市政工程深基坑支护技术及施工要点 敖涛

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:敖涛
[导读] 摘要:在市政工程施工中,深基坑支护属于重难点内容,决定了市政工程的使用年限及是否稳定。
        重庆市城市建设投资(集团)有限公司  重庆  400023
        摘要:在市政工程施工中,深基坑支护属于重难点内容,决定了市政工程的使用年限及是否稳定。施工、建设、监理单位要依据工程背景,对深基坑支护环节进行严格把控,优选合适的深基坑支护工艺、技术,提升深基坑稳定性,确保该项工程达标。通过论述深基坑支护特点,从多个维度深度剖析深基坑支护施工技术,提出相关注意事项,提高工程性价比。
        关键词:市政工程;深基坑;支护技术;
        深基坑支护相对比较复杂,专业性强,涵盖的各类工艺、技术要素比较多。其作为市政工程重点施工内容,直接决定了市政工程是否安全、稳定。施工单位依据市政工程背景及要求,在施工标准已知的情况下,具体开展各项施工工作,对各类技术要点进行严格把控,优选新型工艺、技术,达到良好的市政工程深基坑支护效果。
        1 深基坑支护施工特点
        深基坑支护工序繁多,外部施工环境复杂。以地下施工为主,作业类目多。由于地下工程环境恶劣,各类管线密布,需要优选最佳施工工艺、技术,达到良好的深基坑支护效果,保证市政工程质量及性能。深基坑支护施工技术具备如下特点。
        1.1 风险大
        支护结构具备临时性,安全性低。执行深基坑支护工作时,需要把实时监测工作落实到位,给出针对性的应急方法。若深基坑支护工程发生漏洞,应在第一时间处理,把该过程中的损失降到最低。
        1.2 区域特性
        各城市施工环境存在差异,依据地质、水文情况,对支护技术进行选择。深基坑支护工程具备因地制宜特性。
        1.3 综合性
        在市政工程中,深基坑支护比较复杂,涵盖岩土工程、建筑工程、力学等领域知识及内容。
        1.4 系统性强
        开挖基坑时,会对深基坑工程支护施工产生干扰。若基坑开挖不当、施工质量不达标等,都会对桩基稳定性产生影响,或引发支护变形,导致支护结构不稳定。
        1.5 支护类别多
        在工程行业内,支护结构类型比较多。开展市政深基坑支护工作时,依据实际工况、背景等,对各类施工技术、支护结构进行优选。
        2 市政工程深基坑支护施工技术
        2.1 SMW工法
        SMW工法即新型水泥土搅拌桩墙,将H型钢插进水泥土桩内,把承受荷载与防渗挡水结合起来,增强其受力、抗渗性能。应用多轴型钻掘搅拌机,在现场向一定深度钻掘,并在钻头位置喷出水泥系强化剂,与地基土反复混合搅拌。同时,把重叠搭接施工应用到各施工单位,继而在水泥土混合体未结硬之前,插入H型钢或钢板作为其应力补强材,直至水泥结硬,以此形成地下墙体,强度和刚度兼具,且具备完整性,无接缝。
        该过程中,预先开挖导沟,确定有无障碍物、泥水沟等,置放导轨,确定施工标志,SMW钻拌,置放应力补强材料,结束所有工序。该工艺不会对邻近土体产生干扰,无地面沉降、房屋倾斜、道路裂损、地下设施移位等不良情况发生。
        2.2 深层搅拌桩支护
        该支护方式可发挥深层搅拌机械优势,充分搅拌固化剂,使软土和固化剂发生固化,形成桩体,强度和稳定性兼具。该桩体不仅能最大限度利用原土、水泥,也不会对地基土产生干扰,更不会影响临近建筑,使其产生压力。灵活设计支护结构,结合施工背景,对桩身强度科学把控。该工况下,不会产生太多污染,成本低,工期短,工程质量达标。无论是淤泥质土,还是粉性土、粘性土,这一支护形式都比较适用。
        工艺要点如下。结合工程实况,用标尺、刻度等,对水灰比进行控制,以免因比率过小,发生堵管。科学设置搅拌时间,通过增加搅拌次数,保持搅拌过程均匀,增加桩体强度。严格管控施工人员,增加搅拌速率,严格规定搅拌时间、频次。明确压力情况,在特定范围内,维持注浆泵出口压力。将搅拌头下沉深度、提升时间等指标准确记录下来。关注试桩工作,把水灰比、泵送压力、搅拌次数、搅拌机钻进速度等各指标确定下来。
        2.3 排桩支护
        排桩支护过程相对比较复杂,主要构成要素有支护桩、支撑、防渗帷幕。依据具体工况,对悬臂式、锚杆式、内撑式等各类排桩支护方式灵活运用。这一支护形式灵活性强,可依据工程实况,科学调整排桩方法。当基坑侧壁安全等级在1~3级,或基坑内可设置降、止水帷幕,都可选择这一支护类型。
        (1)假定为灌注桩排桩,优选间隔成桩方式,且间隔时间超3 d。保持灌注桩顶部泛浆,高度在0.5m以上。如果为水下灌注混凝土,保证混凝土灌注等级高出桩身强度。


        (2)倘若为悬臂式排桩,在桩间距已知情况下,对各桩之间受力、土稳等相关指标进行分析。把冠梁设置在桩顶,宽度比桩径小。结束基坑开挖工作后,优选砖砌、钢丝网混凝土护面等,对桩体实施防护。一旦桩体发生渗漏,第一时间设置泄水孔。
        (3)应用锚杆式排桩时,在标准范围内,对锚杆上下排间距、自由端长度、水平间距、倾角等各指标进行控制。增强注浆密实度。锚筋、锚杆制作过程中,作除锈处理,使用保护漆涂抹。将设计图纸作为参考指标,结合实际工况,把钻孔机械确定下来。
        (4)对于内支撑排桩形式来说,依据设计标准,把内支撑结构确定下来。采用分层开挖方式,先支撑后开挖,顺利完成施工任务。同步开展土方开挖及内支撑安全工作。在地质情况、桩数量、工程地形等各指标已知情况下,把钢结构内支撑工作落实到位,还要把打桩工序确定下来。该背景下,既可按先后顺序钻孔打桩,也可同步开展内支撑打桩工作。
        2.4 土钉墙支护
        土钉墙支护主要构成元素为已加固原土体和喷射混凝土面板,能原位加固土体。该支护形式除了具备非常好的自稳性能外,还能形成抵抗墙。该墙面即土钉墙。若区域内地下水位低,周边无重要建筑和地下管线,空间充足,应用效果好。此外,在粘性土、粉土、卵石土等非软弱土层基坑中也具备非常好的适用性。然而,高含水率、淤泥质土等自稳能力差,适用性不强。
        该支护形式的技术要点如下:土层分层厚度和土钉竖向间距保持相同,采用逐层开挖方式。结束开挖工作之后,单天内把土钉安装完成。优选分层注浆方式,结束上层注浆后,开挖下层土方。
        完整设施排水沟、集水坑等各类排水设施。结合支护土层含水情况,决定是否设置泄水孔。结合工程背景及施工标准,科学控制土钉定位误差、击入角度等各类误差。这一过程中,还要兼顾注浆量、注浆压力及顺序。结束各段支护工作后,对坡面、坡顶沉降及位移、周边环境状况等进行严格检查。倘若发现异常,给出具体应对方法。
        3 市政工程深基坑支护注意事项
        3.1 优选最佳支护结构
        在市政工程深基坑中,支护类型多而杂,涉及土钉墙、锚杆、深层搅拌水泥桩、钢板桩、灌注桩等,或对上述支护类型组合使用。施工内容不同,支护结构也存在差异,设计方案讲求实用。优选最佳支护方式,在较短时间内,完成施工工作,并对工程成本加以控制,确保工程质量达标。开展设计工作前,对施工现场环境进行深入勘察,并对管线分布、周边环境、基坑降水、基坑深度等各类侧壁影响指标进行全面考量,评估支护结构是否稳定,科学选型,对设计工作加以优化。
        3.2 关注变形监测
        在深基坑土方施工中,需要监测基坑边坡变形情况。施工初期,编制具体的监测方案,明确监测项目、报警值、监测点布置等各指标,及时向监理、建设单位提交阶段性监测报告。该过程中,全面监测基坑变形、周边建筑物、地下管线等各项内容,整理分析监测数据,明确土方开挖、支护结构施工中,各类边坡变形状况。倘若监测值达到报警值,暂时把施工中断,分析原因,加以补救。监测人员还要把具体的监测方案作为参考指标,执行精准测量工作,确保各类监测数据更加真实、可靠,使基坑监测质量达标。
        3.3 科学处理地下水
        在基坑开挖工作中,如遇到地下水情况,做降排水处理,避免临水建筑物发生沉降、倾斜状况。同时把排水明沟、集水井设置在基坑维护系统内,用水泵集中抽水,对地下水位进行控制,保证基坑作业面超出地下水位。工程实践中,始终保持基坑边坡干燥、稳定,以免集聚过多地下水,使深基坑边坡既稳定又干燥。施工人员还要把止水帷幕设置在深基坑周边,以免基坑遭地下水渗透,对施工进度产生干扰,或因地下水侵蚀,发生坑壁坍塌情况。
        3.4 重视深基坑施工安全
        深基坑施工难度较高,工程量大。无论工程进度,还是施工质量,都受工艺、技术影响。因而,依据工程背景及实际工况,科学选用施工技术确保质量达标。为使深基坑施工过程更加安全,预先把施工准备、安全技术交底、应急预案等一系列工作落实到位。
        严格按照相关规范,执行工程测量工作,把基坑开挖位置、顺序等确定下来,并对施工现场建筑物、地下管线、道路情况等进行全面评估和分析并做好保护,将深基坑施工过程中的各类不良影响因素降到最低。工程实践中,把基坑安全检查工作落实到位,发挥信息技术优势,灵活监控工程实施过程,对施工技术、工艺等加以优选和改进,保证现场施工环境、管理工作等更加安全。
        4 结束语
        综上,深基坑支护施工在市政工程中不可或缺。施工单位要依据实际工程概况,明确深基坑支护技术特点,对各类深基坑支护技术进行优选,确定最佳支护结构,关注变形监测,科学处理地下水,保证施工安全,实现预期工程目标,确保市政工程深基坑支护施工质量达标。
        参考文献:
        [1] 杨朝辉.关于市政工程施工中的深基坑施工技术探讨[J].中州建设,2017(14):69–70.
        [2] 陈江梅.市政工程深基坑施工技术及质量安全控制[J].建材发展导向,2017(5):242.
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