摘要:深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)正在向著綜合性方向發(fā)展,帶來(lái)一場(chǎng)技術(shù)革命。文章從深基坑施工特點(diǎn)出發(fā),探討了施工技術(shù)及質(zhì)量控制方案,然后以工程實(shí)例進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:樁基工程;支護(hù)結(jié)構(gòu);質(zhì)量控制
引言
隨著高層建筑的發(fā)展,深基坑支護(hù)的難度會(huì)越來(lái)越來(lái)大,因此深基坑的施工不僅要保證施工過(guò)程中的穩(wěn)定,而且要嚴(yán)格限制周邊的地層位移以確保環(huán)境安全。我們要高度重視深基坑工程設(shè)計(jì)與施工。近幾年,在建筑工程的深基坑建設(shè)實(shí)踐中,逐漸形成了較為合理經(jīng)濟(jì)、適用于不同地質(zhì)條件和基坑深度的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
1 深基坑施工的特點(diǎn)
基坑工程包括維護(hù)體系設(shè)計(jì)施工和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對(duì)圍護(hù)體系是否成功產(chǎn)生重要的影響。不合理的土方開挖方式,步驟和速度可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基變位。因此,深基坑開挖與支護(hù)引起了廣泛重視。深基坑工程施工具有以下特點(diǎn):
①建筑趨向高層化,基坑向大深度方向發(fā)展;②基坑開挖面積大,長(zhǎng)度與寬度有的達(dá)數(shù)百米,給支撐系統(tǒng)帶來(lái)較大的難度;③在軟弱的土層中,基坑開挖會(huì)產(chǎn)生較大的位移和沉降,對(duì)周圍建筑物、市政設(shè)施和地下管線產(chǎn)生嚴(yán)重威脅;④深基坑施工工期長(zhǎng)、場(chǎng)地狹窄,降雨、重物堆放等對(duì)基坑穩(wěn)定性不利;⑤在相鄰場(chǎng)地的施工中,打樁、降水、挖土及基礎(chǔ)澆注混凝土等工序相互制約影響,增加協(xié)調(diào)工作的難度;⑥支護(hù)型式的多樣性。迄今為止,支護(hù)型式已經(jīng)發(fā)展到數(shù)十種。
2 挖土施工的準(zhǔn)備
①分析工程地質(zhì)勘察報(bào)告中軟弱土層分布情況與土層的物理力學(xué)性質(zhì)及其厚度,基坑開挖面涉及哪些軟弱土層。②了解基坑周邊環(huán)境,有否需要保護(hù)的淺基房屋、道路及路面下的永久性管線分布情況,周邊道路的車輛運(yùn)行情況,哪些需要重點(diǎn)保護(hù)。③熟悉基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)樁墻結(jié)合內(nèi)支撐式圍護(hù)、水泥攪拌樁重力式擋墻、土釘墻或復(fù)合式土釘墻、地下連續(xù)墻等不同的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)掌握其特點(diǎn),有針對(duì)性地提出基坑挖土方法及應(yīng)急措施。④熟悉地下室工程圖紙,包括樁基工程情況,分析基坑各區(qū)段的挖深、承臺(tái)、基礎(chǔ)梁、后澆帶的分布情況,地下室各層梁板標(biāo)高,并校核基坑圍護(hù)方案中的計(jì)算挖深以及拆撐措施是否準(zhǔn)確、可行。⑤根據(jù)上述各方面的條件及資料,認(rèn)真編制基坑挖土施工方案,方案的主要內(nèi)容包括: 基坑工程概況、挖土施工準(zhǔn)備、組織管理機(jī)構(gòu)、挖土施工部署、機(jī)械配備計(jì)劃、挖土施工方法、挖土進(jìn)度計(jì)劃、安全與環(huán)境保護(hù)措施、應(yīng)急措施等。
3 深基坑支護(hù)的施工技術(shù)
深基坑支護(hù)形式較多,施工過(guò)程中根據(jù)工程的周邊環(huán)境和地質(zhì)狀況進(jìn)行支護(hù)形式的選擇。
3.1 根據(jù)基坑的支護(hù)方式,深基坑的支護(hù)有懸臂式、混合式和重力式擋土墻三種。①懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)主要依靠嵌入基坑底部的巖土支撐地面重量,需要保證足夠的土壓力和水壓力,保持整體結(jié)構(gòu)的平衡。主要適用于土質(zhì)條件好、基坑深度小,整體條件較好的基坑。②混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)。在懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上增加了錨桿等支撐,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性更強(qiáng)。錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)由擋土結(jié)構(gòu)及錨固在基坑防滑面之外的穩(wěn)定土體錨桿組成,這種技術(shù)主要運(yùn)用于規(guī)模較大、變形較小的基坑。③重力式擋土結(jié)構(gòu)。主要依靠自身的重量保持結(jié)構(gòu)的平衡,保證支護(hù)結(jié)構(gòu)在側(cè)向的土壓力作用力下處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.2 根據(jù)深基坑的支護(hù)型式,支護(hù)結(jié)構(gòu)有支擋型和加固型兩種。支擋型支護(hù)結(jié)構(gòu)如地下連續(xù)墻、樁排支擋結(jié)構(gòu)、土釘支護(hù)結(jié)構(gòu);加固型支護(hù)結(jié)構(gòu)如水泥攪拌加固結(jié)構(gòu)。①地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。整體剛性強(qiáng)、防水防滲效果明顯,適用于各種深度的基坑施工,適應(yīng)地下水位更深的軟體粘土層等各種復(fù)雜的施工環(huán)境。地下連續(xù)墻對(duì)施工地域周圍建筑的影響較小,被廣泛運(yùn)用于高層建筑的基坑支護(hù)中。②樁排支擋結(jié)構(gòu)。在柱列式間隔中布置鋼筋混凝土挖孔和鉆孔灌注樁,形成擋土結(jié)構(gòu),形式有連續(xù)樁排、雙排樁和稀疏樁排。③土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)。依靠密集的土釘群、加固的土體和混凝土等,來(lái)建立類似于重力式擋土結(jié)構(gòu)的支護(hù)結(jié)構(gòu),抵制土壓力以及其他作用力,保證深基坑和邊坡的穩(wěn)定性。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)輕便,柔性較高,工程造價(jià)低,施工經(jīng)濟(jì)方便,是當(dāng)前深基坑支護(hù)工程中首選的支護(hù)型式。④深層攪拌加固結(jié)構(gòu)。主要是將水泥進(jìn)行機(jī)械攪拌作為固化劑,與軟土劑進(jìn)行強(qiáng)制攪拌,確保二者之間產(chǎn)生一定的反應(yīng)并逐漸硬化,達(dá)到一定的強(qiáng)度要求,形成堅(jiān)固的支護(hù)結(jié)構(gòu)。工程造價(jià)少,對(duì)周邊影響較小,穩(wěn)定性強(qiáng),適用于粘土等軟土層。⑤深基坑支護(hù)施工需要必要的監(jiān)理工作。建筑工程中深基坑支護(hù)施工過(guò)程中,監(jiān)理工作必不可少。叮囑技術(shù)人員做好每個(gè)環(huán)節(jié)的工作,對(duì)每個(gè)施工階段的重要工序進(jìn)行檢測(cè)和審核,及時(shí)了解和掌握工程周邊支護(hù)周邊的土體變化和整個(gè)工程的穩(wěn)定狀況,全面地、及時(shí)地反應(yīng)整個(gè)施工環(huán)境,保證施工過(guò)程每一環(huán)節(jié)施工質(zhì)量達(dá)到要求。
深基坑支護(hù)施工監(jiān)理主要包括:地下水位、鄰近建筑物和道路的水平位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移等具體方面的檢測(cè)。從基坑支護(hù)和圍護(hù)角度來(lái)講,監(jiān)理工作包括基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)和基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)。
4 深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)
高層建筑深基坑支護(hù)的施工階段是整個(gè)工程中較為關(guān)鍵的階段,因此,必須對(duì)該階段的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。
4.1 深基坑施工
在高層建筑深基坑工程中,包括許多重要環(huán)節(jié),如挖土、防水、擋土及維護(hù)等,是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,一旦其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤,都將會(huì)對(duì)整個(gè)工程造成影響,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生安全事故。因此,施工單位必須嚴(yán)格按照施工流程和有關(guān)的技術(shù)規(guī)范等組織施工,并對(duì)重要位置的施工制定詳細(xì)可行的施工方案,同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)過(guò)程控制。例如,在確定土方開挖方案時(shí),需對(duì)基坑的地質(zhì)報(bào)告、地下設(shè)施以及周邊建筑物等實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)分析,如果是特殊土體則應(yīng)精心組織施工,對(duì)于軟土地區(qū)而言,基坑的開挖深度不宜過(guò)大;膨脹土地區(qū)盡量不要在雨季進(jìn)行開挖。
4.2 深基坑周圍土體止水效果的控制
由于地下水對(duì)深基坑工程的施工影響較大,因此,在地下水位較高的地區(qū)進(jìn)行深基坑施工,必須制定詳細(xì)的止水方案。在制定具體的止水方案時(shí),應(yīng)從防、降、排這三個(gè)方面加以考慮,并根據(jù)地勘部門提供的詳細(xì)地質(zhì)資料,分析地下水的主要成因,同時(shí)還應(yīng)對(duì)基坑周圍的環(huán)境進(jìn)行深入了解,絕對(duì)不能僅靠不間斷的抽水來(lái)降低水位,不然很有可能造成基坑附近的土體發(fā)生流失,致使周邊建筑物不均勻沉陷,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生管涌,不僅增加了處理難度,而且還會(huì)延誤工期。止水帷幕是深基坑支護(hù)中較為常用一種止水措施,為了確保支護(hù)工程能夠順利進(jìn)行,在止水帷幕施工時(shí)需注意以下幾點(diǎn):確保樁體質(zhì)量合格;確保樁的密實(shí)度和搭接長(zhǎng)度符合要求,防止樁頭開叉、蜂窩、空洞等現(xiàn)象的發(fā)生;嚴(yán)禁在支護(hù)結(jié)構(gòu)上隨意開口,否則不僅會(huì)使支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全受到影響,而且還破壞了止水帷幕的效果,地下水則很容易從開口位置滲入。
4.3 突發(fā)事件的處理
在高層建筑深基坑支護(hù)施工過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些不可預(yù)見的事件,為了確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,需制定應(yīng)急預(yù)案。常見的突發(fā)事件如下:基坑內(nèi)流沙、管涌;支護(hù)結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)沉降、裂縫;氣象異常;相鄰工地施工的影響;地下障礙物妨礙施工正常進(jìn)行等。上訴突發(fā)事件一旦發(fā)生后,應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,并組織有關(guān)單位研究解決對(duì)策。
5 結(jié)束語(yǔ)
未來(lái)的深基坑工程一定會(huì)越來(lái)越多,深度也會(huì)進(jìn)一步加深,地質(zhì)條件也會(huì)越來(lái)越差,這必然會(huì)對(duì)深基坑工程施工提出更高的要求。因此,工程建設(shè)者均應(yīng)該珍惜每一次實(shí)踐的機(jī)會(huì),盡力對(duì)設(shè)計(jì)施工工作做全面細(xì)致的分析總結(jié),在做好數(shù)據(jù)、資料整理積累的同時(shí),提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,爭(zhēng)取在日后的深基坑工程施工中有所創(chuàng)新,有所突破。