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建筑深基坑土方开挖施工安全控制技术措施

2021-12-07王浩浩

科技研究·理论版 2021年17期
关键词:深基坑施工工艺

王浩浩

摘  要:建筑项目施工中深基坑是基础施工阶段的重要内容,深基坑施工的质量直接关系建筑物的投入使用价值。而在大型建筑物建设中利用深基 坑技术可以有效保证建筑物的稳定性与安全性,深基坑能够为建筑物提供最根本的稳定性保障。本文对建筑深基坑土方开挖施工安全控制技术措施进行 探讨。

关键词:深基坑;土方開挖;施工工艺

1 深基坑土方开挖的原则

1.1  合理勘察

在大型建筑深基坑土方开挖前,应该做好现场勘察工作,了解现场的 地质水文条件以及周边环境特征,与市政主管部门相互沟通,明确是否存 在地下管线以及管线的具体位置,制定切实可行的施工方案,以确保施工 的顺利开展。

1.2  先支后挖

在深基坑土方开挖施工中,应该坚持先支后挖的原则,按照设计方 案,确定深基坑土方开挖的整体施工流程,按照开槽支撑、先撑后挖、分 层开挖、严禁超挖等原则,开展土方开挖施工。

1.3  配套施工

土方开挖前,应该对施工现场进行全面清理,清除地面存在的植被、 石块等,同时完成作业现场的通水、通电及便捷通道,对场地进行平整。 另外,还应该完成特殊地基的处理及现场测量放线工作,组织施工机械进 入施工现场。

2 深基坑土方开挖施工工艺

2.1  放坡开挖工艺

放坡开挖工艺主要是针对基坑深度较浅的情况,通常使用挖土机可以 一次性开挖至设计标高,因此,在地下水位相对较高的区域,软土基坑的 开挖可以利用反铲挖土机与运土车辆的协同作业;而如果地下水位较低且 土质坚硬,可以填出一定的坡度,使得运土车辆能够下到基坑底部,配合 铲挖土机进行土方开挖作业,需要保证基坑边坡的稳定性。一般情况下对 于基坑边坡坡度的确定,应该考虑土质、开挖方法、基坑深度、场地空间 等多方面的因素。同时,在土方开挖施工中,应该采取相应的护面措施,  避免基坑边坡出现风化、松散等问题,切实保证基坑边坡的稳定性。

2.2  排桩开挖工艺

在这种施工工艺中,一般都会使用重力式水泥挡土墙,凭借其良好的 挡土和防水功能,保证施工的正常进行。若基坑深度在5m左右,可以使用 反铲挖土机和运土车辆协同作业;而如果地下水位较高,为了保证施工安 全,应该尽可能避免正铲挖机下坑的情况。

2.3  拉锚开挖工艺

一般来讲,应用拉锚开挖工艺的基坑,深度相对较大,坑底作业空间 大,因此,在土方开挖施工中,应该采用同分层级、分区段开挖技术,在 施工过程中穿插完成相应的拉锚施工。需要注意的是,必须充分保证锚杆 位置与分层分区开挖范围的一致性,满足土体稳定性以及施工设备的作业 需求,最大限度地保证开挖作业的质量和进度。基坑施工结合建设方工期 安排,实际施工过程中并不是一次性全部施工完毕,有的场地周边环境狭 窄则为了满足材料加工、堆放等的需要,先施工部分区段待施工回填后再 施工余下部分,此时则需要考虑锚杆施工的强度要求所需时间,合利安排 施工工序,在交叉施工中土方开挖做到有序开挖,最大程度保障各方的施 工效益,达到共赢。

2.4  内支撑开挖工艺

内支撑开挖工艺的主要制约因素是内支撑,在使用内支撑结构时,基 坑的作业面会大大减少,设备的作业效率也会有所下降,施工难度增大。 对此,施工技术人员对支撑进行合理设置,将内支撑造成的负面影响压缩 到最小。通常情况下使用机械设备开挖时,支撑竖向间隔应该大于4m。在 基坑工程中,应用内支撑方式后,其深度往往会超过挖土机的挖掘深度需 要进行分层开挖,交叉进行土方的挖掘与支撑。通过对土方的分层分区开 挖,能够逐渐形成一个支撑施工作业面,然后进行内支撑施工,当其达到 设计要求的强度后进行下一层土方开挖作业,形成新的支撑施工面,通过 重复上述流程的方式形成一个完善的支护结构体系,即内支撑施工。

2.5  中心岛式开挖工艺

这种施工工艺适用于基坑规模大、支护结构为角撑、环梁式或者或者 边桁架式的基坑形式。在施工过程中,首先应该在基坑周边设置相应的围 护结构,对边坡土体的变形情况进行控制,避免土方开挖过程中周边土体 出现滑动或者变形。与其他施工方式相比,中心岛式开挖施工具有非常显 著的优势,主次性强,利用基坑围护结构可以对土体的变形和位移进行有 效控制,同时利用中间的土墩可以搭设栈桥,将挖土机引到基坑底部进行 挖掘,运土车辆通过栈桥也能够进入基坑运土,从而加快施工速度。不过 这种施工工艺也存在一定的缺陷,即围护结构形成时间较早,会在一定程 度上导致围护结构体系变形的增大,同时由于开挖出土路线相对复杂,对 于基坑土方的施工管理有着较高的要求。

3 深基坑土方开挖中需要注意的问题

3.1  合理选择边坡支护

在大型建筑深基坑土方开挖中,应该对基坑边坡支护方案进行合理选 择,当前常用的支护方案包括水泥挡土墙、排桩及板墙、逆作拱墙等结构 形式。在施工过程中,应该从施工现场的地质水文条件、施工工期、成本 造价等因素进行综合考虑,确保边坡支护方案的合理性和可靠性。

3.2  做好降水施工

在深基坑土方开挖施工中,应该做好相应的降水排水工作,利用降 水井和排水盲沟等形式,对地下水进行相应的处理,避免其对于基坑施 工的影响。考虑到降水和排水会对地下水位造成一定影响,可能会由于 渗流而造成基坑的变形,因此还需要通过回灌等方式消除降水对于周边 环境的影响。

3.3  强化安全管理

应该做好现场安全管理工作,采取有效措施,强化基坑变形监测,及 时发现施工过程中存在的安全隐患,  并采取针对性的措施进行处理;对于施 工过程中出现的裂缝、变形或者失稳等突发性事故,应该采取相应的应急 预案,通过降低土体剪应力和提高土体抗剪强度等措施,对其进行处理,  保证施工安全。

3.4  严格控制开挖质量

建筑物建设施工要严格按照设计方案与施工方案进行,在深基坑土方 开挖工作方面更要按照项目建设要求进行作业。在施工过程中将整个施工 方案中最复杂的环节提取出来利用多种挖掘方式与挖掘工艺保证实现工程 项目预期的施工深度,顺利完成分层开挖与分段开挖工作。严格控制挖土 机的作业范围,一方面要保证施工工作人员的生命安全,确保在安全的工 作环境中完成深基坑底部施工作业,另一方面要及时监控深基坑底部四周 的土质结构,严防安全事故的发生。同时,作为影响深基坑开挖工作质量 的另一项重要因素,开挖程序亦非常重要。因此,在开挖前施工单位要结 合开挖剖面分层与行车路线,明确开挖程序,制定施工现场坡面路线图与 施工平面图,制定完善的施工标准保证土方开挖工作顺利有序进行。

结束语

总而言之,在大型建筑建设中,基坑面积大,周长长,深度大,穿插 施工繁杂,周边环境复杂,安全要求高等,深基坑土方开挖是一个非常关 键的环节,影响整个工程项目的质量、进度和安全,需要施工人员和管理 人员的重视,合理选择施工工艺,强化现场施工管理,确保工程施工的顺 利进行,保证施工质量和施工安全。

参考文献:

[1]刘东林.高层建筑深基坑土方开挖技术探讨[J].中国高新技术企业(中旬刊),2013,(3):75-76.

[2]胡雄革. 高层建筑基坑土方开挖的施工技术及要点分析[J].低碳世界,2014,(12):259-260.

[3]成强. 深基坑土方开挖施工与安全措施实施探讨[J].工程与建设,2013,27(3):396-398.

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