(東臺市頭灶鎮建設環保服務中心,江蘇鹽城 224241)
深基坑開挖深度不小于5 m,地下室不少于三層的工程,會存在其深度不足5 m,但其施工條件及地下管線分布極其復雜,前述狀況均可稱為深基坑施工,反之,為淺基坑。
城市施工管線密布或管線圖不符,有管線多的情況,基于此,鉆孔前需要先作管線探測。條件允許的情況,可用雷達探測,再以人工挖探作為輔助;若條件不允許時需要保證人工探測過程嚴格化執行,不留死角。
連續墻導墻或格構柱施工前應仔細復核原始設計數據,保證沒有問題后,再實地放樣樁位,同時定出控制樁位的縱橫軸線的點。
1.2.1 導墻制作
翻墻制作重點在于對導墻軸線位置、垂直度、平整度進行合理控制。根據經驗,導墻施工軸線需要向基坑外側移動10 cm,避免施工中連續墻侵入主體結構,最終導致基坑凈空間不足的問題出現。
1.2.2 護筒制作及安裝
埋置鋼制護筒,需要提前計算好護筒長度,且需焊接牢固,結合地質狀況嚴格控制標高,旋挖鉆機成孔孔徑應小于護筒直徑,之后再把護筒壓進孔內。護筒在埋設時,應保持正直,否則存在傾斜的護筒易碰到鉆機而發生移位,護筒中心線會與樁位重合,致使漏漿,這種情況下樁孔上部不穩定會造成地層塌孔。保證護筒的埋設深度,埋設不足會使護筒自行下沉,無法維持水頭,導致嚴重的塌孔問題。
1.2.3 鉆機就位及鉆孔
鉆孔前調整機架鉆桿垂直,位置無誤,避免由于鉆桿晃動使孔徑擴大或使孔底虛土增加;起初鉆進時應確保鉆桿垂直,放松起重繩,提高鉆桿作用于土層的壓力,逐漸進尺,盡可能減少鉆桿晃動;需要結合具體的地質變化情況調整鉆進速度;鉆進時應對孔口或周圍積土及時進行清理;如果存在鉆桿抖動大的情況,且機架發生搖晃、無法鉆進等問題時,須停鉆進行檢查,將問題解決后繼續進行。
1.2.4 清孔
清孔是為了抽換孔內泥漿,清理鉆渣或沉淀層,降低孔底沉淀厚度,避免孔底存留沉淀太厚使成樁下沉太大。清孔為灌注水下混凝土奠定了有利的施工條件,保證探測和灌注工作順利進行,確保混凝土質量。檢查終孔后,需要立刻清孔,切忌間隔時間過長,避免泥漿或者鉆渣沉淀過多,為清孔工作造成困難[1]。
這種支護須滿足放坡開挖要求,還應注意:第一,按設計要求進行基坑開挖分段分層,禁超長或超深開挖。第二,上下層面板或者錨桿(土釘)施工時,必須滿足既定的養護要求。第三,錨桿施工需按照邊坡土質條件或實際含水情況選擇成孔設備,控制成孔深度須大于要求長度0.3~0.5 m??紫洞蟮碾s填土或砂性土不適合預成孔的邊坡,可用打入式花管,促成注漿錨桿。第四,分兩次噴射面板設有鋼筋的噴射混凝土,且其強度和厚度必須滿足規定要求。
人工挖孔及機械成孔灌注(樁)墻均應采取間隔施工的方式;要求樁位偏差和軸線或垂直軸線均應控制在50 mm以內,垂直度偏差應小于或等于0.5%;埋設綁扎、吊裝或埋設非均勻配筋的(樁)墻鋼筋籠時,鋼筋籠安放和設計方向應保證一致;施工結束,下層土方開挖前用低壓變動測法檢測樁身的完整性,檢測數量盡量超過總體樁數量的10%,大于或等于5根。此外,還應特別注意處理土方開挖后樁間土的保護及排水工作。
這種類型的預制樁包括預制混凝土樁與鋼板樁兩種。第一,檢測運輸到施工現場的成品樁的質量。第二,明確沉樁的施工順序及工藝。焊接鋼板樁可使用剖口對焊或魚尾板焊接,合理設置相鄰樁的間隔,使其盡量錯開1 m以上;混凝土預制樁須單節樁,不要接長。
深層攪拌樁可采用漿噴或粉噴進行施工,選擇施工方法或相應設備時,應綜合考慮設計要求和地質條件,實際施工前需要先明確各項施工參數。施工必須滿足搭接要求,每段施工均應連續進行,相鄰樁體施工間隔時間應控制在24 h內。須在施工起始時采取加強措施,攪拌結束后及時插入型鋼等材料。合理劃分施工段,以保證樁體的完整性或均勻性,減少段數,且應縮短施工段間時間間隔,時間過長時,需要補樁或采取其他加強措施。施工時如實記錄樁位、提升速度和樁長、水泥漿(粉)用量等。
常見的高壓噴射注漿形式分為定噴、擺噴、旋噴三種,又可分別采取單管法、二重管法、三重管法。需按照實際地質條件或技術要求劃分,選用對應的設備和噴射參數以及漿液配方,采用現場試噴的方法對其確認后再施工。高壓噴射注漿孔需間隔施工,并要求于24 h后初具強度時,再進行緊鄰的注漿孔的施工,特別強調控制標高,需重視施工安全防范措施。
基坑土體加固分為坑內被動、坑外主動區土體加固2種,注漿法、高壓噴射法、深層攪拌法最為常用。需嚴格按《地基處理技術規范》(JGJ 79—2012)進行施工?;油馏w的加固施工除過應急搶險加固項目之外,應等到圍護結構施工結束后再展開,保證施工開挖前施工。明確施工方案時需要綜合考慮到施工對基土造成的擾動或對相鄰結構造成的負面影響,此時需要強化環境影響監測工作[2]。
處理地下水時包括側向止水帷幕的施工環節,該環節施工的主要作用是避免基坑側壁有水大量的滲進基坑內部;及時做好坑內外的排水處理工作,主要作用是保證基坑內施工作業正常進行且避免坑外的地表水進入基坑內,為了避免基坑受到損壞;還包括基坑降水的環節,需要滿足:
(1)開挖基坑或地下結構時,需保證地下水位在基坑底下0.5~1.5 m;
(2)坑深部承壓水不能引起坑底隆起又不產生突涌及管涌;
(3)保證降水過程中臨近建筑和地下管線能正常使用;
(4)保證基坑邊坡的穩定性。
結束降水系統的施工后,需要測試運轉,當存在井管失效的問題時,須采取合理地措施使其恢復正常,若不能恢復應該設置新井管;須在降水運行途中不定期檢測其含砂量是否符合要求,降水排水和集水明排的水均須確保排出水和市政排水管網保持暢通。
成立監測小組,監測壓頂梁的垂直和水平位移和圍護樁樁身部位出現的變形,即測試斜、支撐軸力,立柱水平或垂直位移以及坑內外地下水位和地下管線水平位移與沉降。
工程開挖的重點監測范圍應該在開挖深度的3倍范圍以內。實時監測地下水位和地鐵及圍護墻本體,同時以信息化監測用于動態指導施工。在基坑開挖階段約每天1次,如遇關鍵時刻應增加監測次數,如遇較大變形或累計達到了報警值,應立刻停止施工,并做好相關的匯報工作,找到相應的原因,對施工合理調整啟用備用方案。
在開挖中設水位監測井來監測地下水位,以土體“時空效應”為主要理論指導,挖坑途中需要于基坑內預留適當寬度土體,目的在于平衡基坑外主動土壓力,部分土體產生被動土壓力用于抵抗主動土產生的壓力;為使基坑變形能控制在有限范圍內,需按要求在24 h內開展土體分塊抽條及混凝土墊層的施工,避免安全隱患出現;挖除“盆”邊土時應按照“分區、分段、分層、分塊”的原則進行,結合土體的“時空效應”理論進行對稱、限時且平行挖土,結束分塊開挖之后應于24 h內完成支撐澆筑;抽條會因土體太高而引起塌方的危險,此時需要刨除盆邊土上方2 m高的土體,再挖除“盆”邊土。
設置應急處理方案:埋設注漿管在地鐵主體結構側的地墻外,開挖工程后做好注漿材料的準備工作,使注漿隊伍保持在待命狀態,如果發現監測數據有異常情況時,需要召開緊急處理會議協商控制措施,并加以實施解決問題。
一般基坑施工中容易遇到的危險源包括觸電、高處墜落、機械傷害、物體打擊、坍塌等。具體應急措施應該包括:(1)施工現場成立專門的施工負責領導小組及應急救援小組,成立現場應急救援隊;(2)預估可能發生的危險準備充足的防汛或防大風應急措施急救物資;(3)做好應急響應,尤其遇大風防汛季節,需特別做好現場值班輪流制;(4)應急結束后及時解除應急救援命令,并做好相關清理工作和組織恢復施工;(5)以最快速度向上級主管部門提交應急報告。
安全施工是深基坑開挖施工的重點,因此,開挖前需要首先做好相關的施工地點的調查和研究工作,確認并掌握施工現場的各種信息,隨后結合施工現場的實況根據工程特點與實際需求制定合理的施工方案,加強相關組織人員的管理工作,在施工中根據實況做好指導。需要做好施工現場技術人員的專業指導及技術培訓工作,細分工作量,將工作明確到崗,建立健全完備的應急預設方案制度,且應定期做好施工中的檢查和監督工作,確保施工能夠如序進行。
機械設備是深基坑施工中主要使用的作業工具,因此,在工程施工過程中機械的正常投入使用是最基礎的物質保障基礎。在現場施工時須保證操作人員的規范操作,作業結束后,需要安排專業工作人員對設備進行檢修保養,延長設備的使用壽命[3]。
綜上所述,深基坑及支護施工是建筑工程在施工過程中極其重要的一個內容環節,其某種意義上影響整體的工程質量,工作人員應按照程序保證施工能夠規范進行,掌握各施工環節,保證工程質量。