陳小春
中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第三工程有限公司 江蘇 鎮(zhèn)江 212000
在對(duì)電廠或高層建筑開展施工的環(huán)節(jié)中,深基坑施工技術(shù)已經(jīng)獲得了越來越普遍的運(yùn)用,與此同時(shí)開挖深度也隨之越來越大,進(jìn)而能夠?yàn)榻ㄖ锏膶?shí)際質(zhì)量以及諸多性能提供有力的保障[1]。在對(duì)深基坑進(jìn)行施工的環(huán)節(jié)中,必須要對(duì)深基坑采用支護(hù)結(jié)構(gòu)做好有效的支撐。作為一種臨時(shí)性的主要結(jié)構(gòu),部分施工單位并未對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工作予以充足的重視,致使深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)極易產(chǎn)生質(zhì)量問題,從而對(duì)建筑物的實(shí)際質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[2]。施工單位在對(duì)建筑工程開展深基坑支護(hù)施工的環(huán)節(jié)中,需對(duì)施工流程的標(biāo)準(zhǔn)性做好嚴(yán)格的把控,真正根據(jù)設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求來完成施工操作。
電廠或高層建筑施工中深基坑的開挖深度非常大,極易對(duì)周邊建筑物本身的安全性甚至是穩(wěn)定性造成嚴(yán)重?fù)p害,所以在施工環(huán)節(jié)中需尤為注重各項(xiàng)管理工作的順利開展。在對(duì)深基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候,會(huì)對(duì)周圍的地質(zhì)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的破壞,若是沒有完成好保護(hù)工作,那么在施工環(huán)節(jié)中就極易出現(xiàn)坍塌等較為重大的安全事故,進(jìn)而對(duì)施工單位的人員安全產(chǎn)生威脅,并且還會(huì)讓工程造價(jià)不斷地提高,對(duì)公司的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良的影響。
平整場(chǎng)地→降水井→土方開挖→掛網(wǎng)噴護(hù)→土方開挖→SMW工法施工→冠梁→鋼管撐安裝→土方開挖→收坡道。
本工程場(chǎng)地地下水主要為松散巖類孔隙水,分布于第四系土層中,屬潛水,可行性研究階段勘察期間鉆孔內(nèi)初見水位埋深為1.3~2.0 m,初步設(shè)計(jì)階段勘察期間鉆孔內(nèi)初見水位埋深為2.8~3.3 m。地下水量豐富,因場(chǎng)地內(nèi)無既有建筑物,故采用開放式降水。首先基坑坡頂以外1.0m范圍內(nèi)設(shè)置散水層,散水層按1:0.05向外找坡,散水層地面采取硬化措施,以防止地面滲水,并在坡頂砌筑高200 mm 寬120 mm的擋水墻,確保場(chǎng)地雨水不進(jìn)基坑。其次基坑周邊布置降水井,基坑內(nèi)部布置輸干井,采用管井降水,降水井井徑600 mm,管徑400 mm,T1轉(zhuǎn)運(yùn)站外側(cè)布置降水井19口,內(nèi)部布置輸干井4口,井間距8 m,井深25 m。對(duì)于降水質(zhì)量的控制,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):在結(jié)束降水井施工、正式開展抽水工作前,需要對(duì)原有水位做好測(cè)量與記錄;其次,在開始抽水以后,需每天最少三次對(duì)具體的水位甚至是水量進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量與記錄;再次,當(dāng)水位不斷降低的深度大致維持穩(wěn)定的時(shí)候,每天最少一次對(duì)整個(gè)水位和水量做好觀察記錄,同時(shí),聯(lián)系水位和水量的具體記錄內(nèi)容,尋找導(dǎo)致降水情況不正常的主要因素,根據(jù)存在的問題來給出有效地解決對(duì)策,一直達(dá)到降水深度的標(biāo)準(zhǔn)方可。
根據(jù)基坑周圍環(huán)境、地層情況及相臨建筑物對(duì)基坑水平位移、地面沉降值的要求,參考周邊工程的施工經(jīng)驗(yàn),在保證安全的前提下本工程T1轉(zhuǎn)運(yùn)站采用上部8.0 m放坡卸土+三軸攪拌樁內(nèi)插H型鋼擋土止水+一道鋼管支撐的支護(hù)形式,如圖1所示,見轉(zhuǎn)運(yùn)站基坑剖面圖。
圖1 轉(zhuǎn)運(yùn)站基坑剖面圖
1.本工程坑深15.1 m,采用上部邊坡掛網(wǎng)噴護(hù)+下部SMW工法+鋼管支撐支護(hù)體系,坑底預(yù)留800 mm工作面,地面荷載取10kPa。
2.三軸攪拌樁樁頂標(biāo)高-8.0 m,850 mm三軸攪拌樁,樁長20.9 m,間距1200 mm,700*300型鋼21 m,間距900 mm。
3.SMW工法樁頂之上做冠梁,尺寸1100 mm×700 mm,強(qiáng)度C35,兩側(cè)各配HRB400級(jí)6Φ25級(jí)熱軋螺紋鋼筋,中間上下各加配HRB400級(jí)2Φ20級(jí)熱軋螺紋鋼筋,箍筋φ8@200。
5.上部坡面鋼板網(wǎng)片采用40*60鋼板網(wǎng),網(wǎng)片間連接用22#火燒絲'8'字扣 梅花(花綁)牢固綁扎,鋼板水平搭接長度200 mm,網(wǎng)片用直徑14 mm長1米鋼筋固定在坡面上,鋼筋豎向和水平間距1.00 m?;炷羾娚浜穸炔恍∮?0 mm。
6.基坑頂部做好地面硬化工作,確保地面雨水的排放,不倒灌基坑。
7.本工程采用信息法施工,根據(jù)實(shí)際情況可做適當(dāng)調(diào)整。
設(shè)計(jì)方案是否具備一定的科學(xué)性是決定基坑支護(hù)項(xiàng)目成敗的重要因素,一個(gè)完善的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案需要經(jīng)濟(jì)適宜、科學(xué)可靠、施工技術(shù)可行。在國內(nèi),深基坑出現(xiàn)的時(shí)間比較晚,目前深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)越來越成熟,但設(shè)計(jì)參數(shù)非常多,再加之受到地質(zhì)因素帶來的影響,讓設(shè)計(jì)工作的困難程度逐漸增加。據(jù)有關(guān)調(diào)查研究表明[3],在基坑項(xiàng)目的施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)質(zhì)量事故的主要因素,有絕大部分都是因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因所導(dǎo)致的。設(shè)計(jì)原因關(guān)鍵體現(xiàn)在:設(shè)計(jì)參數(shù)取值存在較大誤差、地下水處理方式錯(cuò)誤、支護(hù)方案應(yīng)用不當(dāng)?shù)取?/p>
若想改變此種情況,首先,挑選有豐富經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)單位,設(shè)計(jì)人員需充分掌握力學(xué)方面的有關(guān)知識(shí)以及地基和基礎(chǔ)等諸多方面的知識(shí),還應(yīng)當(dāng)具備充足的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),了解當(dāng)?shù)鼐唧w的水文地質(zhì)情況與主要特點(diǎn),了解建筑物及周邊環(huán)境特征。其次,施工單位需具有豐富的業(yè)績和施工經(jīng)驗(yàn),施工人員在進(jìn)行施工前需對(duì)設(shè)計(jì)方案有詳細(xì)的了解,明確設(shè)計(jì)理念,在第一時(shí)間和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通交流,對(duì)方案有一全面的了解,在進(jìn)行施工組織的時(shí)候,讓所有組成部分、每一個(gè)流程都協(xié)調(diào)有序。
施工專項(xiàng)方案是對(duì)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)的重要文件。但是有的單位通常是參考或者是復(fù)制他人的方案。有的盡管是根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目的具體情況所編制的,但其控制要點(diǎn)卻并不是很完整,措施本身的針對(duì)性較差,不具備指導(dǎo)意義。所以,監(jiān)理工程師需要詳細(xì)審核施工單位設(shè)計(jì)的專項(xiàng)方案[4],而且方案必須根據(jù)住建部﹝2018﹞37號(hào)令《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》進(jìn)行專家論證,并由總監(jiān)理工程師審查簽字、加蓋執(zhí)業(yè)印章后方可實(shí)施。審核內(nèi)容大致有:施工平面圖、基坑的支護(hù)方式、基坑開挖方式以及施工周期等。
因?yàn)樯罨又ёo(hù)擁有著一定的特殊性,所以,其施工工作就需要讓資質(zhì)比較高、專業(yè)能力較強(qiáng)的施工團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行。施工單位的實(shí)際素質(zhì)、技術(shù)水平是決定著支護(hù)施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,因此,一定要挑選規(guī)模大、信譽(yù)佳、技術(shù)強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)充足的施工單位,有類似工程的工作經(jīng)驗(yàn)為宜。
深基坑項(xiàng)目包含有開挖、擋土、維護(hù)以及防水等諸多流程,是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)化項(xiàng)目,任意一種環(huán)節(jié)的失誤都有很大概率致使整個(gè)施工工作的失敗,嚴(yán)重的情況下,還會(huì)產(chǎn)生安全方面的事故。施工單位需要根據(jù)施工流程、通過批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)和有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,對(duì)于所有施工要點(diǎn)來說,則要制定出有效的措施,同時(shí)對(duì)過程做好嚴(yán)格的控制。比如,在土方開挖方案的時(shí)候,就需要對(duì)周邊的所有建筑物以及構(gòu)筑物做好觀測(cè)與記錄,并進(jìn)行清晰的拍照與錄像,對(duì)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、周邊的建筑物和地下設(shè)備等信息作出詳細(xì)的分析,對(duì)于十分特殊的土質(zhì)來說,就應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的組織施工,膨脹土地則一定不要在雨季時(shí)節(jié)做出開挖工作,對(duì)軟土地區(qū)進(jìn)行分層開挖的實(shí)際深度不能過大。
在地下水位較高的地區(qū),地下水會(huì)對(duì)整個(gè)深基坑項(xiàng)目施工工作帶來很大的威脅。按照地質(zhì)勘察單位所提供的各種地質(zhì)資料,需深層次研究地下水出現(xiàn)的主要因素,了解深基坑的環(huán)境,對(duì)于周圍存在的建筑基坑,需要借助以堵為主的方式,再進(jìn)行抽水處理,不然就會(huì)致使基坑周邊的土體和水體逐漸流失,甚至還會(huì)出現(xiàn)建筑物的沉陷情況,進(jìn)而引發(fā)坑底流沙和管涌等諸多現(xiàn)象,提高了處理過程的難度,延誤了工期,與之相反,則要將降水當(dāng)做主導(dǎo)。止水帷幕是整個(gè)高水位地區(qū)深基坑支護(hù)中常用的止水手段,其施工方式包含有高壓噴射注漿法和漿噴深層攪拌法、粉噴深層攪拌法以及壓力注漿法等。借助漿噴深層攪拌法開展施工的時(shí)候,若是止水帷幕當(dāng)中的攪拌樁質(zhì)量不好,深基坑開挖以后就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的滲水情況。如果此時(shí)再借助灌漿的方式完成處理,就會(huì)造成工期延誤或者是提高造價(jià)成本。所以,在使用止水帷幕施工時(shí)需注意以下幾點(diǎn):其一確保樁體質(zhì)量。制定科學(xué)的水泥漿摻加量,確保樁體能夠攪拌均勻、樁長達(dá)到具體的設(shè)計(jì)深度,防止樁頭產(chǎn)生攪而無漿的問題,尤其是在土層變化較大的地區(qū),由于攪拌樁當(dāng)中的樁徑不容易進(jìn)行控制,所以就極易致使止水工作失去效果。其二要確保樁的搭接長度以及密實(shí)度,不能出現(xiàn)空洞、蜂窩甚至是樁頭開叉等情況。其三不能任意在整個(gè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上開口,不然就會(huì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的安全性造成影響,還會(huì)對(duì)止水帷幕產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞,致使地下水逐漸地滲入。
土層錨桿施工技術(shù)是在對(duì)土層開展鉆孔以后,插入錨桿且做好灌漿處理。首先,就應(yīng)當(dāng)借助壓水鉆在整個(gè)土層中完成鉆孔,鉆孔以后形成的清孔也能夠采用壓水鉆進(jìn)行處理,這對(duì)于增強(qiáng)鉆孔施工質(zhì)量與效果擁有十分關(guān)鍵的作用。其次在把拉桿應(yīng)用到施工環(huán)節(jié)中以前,要對(duì)拉桿的最表層做好清理工作,保障其沒有任何污染,并且還需要檢測(cè)拉桿的具體長度有沒有滿足施工要求。土層錨桿施工當(dāng)中最為關(guān)鍵的一個(gè)流程就是灌漿施工,施工單位通常只應(yīng)用一次灌漿技術(shù),就是借助壓降泵的施壓來把所有水泥添加到人工拉桿內(nèi)部。在水泥漿全部進(jìn)入到拉桿以后,還需要讓工作人員將其注入到每一個(gè)空洞。在完成灌漿施工工作以后,則要對(duì)錨桿開展張拉處理,以此來保障錨桿的桿體擁有契合標(biāo)準(zhǔn)的垂直度。操作環(huán)節(jié)中的張拉力要按照具體施工情況做好合理的確定。
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn),精確計(jì)算出圍護(hù)中心線角點(diǎn)坐標(biāo)(或轉(zhuǎn)角點(diǎn)坐標(biāo)),利用全站儀精確施放,并進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)復(fù)核,做好樁位的測(cè)量放線工作。施工前后主要做好以下要點(diǎn)的控制。
1.SMW工法三軸水泥土攪拌樁組內(nèi)咬合250 mm,組與組之間咬合850 mm。
2.三軸水泥土攪拌樁采用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水泥摻量為20%。水灰比1.5,要求全程復(fù)攪復(fù)噴,必須確保攪拌均勻,樁體搭接嚴(yán)密,樁機(jī)施工定位準(zhǔn)確。
3.相鄰樁施工間隔不得超過24小時(shí),否則應(yīng)在相鄰部位補(bǔ)樁。
4.施工前應(yīng)對(duì)樁架進(jìn)行檢查,攪拌頭葉片直徑為850 mm,誤差不超過10 mm。
5.攪拌樁施工前必須對(duì)施工區(qū)域地下障礙物進(jìn)行探測(cè),如有障礙物必須對(duì)其清理及回填素土,分層夯實(shí)后方可進(jìn)行施工。
6.施工前必須測(cè)量平臺(tái)高程,以控制樁底標(biāo)高,樁底標(biāo)高誤差不大于50 mm,樁位平面定位誤差不大于50 mm,樁體垂直度偏差不大于1/250。
7.型鋼須保持平直,若有焊接接頭,接頭處須確保焊接可靠。
8.型鋼插入左右定位誤差不得大于10 mm,宜插在攪拌樁靠近基坑一側(cè),垂直度偏差不大于1/250,底標(biāo)高誤差不大于200 mm。
9.地下室出±0.00,外墻與圍護(hù)樁之間采用好土回填密實(shí)后,可拔除H型鋼。拔除型鋼的同時(shí),攪拌樁內(nèi)空隙按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理。
本工程輸煤系統(tǒng)T1轉(zhuǎn)運(yùn)站上部采用放坡卸土并掛網(wǎng)噴護(hù),下部采用三軸攪拌樁內(nèi)插H型鋼擋土止水的支護(hù)形式取得了良好的效果。簡而言之,深基坑支護(hù)施工過程中,設(shè)計(jì)人員需要按標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),施工人員在實(shí)踐環(huán)節(jié)中,應(yīng)執(zhí)行深基坑支護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格把控好每一個(gè)施工流程的品質(zhì),只有如此,才能確保深基坑支護(hù)施工的實(shí)際質(zhì)量,為地下結(jié)構(gòu)的施工提供有效保障。