鄧廣玉
(中煤江南建設(shè)發(fā)展集團有限公司,廣州510440)
建筑工程深基坑支護技術(shù)種類較多,在實際應(yīng)用時,需要結(jié)合施工的實際情況來選擇適宜的深基坑支護技術(shù),以此來提高建筑工程深基坑的穩(wěn)定性和安全性,保證整體工程的施工質(zhì)量。
混凝土灌注樁施工是高層建筑工程深基坑支護施工中,應(yīng)用比較廣泛的一項施工技術(shù),在混凝土灌注樁施工時,應(yīng)當從以下幾個方面展開:(1)混凝土灌注樁施工之前,需要對基坑壁進行防護處理,這樣主要是保證其強度,避免影響混凝土灌注樁的施工效果。通常情況下,主要是采用混凝土材料進行護壁處理,并且在施工的時候,需要對基坑內(nèi)進行清理,避免對后續(xù)施工工序的展開造成嚴重的影響。(2)在清理完成以后,需要設(shè)置排水溝和樁成孔,避免混凝土灌注樁內(nèi)部含有積水,影響施工效果。同時,在鉆孔的時候,應(yīng)當將樁架安裝在合適位置,并根據(jù)情況灌入適量的泥漿,保證泥漿高于地下水位,這樣才能實現(xiàn)良好的施工質(zhì)量。
排樁支護技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用也比較普遍。施工時,擋土結(jié)構(gòu)要采用強度大的混凝土鋼筋管樁;在進行管樁排列時,多采用柱列式。樁體之間的間隔距離主要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況決定,多運用疏排布置和密排布置2種模式。
在實際深基坑施工操作執(zhí)行過程中,錨桿支護技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要。該項技術(shù)優(yōu)勢在于操作便捷,施工人員在進行錨桿支護操作時,同樣需要做好準備工作。這其中主要涉及的內(nèi)容有土層成孔、錨桿插入、張拉錨固等。其中,土層成孔需要借助鉆孔機來實現(xiàn)。最為常見的形式為螺旋式鉆孔機和沖擊式鉆孔機。
連續(xù)墻支護技術(shù)實際應(yīng)用時,主要是利用特殊機械設(shè)備,在開挖工程的施工軸線周邊進行泥漿的處理,并將對應(yīng)制作的鋼筋籠放到開挖的深槽當中,并對鋼筋籠進行混凝土澆筑。當鋼筋籠與混凝土在深槽內(nèi)形成凝固整體時,則可以生成高性能混凝土連續(xù)墻,以此實現(xiàn)防水防土的工作要求。與其他支護技術(shù)相比較,連續(xù)墻支護技術(shù)可節(jié)約土石使用量、提高項目施工整體安全性、控制施工成本、避免出現(xiàn)次生災(zāi)害。由于這些優(yōu)勢,在深基坑項目建設(shè)時,地下連續(xù)墻支護技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。
樁基礎(chǔ)工程的施工前,需要先對其施工場地加以全方位的勘察探測,為制訂施工方案提供重要信息數(shù)據(jù),同時也為成樁質(zhì)量的把控提供有力的保障。在施工作業(yè)前需要選取適宜的施工設(shè)備,并進行工藝試樁。由于高層建筑體的樁基礎(chǔ)一般為密集的群樁,所以,在成樁機械設(shè)備入場前,需要認真落實好現(xiàn)場準備工作,保證施工場地足夠平整。此外,在施工準備階段,還需要落實好沉樁階段的工作,尤其是在灌注樁成樁環(huán)節(jié),成孔以后再進行鋼筋籠的放置,然后澆筑混凝土,以此形成灌注樁[1]。
土方開挖施工的注意事項包括:
1)工作人員應(yīng)當在前期就做好監(jiān)測工作??衫眯畔⒓夹g(shù)來構(gòu)建信息管理系統(tǒng),來對土方開挖施工的全過程實行監(jiān)督觀察,及時發(fā)現(xiàn)施工期間存在的不當措施,并勒令改正,保證每道施工流程的順利開展。
2)深基坑項目的體積與深度都較大,為使開挖過程中的形變量得以有效降低,可采取分層開挖的方法,而且在開挖以后要及時加以支護,盡可能縮短深基坑未得到支撐的暴露時間,進而提升深基坑施工環(huán)境的整體安全性,給后續(xù)工作的開展提供基礎(chǔ)。
在深基坑項目施工期間,地下水是一項較大的威脅因素,會對基坑的穩(wěn)定性帶來嚴重影響,并且隨著地下水水位的不斷波動,基坑會受到頂升力或者是沉降力作用的影響,從而對深基坑工程的整體安全性帶來較大干擾。為此,在支護作業(yè)期間,應(yīng)當處理好周邊土層的止水工作。于基坑周圍設(shè)下止水帶,構(gòu)建臨時性的排水體系,把多余的積水迅速排至其他區(qū)域,進而降低施工區(qū)域中巖土層內(nèi)的水量,提高深基坑巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
在選取支護類型時,需要考慮下述幾點:
1)將前期資料收集工作落實到位。主要勘察內(nèi)容包含地質(zhì)狀況、地下水分布狀況、土層含水比例、氣候環(huán)境等。所有的勘察工作采集到的數(shù)據(jù)信息都應(yīng)加以記錄,而且要保證勘察結(jié)果的準確性,對勘察信息進行分析整理,進而判斷該選取何種深基坑支護技術(shù)最為適宜,提高技術(shù)選取的適配性。
2)需要對支護技術(shù)的施工流程全面掌握,掌握支護施工中應(yīng)當格外注意的重點內(nèi)容與質(zhì)量驗收環(huán)節(jié)中的注意事項,根據(jù)此標準來落實好支護技術(shù)的施工管理工作,進而強化支護技術(shù)的實際運用效果。
在選取好支護技術(shù)以后,按照支護技術(shù)的流程來確定所需使用的施工材料的實際參數(shù),編制合理的施工材料采購計劃,保證采購材料符合建設(shè)標準。在材料正式投入施工之前,應(yīng)當進行質(zhì)量驗收工作,對采購材料的參數(shù)匹配性加以查驗,其中,部分材料參數(shù)(譬如粒度與強度等)還應(yīng)當通過對應(yīng)的實驗來完成。此外,還要處理好施工材料進出庫的管理工作,并進行詳細登記,保證材料使用的規(guī)范性,為取得更為良好的施工效果帶來保障。
3.6.1 對樁位進行測放與控制
在開展建筑樁基施工時,測量工作人員應(yīng)當按照樁基平面圖與坐標點來對建筑的施工場地進行測量放樣。主要需借助全站儀來對控制點和樁位實行測放工作,保證二者之間的誤差在允許范圍內(nèi)。當測量地面高程信息時,應(yīng)當對成樁深度與樁頂標高加以確定。
3.6.2 埋設(shè)護筒和泥漿制備
鉆孔灌注樁鉆孔施工能否成功的關(guān)鍵要點是避免孔壁坍塌,因此,需要進行埋設(shè)護筒。當鉆孔深度較深時,孔壁土層會受到靜水壓力作用而發(fā)生坍塌現(xiàn)象,情況嚴重時甚至?xí)霈F(xiàn)流沙現(xiàn)象。護筒不僅具有提升孔中的靜水壓力的作用,保障孔壁不發(fā)生坍塌,并且還有著間隔開地表水、保護孔口地面、固定樁基孔位與引導(dǎo)鉆頭方向的作用[2]。護筒埋入的深度為:黏性土中埋置深度要超過1 m;沙類土需超過2 m;在表層土較為松軟時,要把護筒埋入緊密土層內(nèi)至少50 cm,且要超出地表0.3 m。護筒頂端中心和設(shè)計樁位的偏差不得超過5 cm,傾斜度要低于1%,在鉆孔作業(yè)之前應(yīng)提前配置好泥漿,以便于在鉆進施工中使用。泥漿性能指標需要根據(jù)鉆孔方式與地質(zhì)狀況來確定。泥漿制備完成之后,要對其所有性能指標進行檢查,并在鉆孔環(huán)節(jié)中隨時檢驗?zāi)酀{比重與含沙量。
3.6.3 鉆進施工
在護筒埋設(shè)結(jié)束之后,應(yīng)當先放置鉆機,所放置的位置應(yīng)當與設(shè)計圖紙規(guī)定的孔位相對應(yīng),而且要使用經(jīng)緯儀讓鉆機居中,居中位置偏差不得超過50 mm。其后,使用枕木固定鉆機底座,如果鉆機底座存在位移或歪斜的情況,則要立即加以糾正。鉆進作業(yè)中應(yīng)當嚴格遵照速度“自慢至快”,力度“從小到大”這一原則實行鉆進,并且要讓鋼軌在鉆進施工中始終保持穩(wěn)定、牢固。
3.6.4 清孔
在鉆進作業(yè)完成后進入清孔環(huán)節(jié)。清孔期間,需要保證鉆頭和孔底間隔距離保持在5~8 cm的范圍內(nèi)加以轉(zhuǎn)動,而且要對泥漿含砂率和返漿比例加以控制。另外,還要保證孔底沉渣厚度小于5 cm,且及時排出鉆孔與清孔施工中殘留的泥漿,以減輕泥漿給環(huán)境帶來的破壞。
3.6.5 鋼筋籠的安裝
在制作鋼筋籠時,應(yīng)當按照設(shè)計圖紙的有關(guān)要求對鋼筋籠施工質(zhì)量加以嚴格把控,提升焊接作業(yè)的質(zhì)量。在進行鋼筋籠安裝施工時,應(yīng)當嚴格把控好探孔器,了解孔洞的實際狀況,而且按照鉆孔直徑計算出探孔器直徑,全面掌握孔壁中的各種坍塌問題、障礙物狀況與雜物分布情況,需要及時把孔中的各種障礙物體清理干凈,進而確保鋼筋籠安裝的穩(wěn)定性見圖1。在清理障礙物的時候,應(yīng)當采取科學(xué)合理的策略,讓其可以自然落下,對于出現(xiàn)的問題要及時處理,以保證后續(xù)施工任務(wù)的順利實施。
圖1 鋼筋籠的安裝圖
3.6.6 灌注混凝土
混凝土灌注通常采取導(dǎo)管法,將混凝土持續(xù)灌注到設(shè)計標高,實際灌注樁頂部高度應(yīng)當高出設(shè)計標準0.3 m,從而保證設(shè)計樁頂下樁身混凝土的強度過關(guān)。灌注期間,不得隨意將導(dǎo)管拔出混凝土面,并安排專門的檢測人員檢查導(dǎo)管埋入深度與導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的液面高度差。若是導(dǎo)管埋入深度太大,則會導(dǎo)致鋼筋籠放置的難度增加,讓鋼筋籠上浮概率加大。因此,需控制好導(dǎo)管的埋入深度,讓其依照混凝土澆筑進度的變動而適量降低,減輕混凝土澆筑時給導(dǎo)管帶來的沖擊作用。如果混凝土澆筑速度太快,并且灌注樁直徑較短,也會使得鋼筋籠放置難度提高,從而更易發(fā)生上浮問題[3]。為此,需要嚴格把控好混凝土澆筑作業(yè)時間,降低鉆孔中的沉渣,強化混凝土澆筑施工工藝,有效規(guī)避鋼筋籠上浮問題。
3.6.7 做好深基坑數(shù)據(jù)信息監(jiān)測
通過對深基坑數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測,能夠?qū)崟r了解深基坑的狀態(tài),并及時發(fā)覺基坑變形問題,從而采取有效措施加以處理,使得基坑施工作業(yè)的安全性得以保障(基坑變形控制標準見表1所列)。在工程實踐中,首先,應(yīng)在基坑周邊選取適宜的監(jiān)測點,選擇土層性質(zhì)穩(wěn)定和施工活動不存在沖突的區(qū)域布設(shè)監(jiān)測點,然后,對監(jiān)測點進行編號,以便于其后對監(jiān)測數(shù)據(jù)的有序整理。其次,借助于GPS技術(shù)對基坑施工狀況的全天候監(jiān)測,收集到的監(jiān)測信息被同步上傳到計算機終端系統(tǒng)內(nèi),再使用軟件對數(shù)據(jù)加以整理,得出當前深基坑形變狀況的走勢圖。最后,在系統(tǒng)內(nèi)預(yù)先設(shè)好預(yù)警數(shù)據(jù),當形變量超出預(yù)警值時,系統(tǒng)便會立即發(fā)出警報,提醒有關(guān)工作人員對其采取處理措施,進而提升施工作業(yè)中的整體安全性。
表1 基坑變形控制標準
1)基坑降水造成周邊建構(gòu)筑物沉降。及時觀測,降水施工開始,就要做好觀測記錄,控制水位降深,如水位降深過大,首先要控制抽水量,即關(guān)閉部分抽水設(shè)備,必要時組織實施回灌方案,并對建筑物基礎(chǔ)進行壓閉注漿,固化建筑物基礎(chǔ)。
2)基坑變形過大或地面荷載過大時出現(xiàn)位移。如出現(xiàn)以上現(xiàn)象,應(yīng)馬上減輕地面荷載,根據(jù)現(xiàn)場情況補加預(yù)應(yīng)力錨桿,控制位移發(fā)展,或者在坑底腳被動區(qū)壓重(如填沙袋等)。按規(guī)范要求編制系統(tǒng)的開挖監(jiān)控方案,邊坡檢測項目的監(jiān)控報警值根據(jù)檢測對象的有關(guān)規(guī)范及支護結(jié)構(gòu)設(shè)計要求確定。各項目監(jiān)測的頻率可根據(jù)施工進程確定,當變形超過有關(guān)標準或監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時,應(yīng)加密觀測次數(shù),當有事故征兆時應(yīng)連續(xù)觀測。
3)底鼓或管涌?;拥撞坑芯植糠凵皩?,如出現(xiàn)基底隆起或管涌應(yīng)及時回填土方,并加大降水量,情況緊急時,可采用坑內(nèi)沖水。另外,要預(yù)防井管周圍涌水現(xiàn)象,井管濾料回填時,上部必須封閉、壓實。
高層建筑基礎(chǔ)埋深較大,施工面積廣,基坑開挖的土方工程量較大,對施工技術(shù)要求十分嚴格,因此,選擇合理的開挖及支護方案,是保證基坑工程安全質(zhì)量的重中之重。建設(shè)單位要結(jié)合工程實際,加大對深基坑支護技術(shù)的研究和應(yīng)用,確保建筑工程項目建設(shè)質(zhì)量和施工進度,促進建筑行業(yè)的有序發(fā)展。