王玉璧
(山西正建建筑工程有限責任公司,山西 太原 030012)
無論在工業建筑還是民用建筑工程中,深基坑開挖與支護工程都是最重要的分項工程之一。深基坑開挖與支護工程主要關系著建筑結構的穩定性和建筑壽命,若想保障建筑工程的施工質量,首先必須要保障深基坑開挖與支護施工質量。不過就現狀來看,我國的深基坑開挖與支護施工技術雖然已經比較成熟,但在實際施工中仍舊存在著一些問題。以下就結合實際施工經驗來談談工民建中深基坑開挖與支護施工技術,僅供參考。
深基坑開挖與支護工程主要是工業與民用建筑工程中地下室工程的一部分,所以其具有著較強的地域性特點。我國疆域遼闊、跨越多個氣候帶,這決定了每個地區的地理性質存在較大的差距,而深基坑開挖與支護工程的地域性特點正是源于這種地理性質的差距,即在不同地區中,所采用的施工技術方式及特點各有不同。
深基坑開挖與支護施工質量直接關系著工業與民用建筑工程的整體施工質量,尤其關系著建筑結構的穩定性和建筑壽命,所以它在施工過程中必然會涉及到許多比較復雜的施工工序,更需要采用一些比較復雜的施工工藝。另外,根據工民建中深基坑開挖與支護施工經驗來看,實際施工與施工設計往往還會存在一定的出入,這也增加了其施工的復雜性。
在深基坑開挖與支護施工過程中,施工深度會一點點增加,而隨著施工深度的增加,其邊坡坡度也會逐漸增大,最大可以達到80-90°左右。而從理論分析上來說,邊坡坡度一般應在60°左右,如果其坡度過大的話,在邊坡開挖過程中很容易引起土體中三向受力平衡的破壞,進而導致土體變形或者坍塌。為此,在邊坡施工過程中應當要對作業面面積、施工深度及邊坡坡度進行有效控制,還要保證支護的穩固性。
土釘支護施工的原理是:通過土釘與土體間的相互作用,以保證邊坡土體的整體性及提高其的穩定性。土釘支護主要是由土釘、噴射混凝土面層以及防水系統這三部分共同組成的,它在土體變形過程中的受力模式非常復雜,至少會受到拉力與彎力這兩種力的影響,因此在土釘支護施工時應當要使土釘長度與設計抗拔力相符。其具體的施工技術要點為:在土釘孔施工中,一般需要運用到人工洛陽鏟,于每個孔口上都標明具體的深度。在下鋼筋作業前,先要做好相關檢查和清潔工作。另外在漿液完成初凝前還要做好相應的補漿措施。
一般在支護樁施工過程中都需要運用到長螺旋鉆機設備,該設備的優點主要在于:操作方便、施工效率快、成本低、污染小。不過,在實際支護樁施工中也往往存在著一些問題,例如骨料不夠均勻、鋼筋下插較困難、混凝土塌落度比設計偏大、鋼筋籠保護層不夠均勻等。為了改善上述問題,可以采用鉆孔灌注樁施工工藝。還需注意:在打孔完成后壓入水泥漿液時,應當從孔底下部壓至上部,直至上升到標注位置,再填滿骨料及鋼筋籠,最后根據實際情況進行高壓補漿。
根據地層土質條件的不同與施工工藝技術的不同,錨桿的實際抗拉力也有所不同,一般若土質條件完全相同的話,不得使用普通的錨桿鉆機。在錨桿施工前,首先需要通過科學的錨桿試驗來有效確定錨桿的受拉承載力。在實際施工過程中,成孔作業可以采用壓水鉆,需注意根據具體的作業環境來使用螺旋鉆。對于拉桿和鋼絞線等部件,需要提前進行清潔、除銹及除油。另外在最后一步的灌漿施工中,一般應當要選擇具有良好的防酸能力的水泥并合理控制其水灰配比,因為大部分的工業與民用建筑工程周邊的地下水都是呈弱酸性的。
降水井施工中涉及的問題較多,例如在某民用建筑工程中,由于水位變化比較復雜且水量分布不夠均勻,實際施工難度較高,所以在施工中設計了600mm×25m 的降水井共計70 口,在每口降水井的施工中都嚴格控制好鉆孔孔徑及其垂直度,下井管時保持垂直居中,且采用測樁徑的方式檢查是否有出現縮頸現象。另外,施工中選用了豆石的濾料級配,嚴格控制好濾料的質量。
含水率、粘聚力、內摩擦角等土體力學參數計算的精準度直接影響著深基坑開挖與支護施工質量,但在現實中,受地質情況復雜的影響,土體力學參數的計算結果經常不夠精準,尤其有些參數在開挖施工后是可變的,所以更加加大了其計算難度。
一般情況下是采用極限平衡理論對深基坑開挖與支護施工的安全系數進行計算,但即使計算出了科學的數值,卻不一定能夠保證結構的實際受力與計算數值相及結構設計相符。在現實中,土體的受力是處于動態變化過程中的,且結構受力狀況非常復雜,很容易出現變形,從而大大增加了結構實際受力的控制難度。
在深基坑開挖與支護施工的前期準備階段,需要做好土體的勘察取樣工作,并據此進行科學的分析,得到最優的結構設計力學標準。不過在現實中,有時施工單位會為了節約成本而不重視土體的勘察取樣工作,因此導致對施工現場情況的了解不夠準確,最終影響了實際施工工作。
事前質量控制是指在深基坑開挖與支護施工的前期準備階段所開展的施工質量控制工作,其主要包括:詳細調查深基坑開挖與支護工程的基本概況,有效分解工程的總體質量目標;設置完善的工程監管機構,確認施工人員的質量責任;明確施工質量管理標準規范和質量控制程序。
事中質量控制是深基坑開挖與支護施工質量控制的關鍵,只有在實際施工過程中將一切質量影響因素都排除,才能夠切實保障深基坑開挖與支護施工質量。具體來說,在深基坑開挖與支護施工過程中應當做到以下幾點:嚴格把關好施工材料質量,確保所選購的一切施工材料都符合國家相關質量標準和深基坑開挖與支護施工的實際要求,并加強對材料的維護管理;加強施工技術管理,在每道工序前都先做好技術交底;加強施工質量監管,每當完成一道工序后都要先對其進行質量驗收檢查,合格后再繼續下道工序作業。
事后質量控制也是施工質量控制中非常關鍵的一個環節,其是指在深基坑開挖與支護施工完畢后所開展的施工質量控制工作,即:嚴格依照國家關于深基坑開挖與支護施工的相關質量標準對其各項施工內容進行全面檢查驗收,一旦發現其中有質量不合格的地方需進行返工,直至檢驗質量合格為止。
綜上所述,深基坑開挖與支護施工是工民建施工中的重要內容,在施工中應當要采取科學合理的施工技術,并把握好各項施工要點,這樣才能夠切實保障深基坑開挖與支護施工質量,進而保障建筑工程的整體施工質量。