中鐵二十局集團第三集團有限公司,重慶 400000
在現(xiàn)代建筑施工過程中,基坑支護技術(shù)是常用的施工技術(shù)之一,不僅能有效提高基坑的施工質(zhì)量和施工效率,還可以降低施工成本。因此,基坑支護技術(shù)已經(jīng)在工程項目的建設(shè)過程中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。為了進一步提高建設(shè)項目基坑支護工藝水平,促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須加大對建設(shè)項目基坑支護施工技術(shù)的研究力度。
南昌巷口祥和嘉園項目總占地面積約為27.2萬m2,共分為3個地塊,占地面積分別為22.2萬m2、2.5萬m2及2.5萬m2;總建筑面積約為78.68萬m2,計容建筑面積約為54.6萬m2,不計容建筑面積約為24.08萬m2。項目共計37棟樓,其中2棟有23層、21棟有22層、7棟有21層、1棟有20層、6棟有19層,均為剪力墻結(jié)構(gòu)。相關(guān)配套設(shè)施有1棟幼兒園、6棟1~3層社區(qū)、物業(yè)、商業(yè)用房,均為框架結(jié)構(gòu)。建筑基礎(chǔ)為旋挖鉆孔灌注樁基礎(chǔ),混凝土采用C35水下混凝土。
根據(jù)實際勘察鉆探情況可以發(fā)現(xiàn),該工程所在地區(qū)穩(wěn)定水位標(biāo)高為8.5~12.4m,地下室底板底標(biāo)高分別為1#地下室15.0~15.7m、2#地下室19.2m、3#地下室18.9m,結(jié)合1#地塊現(xiàn)場施工情況來看,其穩(wěn)定水位標(biāo)高接近8.5m。
鋼板樁由帶有鎖或鉗口的熱軋鋼制成,這些鋼板樁相互連接形成鋼板樁墻,被廣泛用于保持水土。目前常用的鋼板樁截面形式有U形、Z形和直腹板。鋼板樁支護可用于8m以下的深基坑工程,常用于軟土地基的施工中。鋼板樁支護可以被重復(fù)使用,但使用時會產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲問題。此外,由于鋼板樁在地下室施工后需要拔出,應(yīng)考慮拔出對周圍地基土和表層土的影響。
深層攪拌樁支護是以水泥為固化劑,將固化劑與軟土劑用機械混合,使固化劑與軟土劑之間發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng),然后逐漸硬化形成整體式水泥土樁墻。其具有一定的強度,可作為支撐結(jié)構(gòu),基坑的開挖深度應(yīng)不大于6m。由此可知,深層攪拌樁支護技術(shù)最適合用于處理軟土和淤泥,從而顯示其獨特的優(yōu)勢。
護坡樁施工技術(shù)具有成樁率高、操作靈活等優(yōu)點,因此在深基坑支護施工中得到了廣泛的應(yīng)用。一般情況下,護坡樁的施工原則是采用長螺旋鉆完成相應(yīng)的作業(yè),如干成孔、壓漿混凝土、倒籠等。施工人員采用護坡樁施工時,應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)要求控制施工過程,首先,必須對護坡樁進行定位和布置,確定每個孔的設(shè)計位置;其次,在具有斜坡保護功能的側(cè)面鉆孔時,應(yīng)注意每個孔的位置和分散度;最后,在每個準(zhǔn)確的孔位從孔底向孔頂逐漸壓入水泥,將水泥澆筑在準(zhǔn)確的位置,以保證灌漿的完整性和豐滿性。
開挖基坑前先用全站儀放出基坑坡頂向用地紅線方向平移2m的范圍線,在該位置挖300mm長、300mm寬、500mm深的小坑,坑與坑之間的間距為2m。在坑內(nèi)澆入C15混凝土并插入1.7m長的Φ48mm×3mm鋼管,并與橫桿一起組成臨邊防護,鋼管刷紅黃油漆間隔0.6m。
土方開挖是基坑施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在開挖土方的過程中,施工人員應(yīng)注意以下幾點:第一,應(yīng)將所有挖出的土方清理出施工現(xiàn)場,以免影響后續(xù)施工;第二,由于該工程地處市中心,地下管網(wǎng)多,開挖前一定要到各市政部門了解相關(guān)情況,以免發(fā)生斷水?dāng)嚯娛鹿剩坏谌?,在施工過程中,如發(fā)現(xiàn)地下電纜或其他異物,施工人員應(yīng)立即上報,經(jīng)相關(guān)部門妥善綜合處理后方可繼續(xù)施工。
一定形式的支護樁布置是深基坑支護施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,這種布置可以形成基坑支撐結(jié)構(gòu),工字鋼樁、挖掘樁和鉆孔樁是施工人員在施工過程中可以選擇使用的主要方法。在實際應(yīng)用過程中,應(yīng)將其與環(huán)形支撐件結(jié)合起來以形成最終的支撐結(jié)構(gòu),但是無論最終選擇哪種鋼樁,施工人員都應(yīng)該運用一定的布置規(guī)則。因此,為了保證地下施工的科學(xué)合理性,該工程中施工人員最終決定采用排樁和環(huán)形支撐技術(shù),其運行后成為圓形結(jié)構(gòu),對支撐結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性有著重要的作用。
測量人員對深基坑的實時監(jiān)控可以使施工單位在第一時間掌握施工現(xiàn)場的具體情況,并重視關(guān)鍵環(huán)節(jié),如基坑的水平位移監(jiān)測。巷口祥和嘉園項目基坑監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置在斜坡的頂部,土釘墻頂部的位移監(jiān)測點之間的距離應(yīng)不大于15m,基坑兩側(cè)應(yīng)設(shè)置不少于3個監(jiān)測點。在基坑周圍和基坑兩側(cè)的中間都有建筑物,地質(zhì)條件較差的地方要設(shè)置監(jiān)測點。為了進行傾角監(jiān)測,應(yīng)在靠近支撐結(jié)構(gòu)的土壤中安裝土釘墻傾角計,傾角計的深度應(yīng)不小于基坑深度的1.5倍,測量點的水平間距約為30~50m,通過測斜儀監(jiān)視頂部的水平位移。如果施工中出現(xiàn)問題,必須及時采取緊急措施加以解決,在此期間必須提高監(jiān)控頻率,以確保施工單位及時掌握有關(guān)情況。
測量是工程建設(shè)的“眼睛”,準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)可以真實反映基坑施工的具體情況,以便施工人員做出正確的判斷和處理。測量工作主要包括施工放樣測量、高程測量、沉降觀測、變形觀測等。每個測量部分根據(jù)實際施工情況逐步進行測量,特殊部分可以重復(fù)測量以確保對基坑的實時監(jiān)控。應(yīng)記錄測量數(shù)據(jù),按時上報相關(guān)數(shù)據(jù),并嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)要求上報時間上報,一般以日、周、月為周期,臨時需要測量的數(shù)據(jù)應(yīng)及時報告。測量人員在對測量結(jié)果存在疑問的情況下,需重新測量或請求第三方進行驗證,以保證數(shù)據(jù)的真實性和可靠性,從而達到控制深基坑工程質(zhì)量的目的。
施工地質(zhì)和地形的差異將使地下水對深基坑工程產(chǎn)生不同的影響。為了解決深基坑支護中的防水問題,應(yīng)考慮三個方面,即防水、脫水和排水。在止水工程的實施過程中,不僅要結(jié)合傳統(tǒng)的不間斷抽水方式降低水位,還要與水帷幕結(jié)合。在具體的實施過程中,需要重視以下內(nèi)容:(1)確保樁身質(zhì)量合格,水泥漿濃度不均會直接導(dǎo)致樁厚不均,因此必須嚴(yán)格控制水泥漿的量,以確保樁的直徑均勻且長度合適,尤其在地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域,必須嚴(yán)格注意樁身的質(zhì)量,以免止水效果失效。(2)不能在基坑支護結(jié)構(gòu)上開展工程施工,否則會破壞止水帷幕和深基坑,使得基坑支護結(jié)構(gòu)達不到良好的止水效果。
巷口祥和嘉園項目位于南昌,汛期4—6月降水量約占全年降水量的一半,地下水穩(wěn)定水位埋深為6.4~11.3m,屬于孔隙潛水,微具承壓性,承壓水頭不大,大氣降水及附近江河側(cè)向徑流為其主要補給來源,水位受季節(jié)影響較大,故該工程土方開挖應(yīng)考慮降排水措施,施工現(xiàn)場排水采用排水明溝,坡度為0.5%,分別在坡頂及坡底設(shè)置排水溝及集水井。例如,土方挖至承臺頂標(biāo)高后,人工先沿基礎(chǔ)周邊開挖明溝,每隔40m設(shè)置1個集水井,明溝排水以0.5%的坡度坡向集水井,在集水井內(nèi)用潛水泵將水抽走,匯入坡頂水溝,經(jīng)坡頂水溝排出場外。同時集水井、水溝均做磚砌護壁,集水井井底為150mm厚C15砼,磚護壁用20mm厚防水水泥砂漿抹面。潛水泵水龍頭裝有濾網(wǎng),防止泥漿進入泵內(nèi)。在基礎(chǔ)施工階段,應(yīng)連續(xù)進行泵送作業(yè),只有在基礎(chǔ)施工完成后回填才能停止脫水排水。因為施工地質(zhì)和地形不同,地下水對深基坑工程的影響是不一樣的,所以在降水和排水的過程中既要結(jié)合傳統(tǒng)的不間斷抽水方法降低水位,又要結(jié)合止水帷幕。在具體實施過程中,要把握兩點,一是要保證樁的質(zhì)量和水泥漿的稠度,二是樁身的支護結(jié)構(gòu)基坑不能施工,否則會影響帷幕止水,對深基坑支護結(jié)構(gòu)造成很大破壞,不利于水封效果的良好發(fā)揮。
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城市化進程逐步加快,高層建筑建設(shè)項目也隨之增多。當(dāng)前,我國建設(shè)用地資源形勢十分緊張,因此興建大量高層建筑以節(jié)約用地,這將成為我國城市化發(fā)展的一個主要方向。由于房屋建筑工程的施工質(zhì)量直接關(guān)系到國家和人民的生命財產(chǎn)安全,必須做好房屋建筑工程的質(zhì)量控制。因此,施工單位應(yīng)加強對深基坑施工人員施工技術(shù)質(zhì)量的控制和管理,注重新材料、新設(shè)備、新技術(shù)的運用,以人為本,創(chuàng)新科技,確保深基坑施工能夠高質(zhì)量完成,從而促進國家建設(shè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。