摘要:深基坑支護工程的質量直接影響著整個工程的施工進度與質量,本文就廣東省深基坑工程中常見的問題進行了討論與分析,并針對深基坑支護工程質量管理的控制要點進行了探討。
關鍵詞:深基坑支護工程;常見問題;質量管理
近年來,我國的建筑行業快速發展,深基坑支護技術也廣泛應用于建筑施工中,并且深基坑支護工程質量也直接影響著工程的施工進度與質量。廣東地質條件具有多樣性,其深基坑工程支護也存在較多的形式,并且各種支護形式都得到了應用。目前在深基坑工程施工中存在一系列的問題,如深基坑支護結構在設計理論、計算方法與施工技術上無法滿足設計要求等,都造成了基坑工程事故的發生,因此加強深基坑支護工程質量管理就變得尤為重要。
一、深基坑支護工程中的常見問題
為保證地下結構的施工安全,通常在基坑側壁以及周邊進行支擋、加固與保護,采取的措施主要有排樁、水泥土墻、逆作拱墻、放坡以及土釘墻等等。深基坑支護工程是一項具有較高綜合性的系統工程,其中涉及到地質環境、工程結構以及施工材料、施工工藝等方面,工程質量要求較高,其施工難度較大,并且受到諸多因素的影響。深基坑支護工程中的常見問題包括以下幾個方面。
第一,廣東省復雜的地質條件增加了深基坑支護工程的難度。廣東地區的巖層出露面交淺,支護方式不當就很容易造成基坑的塌方;具有較厚的殘積土層,其含沙量較大,透水性較強,遇水存在軟化的現象,若處置不當就極易發生意外;地下水較多,由于廣東處于珠江出海口,基坑出現滲水就很容易導致周邊的房屋產生裂縫或發生沉降;具有較厚的沙層,在交界處由于攪拌樁無法進入巖石而造成漏水;廣東地區城區的舊房較多,地基較差,臨近這些舊房進行深基坑開挖時,具有較大的風險;灰巖溶洞較多,導致深基坑開挖容易塌陷以及冒水;廣東部分地區,如南沙、黃埔、珠海以及中山等地屬于厚軟土地基,軟土厚度達10-50m,由于軟土的性質差,具有很高的含水量,對樁基的承載力有著巨大的影響;廣東建筑物的地下空間相互臨近,對基坑的開挖具有較大的影響,必須考慮地下結構以及地鐵隧道等(圖1)。
圖1 排樁支護基坑失穩破壞
第二,土壤采樣不夠準確。對施工場地的土壤進行取樣,并分析其含水量以及干密度。部分施工單位為了降低成本減少工作量,僅設置少量的土壤檢測點,或者由于施工人員技術水平以及設備的限制使得對土壤的取樣量少,數據采集不完整,同時具有太大的隨機性,這都導致所求的壓力系數失去了準確性,提供給深基坑支護結構設計的數據可靠性也就較低。
第三,土體壓力的計算不夠準確。深基坑的開挖深度通常較深,土壤的成分較為復雜,加上地下水、地表水以及降水的影響,為土體最大承載力的計算增加了難度。由于土壤的含水量、滲透系數、粘聚力、內摩擦角、重力密度以及天然含水量等均對支護結構實際受力的計算造成影響,參數的數據一旦失去準確性,土體壓力的計算也就不正確,就會導致邊坡失穩等事故。同時,隨著基坑的施工,側壁的承受力也隨之逐漸增強,從而引發結構的變形,或者事故的產生。
第四,邊坡設計未達到標準。由于施工人員技術不夠熟練、施工的監管不到位,導致分挖的程度以及高度不一致,邊坡表面出現嚴重的不平整,甚至存在少挖與多挖的現象。邊坡開挖未嚴格按照計劃進行,致使其落后于土方的施工,這嚴重影響了施工的進度,也增加了施工的難度,同時造成基坑支護工程無法完成。此外,對邊坡安全設計計算不夠精準,也造成了邊坡的穩定性較差。
第五,混凝土強度不夠。深基坑支護工程一般采用噴射混凝土進行,該方法操作方便,提高了施工進度,節約了人力與物力,但是該方法的使用也受到諸多因素的影響。首先受到施工設備以及施工人員技術的影響,若施工人員該技術的水平較低,對設備缺少檢查與維護,而錨桿的設計不到位以及輸料管道存在彎曲、接頭松動、漏風漏料都會影響噴射混凝土施工。其次,對噴射配料的質量也有嚴格的要求,如要求配料的配合比協調,否則將會造成混凝土厚度不夠、強度不達標等。再次,在灌漿過程中若缺乏對土體的準確勘測與計算,就會造成注漿管的位置存在較大偏差,壓力不夠,影響施工的進度甚至造成二次施工。
此外,缺乏對深基坑的監測,缺乏監測技術使得工程的施工存在安全漏洞,也會導致安全事故的發生。
二、深基坑支護工程質量管理的控制要點
(一)深基坑支護工程設計管理控制
深基坑支護是為了完成建筑工程而采取的一種臨時措施,對深基坑支護的設計應做到經濟合理、安全可靠,并且具有可操作性。由于支護工程受到地質條件、地下水情況、巖土情況、施工技術、設備以及施工工藝等因素的影響,因此支護工程設計人員需要對施工現場的地質進行詳細勘察,熟悉掌握地質勘察報告,對地形地貌等各種影響因素以及邊坡的穩定性進行分析。在深基坑支護工程設計時要求設計單位具有豐富的經驗與合格的資質,設計人員具備結構力學、材料力學、工程地質與水文等多種知識,并根據施工現場周圍的環境特點設計出科學合理、經濟可行的設計坑支護方案(圖2)。同時,工程人員需要在施工前對設計方案進行審核,充分了解設計意圖,與設計人員做好溝通,在充分了解方案的情況下組織施工,并保證施工的協調有序。
(二)施工單位選擇與施工組織設計審核
深基坑支護工程的施工需要具有施工資質與施工能力的專業施工隊來進行。深基坑支護工程施工單位的技術力量以及施工隊伍的整體素質對工程質量有著重要的影響,監理工程師應參與施工隊伍的選擇,協助業主對施工單位進行審查,從而選定專業合格的施工隊伍。進行深基坑支護工程施工的隊伍還需要具有良好的社會信譽、較強的技術能力以及豐富的施工經驗,并避免由于層層分包造成質量不過關的現象。此外,監理工程師還需要對施工單位提供的施工組織設計進行審定,并提出相應的修改意見。審核的內容包括深基坑的施工平面圖、深基坑的支護體系、開挖方式、降水措施以及監測布置是否合理等。施工單位應嚴格按照監理工程師的要求對施工組織設計進行完善,獲得總監審批后才能進行實施。
圖2 廣東某廣場巖石開挖深基坑支護剖面圖
(三)深基坑止水效果控制
廣東地區由于位于珠江出海口,地下水含量較高這對基坑工程的施工帶來了較大的風險。在制定止水方案時需要同時考慮深基坑工程的防水、降水以及排水,分析深基坑周圍的環境以及地下水的成因。對深基坑進行止水效果的控制即是對水泥攪拌樁的質量進行控制,從而達到止水的目的。施工前,應對施工場地進行平整,其高度差應小于20cm,將地下的障礙如石塊、樹根以及生活垃圾進行清除,對低洼處進行回填,對樁機路線軟弱地面進行夯實與平整。嚴格按照攪拌樁的平面設計進行定位放線,并對每根樁進行標記,審核通過后進行施工。進行止水帷幕的施工時,首先需要對樁體的質量進行控制,控制水泥漿合適的摻入量,充分攪勻狀體,必須保證樁長到達設計的深度,樁頭應避免攪而無漿的現象;其次,應對樁的搭接長度以及密實度進行控制,避免造成蜂窩、孔洞以及開裂的現象;再次,防止在支護工程結構上進行作業,避免對支護結構的安全產生影響,破壞止水帷幕導致地下水滲入。
(四)鉆孔灌注樁的質量控制
鉆孔灌注樁是深基坑支護工程的垂直支撐體系,直接影響了土方開挖以及后期地下工程的施工安全,因此對鉆孔灌注樁的質量控制十分重要。其質量控制的要點主要包括對鋼筋質量控制、砼強度控制、鉆孔灌注樁深度控制以及樁體直徑的控制等。首先,鋼筋質量控制。包括材料與制作兩個方面,鋼筋的型號、直徑材質必須符合施工設計要求,并且材料應具備檢驗合格報告。在鋼筋籠的制時需要同時保證鋼筋籠的直徑與保護層的厚度,鋼筋籠之間搭接的長度、主筋與箍筋間的長度應符合規定,主筋與箍筋的焊接應滿足有關的要求。其次,鋼筋籠放置的控制。在放置鋼筋籠前需要測量與核查樁孔的深度,確保滿足圖紙的設計要求。鋼筋籠擺放時需要準確,前后節擺放的鋼筋籠的主筋搭接與焊接應滿足設計要求,同時箍筋間距與焊接也必須符合施工的規定。再次,控制砼強度與澆筑質量。對商品砼的使用,需要選用符合施工設計要求的產品以及具有較高資質與綜合實力的生產廠家。在進行灌注樁施工時,監理單位需要對砼的配合比以及坍落度進行復查,確保符合施工要求;在現場澆筑時進行砼取件并送檢;同時還應對每根樁的砼用量以及樁長進行確定。此外,對鉆孔樁灌注的控制。在灌注鉆孔樁時,需要根據施工場地的實際地質條件,做好泥漿護壁工作,避免塌孔現象增加砼的用量。澆筑時還應注意漿管與砼澆筑的上提速度,不應過快。
(五)加強監理控制
深基坑工程的監測內容主要包括:支護結構水平位移,地下水位,樁、墻內力,周圍建筑物、地下管線變形,錨桿拉力,土體分層豎向位移,支撐軸力,立柱變形以及支護結構界面上側向壓力等。其中位移的觀測點數量應大于兩點,并將監測點設在影響范圍以外。在基坑開挖前,測得初始值,次數大于兩次,各項監測的時間間隔根據施工的進度來確定。
結束語
做好深基坑支護工程質量管理控制,才能夠切實的保證支護工程的質量,進而保證建筑工程的施工進度與施工質量,并確保施工安全。
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