超长服役深基坑加固锚杆质量控制

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:吴洪安 邓兆辉 毛文超 张成亮 王必恒
[导读] 摘要:目前深基坑支护施工技术是建筑工程土方开挖过程中常用的支护技术,为确保短期内深基坑安全,一般建筑工程深基坑从开挖至肥槽回填完成不超过一年,但本工程项目深基坑超长服役长达六年之久,并且将继续服役至少1年,为了确保项目深基坑安全,笔者根据多年的施工经验,通过对超长服役深基坑的监测数据分析、施工前方案优选,针对超长服役深基坑提出了一下优化和实施方案,以便读者能够更好的掌握应用方法。
        中国建筑第八工程局有限公司  北京  100000
        摘要:目前深基坑支护施工技术是建筑工程土方开挖过程中常用的支护技术,为确保短期内深基坑安全,一般建筑工程深基坑从开挖至肥槽回填完成不超过一年,但本工程项目深基坑超长服役长达六年之久,并且将继续服役至少1年,为了确保项目深基坑安全,笔者根据多年的施工经验,通过对超长服役深基坑的监测数据分析、施工前方案优选,针对超长服役深基坑提出了一下优化和实施方案,以便读者能够更好的掌握应用方法。
        关键词:超长服役;深基坑;方案优选;加固;安全
        1  工程概况
        本工程位于北京市丰台区,紧邻西三环,总建筑面积约58158㎡,建筑高度59.9m,包括4栋住宅楼、2栋管理用房及地下车库。1#、2#、3#、4#住宅楼结构体系为装配式混凝土结构。5#、6#管理用房结构体系为框架结构。合同质量目标为确保“结构长城杯金奖”、“建筑长城杯金奖”,安全目标为“绿色安全样板工地”。本工程基坑深度为12m,南北长约154m,东西宽约161m,基坑支护为混凝土灌注桩+预应力锚杆。
        项目于2013年10月开工,2014年5月停工,停工时地下三层结构全部完成,地下二层结构完成50%;2019年11月项目再次启动,由于规划设计调整,需先进行原有结构拆除工作;考虑到基坑支护结构已服役6年且基坑支护需继续服役1年,基坑安全为施工过程中的重中之重,国检中心分别于2018年、2019年对基坑-4.55m与-8.05m两道锚杆轴力锁定值进行检测,锚杆应力逐年损失,经过多次专题会及专家论证,确定采用“在基坑支护-6.55m处增加一道预应力锚杆”的加固方案,即基坑全周长范围增加412根加固锚杆,此次锚杆施工恰好处于冬期施工阶段,施工难度大。
        2  选题理由
        (1)基坑超长服役
        基坑支护结构已服役6年且需继续服役1年,基坑安全为施工过程中的重大危险源,在保证安全的前提下实现质量目标,是对我们项目团队协作的考验。
        (2)项目周边影响
        项目紧邻西三环,周边50米范围内均为居民楼,一旦基坑出现塌方事故,将造成恶劣影响,如何提高加固锚杆合格率成为首要工作任务。
        (3)结构拆除及基坑安全
        结构拆除工程,与基坑加固穿插施工,基坑安全贯穿于土方与地下结构施工,对加固锚杆施工质量要求高。
        (4)2018年7月、2019年7月国检中心分别对基坑锚杆轴力进行试验检测,试验结果表明轴力值损失至原设计轴力60%-75%,为确保基坑阶段施工安全,在原有基坑两道锚杆间增加一道加固锚杆。
        3  确定目标
        目标确定:小组将本次活动的目标设定为超长服役深基坑加固锚杆合格率达到94%,工程正负零以下结构施工过程中,基坑安全可靠,无任何坍塌事故发生。
        4  原因分析
        小组成员运用头脑风暴法,大开脑洞,积极思考,通过分析、整理、归纳,共有以下原因:
        1、水泥原材料不合格;2、水泥浆配比不合格;3、二次补浆不规范;4、孔内碎渣未清理干净;5、操作面标高不足;6、工人缺乏施工经验;7、专项交底力度不足;8、锚杆锁定力不合格;9、验收过程不仔细;10、注浆机漏压。
        对以上原因采用调查分析、试验、现场验证、现场测量等方法进行分析对比,最终确定影响加固锚杆施工一次合格率的主要因素为水泥浆配比不合格、加固锚杆施工操作面标高不足和锚杆锁定力不合格这三项原因。
        5  对策实施
        5.1  实施一:对施工作业人员进行专项交底
        (1)根据锚杆水泥净浆配合比换算成容器体积比对施工人员进行质量教育培训与技术交底,明确水泥净浆配合比并对施工人员进行现场考核,严格按照配合比要求施工。
        (2)锚杆水泥净浆拌制严格按照水灰比0.55的设计比例拌制,根据设计比例换算成水灰比的体积比为0.72,并在搅拌桶上做好体积标记,拌制时严格按照先加水泥至标记处,再加入剩余体积的水进行搅拌,采用电动搅拌,搅拌至水泥浆无气泡产生,且不少于10分钟,施工工艺方便,无需额外计算。


        (3)2020年12月25日至2020年1月3日,小组成员对每日拌合的多盘水泥浆,随机抽样制作水泥浆试块20组送检,全部合格。
        效果验证:通过给工人培训交底及考试,施工人员考试均达到优良以上,并且检查随机抽取的试件检验结果表明,水泥净浆试件全部合格,有利于保证加固锚杆灌浆过程中的施工质量。
        现场通过水泥净浆质量比换算成体积比,每班搅拌的水泥净浆均顺利通过监理验收,且试件检验均符合设计和规范要求,保证基坑加固锚杆施工过程中质量目标的实现。
        5.2  实施二:作业面回填原材和标高控制
        (1)作业面回填材料控制:回填材料采用级配砂石回填,严格控制进场级配砂石材料质量,回填过程中,粒径大于15cm的石块需安排回填工人进行挑拣,确保操作面平整坚实,满足锚杆施工要求。
        (2)锚杆作业面回填:严格控制锚杆作业面回填高度,回填高度为-6.05米,回填过程测量工程师对作业面标高进行监测,控制标高偏差为[25,-25mm],对局部超高部位人工辅助找平,确保锚杆施工倾斜角度满足设计要求。
        效果验证:通过对现场已回填的锚杆施工操作面进行标高质量测量,选取操作面48个监测点,全部在误差允许范围之内,每段操作面均通过监理工程师现场检查验收,操作面标高符合要求,控制作业面标高的目标实现。
        综上所述:小组活动目标得以实现即超长服役深基坑加固锚杆质量合格率达到96.4%,并在原结构拆除和正负零以下结构施工过程中基坑安全可靠,无任何坍塌事故发生,目标得以实现。
        5.4  经济效果
        通过本次质量管理活动,确保了超长服役深基坑加固锚杆处理方案实施的成功。
        (1)节约施工总费用:
        ①节约施工费用:人工费+材料费+施工费用=146520(元)。
        ②节约施工综合管理费:节约施工费用×10%=14652(元)。
        ③节约施工费用税金:(节约施工费用+节约施工综合管理费)×3 %=4835.2(元)。
        节约施工总费用:146520+14652+4835.2=166007.2(元)。
        (2)质量管理小组活动费用:8000元。
        综上,通过质量管理小组活动,共节约成本为:
        166007.2-8000=158007.23(元)。
        6  成品保护及质量保证措施
        加固锚杆施工过程中,首先应保护现场原有两道锚杆不被破坏,并应经常对原有锚杆进行监测,防止加固锚杆施工过程中扰动基坑,造成原有基坑支护发生变形现象。操作面回填过程中,严禁采用直落式施工,以免砸到支护钢梁,应采用溜槽对操作面进行回填。
        7  安全环保措施
        开工前,对施工现场易发生的隐患进行系统排查,将易发生危险事故的部位进行标注,在作业人员进场时进行交底。每天工作前以及工作后,项目经理以及专职安全员对施工现场进行安全检查,特别是对原有基坑支护边坡、开挖边坡的监控,对可能出现的安全隐患进行排除,保证施工安全。在运输、堆放、施工砂石土料过程中应注意避免遗撒、沾带等现象,应采取遮盖、封闭、清扫等必要措施,防止扬尘的产生。基坑支护加固过程中,及时对基坑支护进行监测,防止发生坍塌事故。施工用电严格执行“三相五线制”和“一机一闸一保护”,配电箱全部采用标准规格,进出电缆整齐有序,机电设备专人管理,严禁非电工私拉、乱扯电线。加固锚杆施工过程中,垂直上方地面应设警示标志。防止人员坠落。
        结束语
        综上所述,超长服役深基坑加固锚杆质量控制既可以提升施工质量,又能确保基坑安全,有效避免返工等经常出现的问题,实现加固锚杆施工一次合格的目的。
        参考文献:
        [1]卢梅珠.高层建筑深基坑支护施工控制[J].中国新技术新产品,2019,23[11].
        [2]孟帅.复杂环境下深基坑支护施工技术研究[J].居舍,2019,(03):89.
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