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某小区基坑支护的关键技术和应用

2019-02-04林建琴

居业 2019年12期
关键词:开挖施工组织基坑支护

林建琴

[摘 要]基坑的开挖与支护对于建筑的稳定起到了重要的基础作用。本文以某建筑工程为例,结合基坑支护施工的相关理论,主要研究了基坑支护施工的关键技术,结果表明,合理选择基坑支护结构,充分了解地质条件和施工环境是确保基坑顺利开挖的重要条件。

[关键词]基坑支护;开挖;施工组织;应用

文章编号:2095-4085(2019)12-0127-03

经济发展推动了城市建设,进而也促进了建筑行业的发展。为了更好的解决城市用地紧张和人口不断增长的矛盾,人们加大了对地下空间的开发和利用,由此基坑开挖技术就成了人们研究的重要课题。由于基坑工程是一项涉及勘察,结构,施工及环境保护等方面的综合性工程,其设计和施工既要保持基坑本身的安全与稳定,更重要的是要保证周围环境的安全,由此为了保证基坑工程建设的可行性和经济性,还需要加强对施工关键技术的研究。

1 工程概况

某基坑工程,拟开挖1#,2#,3#楼及其之间地下室基坑,其中1#楼区域原地面高层为43.000m,筏板基础,最大开挖深度为5.78m。2#楼原地面高层为42.760m,筏板基础,最大开挖深度为5.39m。 3#楼原地面高层为42.970m,筏板基础,最大开挖深度为6.26m。地下室区域原地面高层为43.000m, 最大开挖深度为5.40m。开挖区域土层自上而下依次为:素(杂)填土,粉质粘土,粘土,本次土方开挖深度均在粘土层。

2 基坑开挖措施分析

2.1 施工准备

首先是技术准备,需要施工单位熟悉施工图和设计图,并掌握施工规范,确保施工过程的通畅。

其次是现场准备,一方面要做好现场数据的实测,并对核实后的测量木粧进行定期检查和维护,以确保现场定位的精确度;另一方面要做好基坑的监测工作,以此来指导基坑的土方开挖施工,必要时可增加监测次数[1]。

最后是人员和设备准备,尽量选择素质优良的施工队伍,并做好相关的施工培训和技术交底。施工机械要确保具备良好的工况,以确保施工的顺利进行。

2.2 施工部署

施工的具体流程为:测量定位,向外引测及验线,基坑开挖边线放线,基坑开挖,人工清土,验槽,垫层浇筑。

结合业主要求,当大面积土方开挖至绝对标高37.616m后,在进行桩基施工,具体施工方法如下。

(1)大面积土方开挖 结合施工要求,需要再基坑东侧开挖开挖,作为施工料场和原材加工场地,具体做法为将东侧基坑开挖至自然地面43.20m处,然后再和原基坑同时开挖至标高41.150m处。原基坑开挖顺序为由北向南,与东侧基坑交接处,采取了1 ∶0.5的放坡形式。加工场地东侧修建了一条施工道路,由于没有做支护,因为预留了2m的安全距离。

(2)基槽开挖及人工清土 开挖方法采用人工加小型挖掘机的方式,主要是清除开挖至大面标高后的剩余土方,以及基槽土方和垫层底,然后进行验槽,浇筑垫层。清土应坚持先清理单体基槽土方,再清理大面车库的基槽土方。

此外对于土方开挖,需要做好跟测工作,确保按照施工方案中坡度开挖。并且为了避免土体暴露在外,开挖过程中需要边挖,边修,边浇,边支护,边砌。当出现超挖问题时,可用级配砂石进行回填[2]。

2.3 基坑开挖控制措施

一方面是施工质量控制,一方面要加强施工材料控制,确保进场的材料满足设计要求,由此可采用抽样检查,外观观察等方法,检测手段可采用查资料,尺量,仪器检测等。另一方面要加强施工全过程控制,如做好施工前的队伍培训和技术交底。施工过程中工序质量的检查等。

另一方面施工安全控制措施。编制安全施工预防措施这是确保安全施工的基础,如基坑坍塌的预防措施,基坑涌水的预防措施等。同时还要强化安全教育和培训,提高施工人员的安全意识。基坑开挖过程中,要注意对土坡松动情况的检查,避免坍塌事故的发生。为了保证整体施工质量,对于基坑开挖到支护之间的工序,只有在上一工序核查通过后方可进行下一道工序。

3 基坑支护技术分析

3.1 支护桩工程

該项工程基坑部分采用了钻孔灌注桩支护,支护桩数量约为65根,桩间采用砖砌拱墙。施工操作要点有:施工前一方面要布置好测量木桩,另一方面要准备好长螺旋钻机。钢筋笼严禁在地上起吊,施工时需要人员扶正慢慢放入。混凝土浇筑时要注意浇筑高度的控制,可以超出桩顶设计标高500mm以上。

3.2 关键工序分析

3.2.1 钢筋笼制作及吊放

首先应保障钢筋材质,规格,根数完全符合设计要求,钢筋笼的几何尺寸和相对位置正确。绑扎按照横筋,纵筋,桁架,纵筋,横筋的顺序进行铺设,连接时采用焊接的方法。制作完成的钢筋笼还要做好堆放管理,具体可采用照型号分类管理。

吊放时需要保障钢筋笼的刚度,并且根据钢筋笼长度、宽度的不同,可采用布点起吊形式,起吊动作必须稳、慢。具体起吊如图1所示,首先选择合适的履带式吊车,以及有足够强度的滑轮、横担等器具,然后利用主、副吊车同时将钢筋笼水平吊起,安放过程要注意辨别钢筋笼的开挖面,即迎土面,保证安装正确。此时可卸去副吊的横担、滑轮组及钢丝绳[3]。

图1 钢筋笼起吊示意图

3.2.2 桩顶冠梁施工

施工流程为:沟槽开挖,破桩头,调整桩头钢筋,冠梁钢筋绑扎,验收,冠梁模板,验收,混凝土浇筑,养护,模板拆除。需要注意的是冠梁的施工需要桩身混凝土强度达到设计值的70%。冠梁混凝土的浇筑需要从下往上,分层进行浇筑,浇筑过程要连续,控制在6h内浇完,当浇筑完成后,为了确保混凝土强度达到规定值,需要进行养护7d以上。

3.3 桩间砖砌拱墙及锚杆施工

3.3.1 桩间砖砌拱墙

施工前需要做好地质条件的勘察工作,了解土体的类别和地质情况。并且由于基坑开挖后易受水体的影响,还要做好坑内地下水的绛排工作。具体施工工艺为:首先是开挖工作面,并做好边坡修整和初喷工作;然后测定孔位,钻机就位,进行成孔施工。再次加工杆体,安放好后,将搅拌好的浆液进行注浆,此时还要做好砖洒水准备。最后用搅拌好的砂浆砌筑砖拱墙,并进行养护。

施工过程中需要保障基坑底部的土体干燥,如果开挖初期受到了水流侵蚀,需要挖除基坑底部部分土体并利用碎石进行回填。砖体砌筑前要保证表面干净,并禁止使用碎砖。

3.3.2 锚杆施工

锚杆施工过程中应保证钢筋表面不得有铁锈等杂物,且根据设计要求的尺寸准确下料;钻孔与锚杆预定位的允许偏差角为1°~3°。施工要点主要包括以下几点。

(1)土方开挖至锚杆标高下500mm,根据设计要求查出地连墙预埋套管,作出标记。

(2)地下水丰富时,采用全套管跟进钻孔,为防止涌水,涌砂采用孔口止水装置,快速钻进,接管。

(3)锚杆体每隔2m设隔离架一个,保证锚杆置于钻孔正中;将注浆管与锚索一起放入钻孔,注浆管从隔离架内通过,注浆管内端距孔底5mm~100mm,保证孔底顺利返浆。

(4)注浆时,采用高压(1MPa~2MPa)稳压注浆,用较稳定的高压水泥浆压住流砂和地下水,并在水泥浆中掺加外加剂,使之速凝止水。

基坑支护过程中,要注意周围土体的开裂、变形情况,当地表出现细小裂缝时,可视为正常现象,但需要紧密跟踪,如果裂缝扩大,应停止施工,并修改支护参数,及时加固。如果雨后出现地表裂縫,应及时灌注水泥净浆,以防止地表水的進一步渗入。

4 监测新技术和环境保护技术分析

4.1 基坑监测新技术

基坑工程监测不仅能为优化设计和信息化施工提供可靠的依据,还是工程安全施工的重要保障措施。常用的监测技术主要由以下两种:

(1)基坑工程自动化监测技术 自动化监测不仅可以连续地记录下观测对象完整的变化过程,实时得到观测数据,还可以保证监测数据正确、及时,而且一旦发现超出预警值范围的量测数据,系统马上报警,辅助工程技术人员作出正确的决策,真正做到“未雨绸缪,防患于未然”。同时采用自动监测后,降低了工程事故发生的概率,具有较高的隐形经济效益和社会效益。

(2)远程监控技术 基坑工程具有较大的风险,施工过程中的全程监控和实时数据处理至关重要,相应地基坑工程的远程监控技术应运而生。远程监控系统通过构架在Internet上的分布式监控管理终端,把建筑工地和工程管理单位联系在一起,形成了高效方便的数字化信息网络。

4.2 环境保护措施

由于基坑支护工程是一项系统工程,因此为了确保周围环境安全,应从多方面入手,具体来说有以下几点。

(1)地下水控制 加强地下水控制不仅可以降低渗流对基坑工程的影响,而且能够保障基坑边坡稳定,工程作业顺利的开展。由此可根据工程情况采用截渗,降水,回灌等。

(2)基坑监测 对基坑工程的第三方监测,能有效的保障基坑及周边环境的安全,监测内容主要有支护结构的内力和变形,地下水位变化等。工程进行中,还要对支护结构和周边环境进行巡查,避免意外事故的发生。

(3)变形控制 基坑变形如果超过限定,将会引发事故风险,由此应根据基坑周边的环境因素,合理确定开挖顺序和施工方法,同时还要制定应急措施,避免紧急情况下事故的发生。

(4)优化基坑支护方案 不同的基坑支护方案,工程造价千差万别,施工过程中所遇到的问题也不相同,由此应对基坑支护方案做好设计,评选,优化等工作。此外计算机技术的发展也为基坑支护设计提供了便利,如数据分析,信息管理等,因此可结合工程实际进行合理的利用。

5 结 语

总的来说,基坑工程施工要保障整个过程中的安全和稳定,控制基坑施工过程中的位移和变形。并在安全可靠、经济合理的原则下,最大限度的满足便利施工和缩短工期的要求。这就需要相关工作者一方面要加强设计理念的更新,另一方面要加强基坑支护技术的研究,并不断总结不同地质条件和水文条件下的施工工艺经验,并将已有的定性经验形成定量的计算方法,这样才能真正提高基坑支护的设计及施工质量,为建造出精品工程奠定基础。

参考文献:

[1]何元.建筑工程深基坑支护施工技术分析[J].四川建材,2017,(03).

[2]瞿燮韵.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].建筑技术开发,2017,(15).

[3]熊刚.建筑工程深基坑支护施工技术实例分析[J].工程技术研究,2017,(04).

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