朱濤龍 (廈門海滄土地開發有限公司,福建 廈門 361000)
在建筑工程施工中,深基坑支護是非常重要的一項維護工程,其原因在于,它涉及到三個部分的內容,即確保邊坡具有穩定性、保護地下管線安全以及避免工程對周邊建筑物造成影響。而對于高層建筑物來講,深基坑的施工質量更是一項值得關注的內容。文章將結合日常工作經驗,分析深基坑支護工程的質量控制要點。
無論是房屋建筑,還是地下工程,或是某些基礎性設施,基坑支護都是必不可少的一項內容,它的作用就在于確保能夠順利建設出建筑工程的基礎部分,在基礎工程建設之后即可拆除。因此,深基坑支護需要較高的經濟成本,而成本量需要根據地形地貌、巖土成分等決定。在施工技術上來看,深基坑支護主要涉及到樁基工程、錨桿技術、土方開挖等[1]。
某住宅小區,建設6棟高層住宅樓,地下2層,地上13~32層;總建筑面積約12.7萬m2(其中地上面積8.4萬 m2,地下面積4.3萬 m2);總高度 99.5m;地下室本工程±0.000為絕對標高6.900。基坑開挖面積約21300m2,周長約740m。地下室一層標高為1.300,地下室二層底板頂標高為-2.600,底板500厚,承臺1600~1800厚,100厚墊層,基坑開挖深度為8.20~9.50m。基坑開挖后西側形成臨時邊坡高約12~25m,基坑覆土后永久邊坡高約3~15m。
深基坑支護施工中存在諸多不利因素,加大了基坑事故的發生幾率。因此,為確保深基坑支護的質量安全以基坑周邊環境的安全,建設單位現場代表在工作中應嚴格把關,防微杜漸,降低安全事故風險。
對基坑支護進行合理的設計是保證深基坑支護成功建設的基礎條件之一,在判斷深基坑支護方案是否合理時,應當從成本、安全性、可靠性、可行性幾個方面進行判定。相較于發達國家,我國使用深基坑支護的時間并不長,但是在設計上已經達到了一定的成熟度,然而,由于參數較多、無法清晰掌握地質不明因素,導致深基坑設計在難度上有所提升。所以在設計工作中應當遵照以下要求:第一,能夠滿足正常使用下建筑物的穩定性,以及承載力極限下變形的要求;第二,承載力極限時安全系數足夠;第三,以建筑工程周圍實際情況作為基礎,對支護結構的穩定系數以及在控制范圍內部的變形程度進行計算;第四,根據周圍環境做水平位移,以此對觀測性進行確定,避免對周圍環境造成不好的影響[2]。
首先,在對圍護樁、挖土流程等施工項目落實時,應當根據國家或者地方相關要求進行。
其次,控制圍護結構的施工質量,主要有以下幾點:在圍護工程測量放線中,重點測量圍護結構距離地下室外墻的長度;使用符合工程要求標準的設備、機械,操作時嚴格按照安全標準進行;正式施工之前對原材料進行檢查,確保合格后投入使用;嚴格按照圍護設計要求進行施工;做好的工程施工中突發事件的預案,一旦發生,可立即實施搶險措施。
再次,在確定維護結構以及止水帷幕強度能夠與設計標準相符之后,同時具備土方開挖條件,即可執行土方開挖工作;嚴格控制挖土深度、放坡比例、施工順序等狀況;嚴禁超挖;坑底可預留20cm原土采用人工挖以減小擾動;如遇到異常情況,如涌水涌砂、障礙物等,要在第一時間內通知業主和相關單位,停止挖土并立即執行應急方案,安全第一。
軟土地區地下水位往往較高,會涉及不同的水文條件,如潛水、承壓水等,在判斷降水和開挖的工序配合度時,應當以基坑所處地層的透水特性作為基本參考。土層強度在很大程度上受地下水的影響,地下水滲流大小與基坑危險性呈正向相關的關系。注意對基坑降水進行有效控制,一旦出現承壓水層,很可能發生突涌現象,對基坑的穩定性造成破壞。降水施工需要對井點降水的口數、深度和洞徑大小進行合理控制。涉及潛水降水時,要在挖土前實施降水操作,以開挖面以下半米出控制水位;當涉及承壓水層降水時,通過計算結果判定開挖深度多少后實施降壓抽水處理,繼續挖土前必須確保水位處于安全位;利用水位觀測井對水位變化進行監測,分析水位突變原因,以根據周邊環境監測情況,對降水措施進行調整;坑外承壓水降水,需要配備的措施即坑外回灌;降水措施保留時間直至設計允許的拆除或者地下室出地面;為保證降水井的有效性,避免挖土機械在挖土時撞擊到降水井,抽水電源、抽水設備是施工過程中必備要素[3]。
為確保地下工程施工的順利,降低突發事故的幾率,從以下幾個方面入手對基坑以及周圍環境進行保護。
①開挖前,確保砂袋、鋼管材料和錨桿成孔機、注漿機設備的數量。
②開挖過程中,若出現支護結構局部位移超出允許范圍的情況,暫時停止挖土,立即執行豎直平面斜撐,操作需要應用到鋼管或者鋼管索,并且在支護結構外卸載,避免主動土壓力過大,也可采取錨桿打折加固。
③在有裂縫出現在支撐結構中,可實行對撐加固,加固位置選擇支撐結構以及支撐樁,使用材料為鋼管、鋼管索。
④當支護樁間有漏點且發生漏水時,先對漏水進行引流,然后實行封堵,可使用早強水泥或者鋼絲網噴射混凝土,但如果漏點較大,需要在上述措施基礎上,另外結合外局部壓密注漿等操作。
⑤當基坑開挖深度已經達到設計深度,需要及時采取搶險措施,做好塊石墊層,范圍與支護樁緊靠,此時如果發生支護樁下部向著基坑內移動,及時向坑內拋入石頭或者做出土堆,同時在外部實施卸載,結構穩定后,錨桿施工或者通過注漿的方式實施加固[4]。
作為一種直接性措施,基坑監測有利于對周邊環境變形情況進行定量化觀察,并且能對自身穩定進行有效監控。基坑位置的地質水文條件、周邊環境,這些因素確定了基坑施工中環保要求等級。在確定基坑監測控制內容時,需要綜合考慮基坑建設的周邊環境、安全等級等,按照相關的設計要求設定控制標準,或者按照相關主管單位的要求進行控制[5]。
觀測點在基坑監測方案中需要滿足規范的有數量、間距和位置,選擇具有專業資質的監測單位進行基坑工程監測。監測前對初始值進行確定,進行初測2次。在基坑開挖過程中,確定監測頻率時要根據設計的具體要求,也可以根據相關的規定進行。定期向建設、監理等相關單位提交監測資料,根據監測情況,設計單位可實施反分析,以此對基坑未來變形情況進行預先評估,以累計、日變形量設定監測控制標準,一旦變形量超過警戒值,或者有其它非正常情況出現,需要增加監測頻率。
基坑工程是由多個專業及多家參建單位一起參與完成的工程,因此,各單位的配合程度直接影響著基坑工程質量。基坑施工安全要在多方面協調作用下才能夠得到保證,其中包括:合理設計施工方案、按照合理的流程施工并保證質量等等。如果要將深基坑建設在軟土地區,應當充分考慮到復雜的地質水文條件、周邊環境,加強開挖過程中各個環節的管理工作,及時采取有效的應對措施,確保工程安全[6]。
在設計及施工過程中要求各參建單位必須對提升施工質量、對自身行為加以規范,強化對于安全生產的認知程度,做到科學決策、合理設計及認真施工,在設計與施工環節注重科學性以及合理性,以此促進施工質量的提升,將施工效果升華。