等高断面处于斜坡段,双跨底板和顶板不在同一标高。
        2 PAL工程项目深基坑支护的质量控制中的影响因素
        2.1影响因素之一:土方安排的合理性
        依据设计及现场勘察来看,PAL工程项目中拟建场地面积狭小,基坑深度较深,支护形式多样,土方挖运难度大。本工程基坑面积约3600㎡,基坑深度为23m,属于超深基坑,且施工场地狭小,土方施工受钢支撑制约,合理安排土方施工是本工程顺利完工的重难点,也成为影响工程项目深基坑支护质量的关键影响因素之一。
        2.2影响因素之二:环境复杂
        PAL工程项目中拟建场地紧邻地铁及城市主干道,周边环境复杂。拟建场地东北侧为地铁风道,南侧为地铁站出入口,对支护结构的稳固性及形变要求高;同时场地东侧为菜市口大街,排水、上水、燃气等管线较多,在保证施工进度的同时确保管线安全是本工程施工顺利进行的重点。
        2.3影响因素之三:扰民
        PAL工程项目地处繁华地段,减少扰民是施工顺利开展的重点。本工程地处繁华地段,基坑西侧及北侧均为现况居民住宅,人口密集,为防止由建筑施工造成的扰民,保障建筑工地附近居民和施工人员的身体健康,促进施工现场标准化管理的水平。周边建筑与工程相近,在深基坑的支护施工中,质量控制技术的实施,应尽可能的考虑如何降低扰民事故的发生,保证工程质量的同时,也降低对周围群众的干扰。
        2.4影响因素之四:支护方式多样,接头处理难度大
        PAL工程项目周边环境复杂,根据各区域条件不同,采用支护桩、地连墙、锚索及钢支撑等复合支护形式,其中地连墙与支护桩交接处及地连墙与各楼层交接处接头处理是本工程高质量完成的重难点。工期紧,各支护结构施工需交叉施工,大型机械的安全施工及调配难度大。工期紧张,且施工工艺及施工工序繁琐,交叉施工不可避免,保证各大型机械顺利施工是本工程顺利进行的重点。基坑东侧、南侧支护结构距离地铁支护结构较近,施工中存在一定不确定性。本工程基坑南侧及东侧距离原地铁支护结构较近,且本工程基坑深度大于原地铁结构基坑深度,因此地连墙施工过程中会造成原地铁支护桩完全暴露于地连墙槽段中,可能造成原地铁支护桩向本工程地连墙槽段倾斜。
        2.5影响因素之五:管线影响支护安全
        实际勘察来看,PAL工程项目基坑东侧临近Φ1600雨水、Φ600上水、Φ1000上水、Φ500燃气管线等。为了进一步确定没管线的具体位置,本次支护实施施工前,已经做好施工范围内管线的普查,避免施工过程中伤及管线设施造成次生灾害。故,支护前管线应设定专项技术处理方案,避免影响地下设施安全,这也是本次施工的重点。
        3 PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术措施
        3.1合理设置土方施工技术措施
        依据上述影响因素的分析,了解到PAL工程项目深基坑支护施工中,由于场地面积的局限性,导致支护施工难度加大,究其原因与土方施工的合理设置密切相关。为了进一步了解与认知合理设置土方施工技术措施,提出如下几点技术措施:
        (1)在该项目深基坑施工前,应合理规划规划现场布置,避免各大型机械影响支护中的土方施工[7]。
        (2)施工前,需要安排具有丰富经验的现场管理人员,做好土方施工期间现场调配工作[8]。
        (3)提前规划土方运输路线及拉运时间,将土方施工效率最大化,保证支护施工进度,以及工序质量达标[9]。
        (4)合理安排土方施工及支护施工间的交叉作业,做到有条不紊,紧密配合[10]。
        综合来看,PAL工程项目深基坑支护的质量控制技术中,应尽可能的做好土方的前期规划,从而保证深基坑支护施工的顺利进行。
        3.2注重复杂环境的探测与监测技术措施
        结合 PAL工程项目深基坑的实际地质条件,认真探测场内所涉及的管线,也就是说在工前进行现场管线探测,明确每条管线的走向、埋深及位置,如有影响施工管线存在应及时向相关单位反映,并在有关部门确认后及时修改或保护,以避免影响支护施工,保证支护质量达标。另外,PAL工程项目临近地铁,对支护结构形变量控制要求较高,施工过程中紧抓施工质量,按照相关规范规程加大监测频率,高标准高要求,严格按图施工。在充分、明确地质条件的基础上,进一步的编制工程设计和优化设计,提出施工方案,以此作为设计依据。在获悉相关参数的地质条件下,主要考虑内摩擦参数、变形模量、土的泊松比均为基坑工程和设计过程的必然需求,并且这些指标的考虑,对基坑变形的影响因素相对较大,在保证工程安全方面有着一定的作用,为进一步的深基坑支护质量控制提供基础保障。
        3.3加强落实支护施工的人性化实施技术措施
        PAL工程项目深基坑的支护质量控制技术中,应重点考虑如何在施工中,通过规范、标准、法律法规等措施,保证支护施工的安全文明实施,降低对周围群众的干扰,促进和谐的施工环境,提升人性化施工技术的质量控制水平。

具体可按照如下几点操作:
        (1)施工现场遵照《中华人民共和国建筑施工现场界限噪声限值》(GB12523-90)制定降噪措施[11]。
        (2)材料运输车辆、机械进入现场后应尽量避免鸣笛,由信号工指挥,以减少噪声[12]。
        (3)尽量选用低噪声施工机械,施工现场的强噪声机械(如钻机、挖掘机、空压机、电锯、砂轮机等)要进行降噪处理,必及时要时设置隔音板,以减少强噪声的扩散[13]。
        (4)对发出强噪声的旧机械应检查并更换旧的设备零部件[14]。
        (5)建立健全的安全文明施工制度,控制人为噪声的管理,尽量减少人为的大声喧哗,增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识[15]。
        (6)1)控制扬尘、粉尘及气体排放,不超过法律、法规的限定数值;2)噪声排放达标,符合《建筑施工场界噪声限值》规定;3)减少固体废弃物的产生,合理回收可利用建筑垃圾;4)生产及生活污水排放达标,符合《污水综合排放标准》规定;5)控制水、电、纸张、材料等资源消耗,施工垃圾分类处理,尽量回收利用。
        3.4 保证深基坑支护施工质量的技术措施
        通过上述关于影响因素的分析中可见,基坑东侧、南侧支护结构距离地铁支护结构较近,施工中存在一定不确定性。为了进一步解决上述支护问题,达到质量控制标准的要求,提出如下几点技术措施:
        (1)施工过程中加强质量把控,各接头处理严格按照设计要求,施工过程中做好保护,保证接头完好率.
        (2)提前编制备选方案,对接头无法使用区域根据方案及时采取措施,避免影响施工。
        (3)排有经验的现场指挥人员,根据现场实际情况适时调配。
        (4)施工期间部署,做好各项工艺之间的衔接,尤其是挖土期间须注意土方施工与钢支撑施工间的配合,同时应注意土方施工期间对已施工完成钢支撑的保护。
        (5)可挖出上部土方,将原支护桩桩头部位露出,采用连梁进行连接加固,保证原支护桩的整体性,保证施工安全。
        (6)可将地连墙支护改为全套筒咬合桩支护,可避免原桩体倾斜。
        (7)首先布设独立水平位移、竖向位移监测基准网;再用全站仪(拓普康MS05)采用二级导线技术对水平位移监测基准网进行测量,用水准仪(天宝DiNi03)采用二级水准测量技术对竖向位移监测基准网进行测量;最后用全站仪(拓普康MS05)采用极坐标法对水平位移监测点进行测量,用水准仪(天宝DiNi03)采用二级水准测量技术对竖向位移监测点进行测量。
        现场踏勘—选点、埋石—外业观测—数据处理—质量检查—成果提交。
        3.5支护施工中加强重点保证管线的安全技术措施
        通过上述分析了解到PAL工程项目中,基坑东侧临近市政管线,施工中需要重点保证管线的安全。具体技术措施如下:
        (1)通过提供的管线资料逐一比对分析,实地探测出每条管线的位置、埋深、管径、走向是否与资料相符。
        (2)通过设计图纸与现场实际情况比对,本工程基坑施工锚索区域距离地铁结构约为36m,本工程最长锚索为30m,且倾斜角为15°,经过分析比对,本次施工锚索不会损害地铁结构。
        (3)施工过程中全程由项目部管理人员旁站进行把控,如遇地下障碍物及时向监理、业主汇报,严禁盲目成孔,避免损坏地铁结构防水等。
        4结束语
        通过本次研究发现,PAL工程项目深基坑周边环境复杂、地下管线繁多、支护方式多样,接头处理难度大等影响因素,有针对性的提出合理设置土方施工技术措施,注重复杂环境的探测与监测技术措施,加强落实支护施工的人性化实施技术措施,保证深基坑支护施工质量的技术措施,以及支护施工中加强重点保证管线的安全技术措施。通过研究明确了认知,深基坑支护的质量控制技术中,不应只考虑客观影响因素,还应对诸如本项目中扰民设定,相应的解决措施,支护施工质量能否达到标准,是由多方面构建而成的。而质量控制技术中,应尽可能的考虑不同影响因素,可能对深基坑支护带来的影响,并加以深入分析,从而达到施工规范与设计要求标准,真下提高质量控制技术水平。
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        作者简介:
        仲鑫,专业:土木工程。
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