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深基坑支护工程施工管理分析

2022-04-07马秀通马子岳

工程与建设 2022年1期
关键词:支护桩放线深基坑

马秀通, 牛 琪, 马子岳

(中国建筑土木建设有限公司,北京 100070)

0 引 言

在支护工程项目的施工作业中,由于支护图纸设计不合理、施工行为不规范、施工材料管理不妥当或自然环境变化、灾害等原因,造成的基坑坍塌、滑坡、大规模开裂等安全事故屡见不鲜[1]。这些事故不仅会对支护工程质量造成影响,也会对工程收益、施工现场劳动力的人身安全造成威胁[2]。因此,加大对工程施工管理的投入、完善管理方案、规范工艺流程,是十分关键的。

1 深基坑支护工程施工管理方法设计

1.1 深基坑支护工艺选择

为了确保支护工程施工的可持续实施,需要在施工前进行支护工艺的选择。本文此次研究选择的支护工艺为灌注桩工艺,此种施工方法在实际应用中需要先使用螺旋桩机进行深基坑钻孔,钻至桩底与设计标高位置后,再使用液压泵装置,将用于支护的混凝土材料通过钻杆的中心导管输送到桩基底部。随着钻杆在完成输送后被提升,可实现将输送的混凝土灌注到桩的顶部结构与对应位置[3]。此项工艺在较早时期常被应用在地基稳定与后续加固处理工程中,后期在施工技术不断被改良后,施工方将此项工艺与钢筋笼进行配合使用,并将其应用到工程中,作为深基坑支护处理中的支护结构桩。钻孔灌注桩施工的标准化流程如图1所示。

图1 钻孔灌注桩施工的标准化流程

相比建筑工程市场内常用的其他支护工艺,灌注桩工艺在实际应用中具有效率高、对周边环境污染小等优势。但在浇筑混凝土时应注意,要确保前端钻头与桩结构中心位置处于同一条垂直线上,在保证钻进方向标准后,再行调整导向架。通过此种方式,可实现基于多个角度对钻杆的垂直度进行校正[4]。只有多个条件均符合支护工程施工需求后,才能进行支护中的下钻处理。通常情况下,将钻进的速度调节在1.2~1.6 m/min,同时在钻井的过程当中,一旦存在施工受阻的问题,需要立即停止下钻施工,在确定出现问题的具体原因并解决问题后,完成后续钻进工作。通过此种方式,实现施工过程中,对支护桩质量的提升。完成浇筑后,移开钻杆,并使用挖掘机或其他辅助性设备,进行表层渣土的清理,确保支护桩的桩头位置混凝土质量可满足达标需求。

1.2 场地平整与放线定位

在开展对支护桩结构的施工前,需要确保施工场地的平整。大部分深基坑支护工程的施工场地面积较大,虽然场地相对平坦,但仍然需要通过填挖操作对其进行平整处理。由于工程量相对较大,因此应当采用大型推土机设备对场地进行处理,并利用轧道机进行碾压,如此才能够确保后续整个工程场地的平整质量以及回填土填实的质量[5]。在施工前,首先需要利用水准仪对工程现场进行实际测量,并确定场地区域内最高点和最低点,计算二者之间的落差值,完成操作后,在相应位置进行标记。结合施工设计图纸以及建设单位的实际需要。完成对场地的平整处理。不同工程项目的深基坑支护的平整设备不同,但大致包括大型推土机、压路机、夯实机等。完成平整处理后,还需要对回填土进行检验和化验,并根据结构判断其是否能够回填,同时对于土质本身的含水量以及黏结程度也需要进行计算,并根据得出的参数结果完成对回填土体的选择。

完成场地平整后,还需要按照施工设计图纸,进行放线定桩操作,如图2所示。

图2 放线定位示意图

对于放线定位点,利用钢筋或竹片进行标记,并对其施加保护,以方便后续桩基的打桩操作。同时,在定位区域内,对控制坐标网进行设置,按照工程定位图,在建筑横向和纵向设置一个坐标轴,并且在每隔25 m位置上设置一条测控线,形成25 m×25 m的现场控制网。在对支护桩进行定位时,将控制网的两个轴线作为基准,在进行土方开挖的过程中,还需要对实际标高进行测量,并采用随挖随测的方式。在接近深基坑基底位置时,应当将标高点引入基坑结构内部,并在支护桩结构上做记号,以此完成对支护桩的放线定位。

1.3 基坑变形监测与管理

在完成上述相关研究后,根据深基坑支护工程的施工需求,对基坑变形进行现场监测。监测项目见表1。

表1 基坑变形监测项目

注:表1中,“*”表示为不必要监测项目,“**”表示为有必要的监测项目,“***”表示为必须按照标准执行的监测项目。对应监测项目的重要程度为:*<**<***。

按照表1中内容,进行基坑变形的现场监测,整理监测结果,将其按照标准的格式导入工程竣工文件,实现对监测结果的管理。

2 管理效果分析

按照上述设计思路完成对管理方法的设计,将该方法应用到某地区基坑工程项目当中。已知该工程项目为深基坑类型,根据该工程项目的实际情况,在明确施工段划分、开挖工艺流程和开挖技术的基础上,对其进行施工管理,并在工程施工中引入监测制度,实现对管理方法应用效果的分析和验证。该工程项目是在原有已完成支护结构段位置进行开挖,沿支护桩的内侧进行开挖,并将每层开挖控制在深度小于2 m、长度小于20 m的施工条件下。同时,在施工过程中允许以跳挖方式进行,但不可一次性开挖过深或过长。在施工过程中,引入本文提出的管理方法,并针对深基坑的变形情况进行监测,监测记录结果见表2。

表2 本文管理方法下深基坑变形情况记录表

从表2中记录的数据可以看出,无论是深基坑地面沉降,还是围护桩水平方向上的位移都未超过该工程项目施工要求中规定的累计变量小于50 mm,变化速率小于2.5 mm/d的要求。因此,通过上述本文管理方法的实际应用效果证明,该方法在实际应用中能够有效提高施工质量,并且保证深基坑支护工程施工的安全性。

3 结束语

为了提升基坑支护工程在竣工后的质量,本文对工程施工管理方案展开了多方面的设计研究,此次方案设计从支护工艺、场地平整处理、定位放线、集中监测等多个方面入手,通过对不同作业环节的约束,实现对施工全过程的综合管理。为了进一步落实管理工作,在完成研究后,以某个在建工程为例,按照上文提出的步骤,进行施工管理。完成实验后,统计数据发现,通过本文方法进行综合管理后的工程质量更高,可满足基础性工程的施工管理需求。

但在此次实验中也存在一些不足,例如,基坑支护作业属于露天作业,实验没有考虑到露天作业条件下,外界环境对工程施工管理的影响。因此,可在后期的研究中,尝试在实验过程中增设一些干扰管理的因素,进行管理方法的进一步论证。

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