范繼乾
(中國(guó)電建集團(tuán)核電工程有限公司,山東 濟(jì)南 250100)
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升,各部門(mén)對(duì)電廠建筑工程的關(guān)注力度也逐漸提升。由于電廠建筑工程的工程規(guī)模較大、操作方式相對(duì)復(fù)雜,且施工難度系數(shù)較高,導(dǎo)致該工程對(duì)員工的專(zhuān)業(yè)能力有嚴(yán)格的要求,促使電廠建筑工程與深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展具有密切的相關(guān)性,因此為保證電廠建筑工程的安全性,需引進(jìn)科學(xué)的先進(jìn)技術(shù)以便為工程提供技術(shù)性支持,以達(dá)到簡(jiǎn)化電廠生產(chǎn)工藝流程的目的。
在電廠建筑施工活動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中,基坑工程主要表示在地表下方執(zhí)行開(kāi)挖計(jì)劃,通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè),完成地下區(qū)域的挖取工作,以構(gòu)建出完整的支護(hù)體系。在此背景作用下,為保證深基坑工程在施工全過(guò)程以及施工周?chē)h(huán)境的安全,需依托深基坑支護(hù)技術(shù)支持,實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑側(cè)壁以及周?chē)h(huán)境的保護(hù)、支擋及加固,促使深基坑支護(hù)技術(shù)能夠作為一種區(qū)域性較強(qiáng)的施工技術(shù)存在,可以通過(guò)臨時(shí)結(jié)構(gòu),增加基坑支護(hù)操作環(huán)節(jié)的安全儲(chǔ)備,降低工程在運(yùn)行過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)[1]。
因此,深基坑支護(hù)工程對(duì)施工區(qū)域具有較強(qiáng)的要求,在實(shí)際工程進(jìn)行過(guò)程中,工作人員不僅需要增加對(duì)水文狀況的考量,更應(yīng)重視工程地質(zhì)環(huán)境狀況,掌握基坑工程中的不同之處,凸顯出深基坑工程中的環(huán)境效應(yīng)。由此方式,增強(qiáng)基坑開(kāi)挖環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性因素,保證工作人員及開(kāi)挖機(jī)械的施工安全,實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑周?chē)貙右贫顟B(tài)的控制,進(jìn)而達(dá)到保護(hù)周邊環(huán)境,給予施工人員、機(jī)械提供安全保障的目的[2]。
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定與其承載力具有直接的聯(lián)系。若深基坑支護(hù)區(qū)域土體的壓力相小不協(xié)調(diào),則會(huì)增加在工程實(shí)施階段的復(fù)雜因素,造成實(shí)際受力與理論基礎(chǔ)存在差異,使施工人員在土體壓力計(jì)算時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題,難以精確的確認(rèn)土體的力學(xué)參數(shù),使平衡理論難以作為深基坑支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)并增加施工環(huán)節(jié)的安全隱患。同時(shí)在開(kāi)挖后,由于含水率、摩擦腳及粘聚力等方面的問(wèn)題存在,也會(huì)增加土體內(nèi)物理參數(shù)的可變值,造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況與預(yù)期受力情況出現(xiàn)差異,無(wú)法保證設(shè)計(jì)人員所計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[3]。
在電廠建筑施工環(huán)節(jié),存在深基坑四周像外部延伸的問(wèn)題。通過(guò)大量的深基坑開(kāi)挖實(shí)例可知,多數(shù)基坑存在“中間>兩端”的問(wèn)題,若存在此現(xiàn)象,則會(huì)造成深基坑邊坡不穩(wěn)定的現(xiàn)象,造成基坑出現(xiàn)水平位移,增加深基坑空間方面的安全問(wèn)題[4]。
就電廠建筑施工活動(dòng)而言,大型的基坑建筑工作具有深且大的特點(diǎn),而深基坑主要在建筑物、管道、道路鄰近區(qū)域進(jìn)行開(kāi)挖,為此在周?chē)h(huán)境的影響下會(huì)使深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)形變,因此在電廠建筑施工環(huán)節(jié),深基坑支護(hù)技術(shù)對(duì)技術(shù)人員及操作人員都有相對(duì)嚴(yán)苛要求的,促使基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作要嚴(yán)謹(jǐn),不得有一絲的疏漏。
屆時(shí),設(shè)計(jì)人員需根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況進(jìn)行分析,掌握基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的上部特點(diǎn)、地下水位高低、土層結(jié)構(gòu)及該區(qū)域的物理力學(xué)性能,避免周?chē)h(huán)境對(duì)深基坑造成過(guò)多的影響,讓施工區(qū)域的選型工作與深基坑支護(hù)之間的密切的聯(lián)系。
在深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,操作人員需根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析,確保建筑施工能夠順利地開(kāi)展,適當(dāng)縮短工程操作時(shí)間,增加在實(shí)際施工環(huán)節(jié)的安全性因素,從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度出發(fā),促使電廠建筑工程在施工期間的社會(huì)效益得到相應(yīng)的提升。就此而論,在電廠建筑施工環(huán)節(jié),深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨,而基坑支護(hù)工作中的設(shè)計(jì)方案選取工作需嚴(yán)格按照下述順序?qū)嵤?/p>
(1)結(jié)合邊坡無(wú)支護(hù)的開(kāi)挖條件進(jìn)行分析,直至施工區(qū)域滿足支護(hù)設(shè)計(jì)方案要求??赏ㄟ^(guò)自上而下的方式,在電廠建筑的上部進(jìn)行放坡,在下部增加土釘,在該操作落實(shí)完畢后,方可落實(shí)復(fù)合支護(hù)方案,保證上部土釘全部安裝到下部樁體內(nèi),由此方式,確認(rèn)電廠建筑工程深基坑支護(hù)施工的最佳方案。
(2)根據(jù)地層土質(zhì)的變化形式進(jìn)行分析,掌握基坑附近環(huán)境的運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)用靈活選擇的方式,挑選合適的組合方案。例如:通過(guò)雙排樁與單排樁組合;錨桿與支撐設(shè)備的銜接等方式。
(3)增加對(duì)深基坑土方開(kāi)挖前期的關(guān)注,保證施工人員可以嚴(yán)格根據(jù)圖紙方案執(zhí)行各項(xiàng)操作,增加在前期開(kāi)挖過(guò)程中的基礎(chǔ)性條件,促使深基坑開(kāi)挖工作能夠順利開(kāi)展。需運(yùn)用施工組織方案與挖土計(jì)劃結(jié)合的方式,使施工人員、機(jī)械能夠可以監(jiān)測(cè)工程的運(yùn)行狀態(tài)。在特定情況下,可增加監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、周?chē)h(huán)境以及地下水位的預(yù)測(cè)以及監(jiān)視。這樣一來(lái),則可保深基坑挖土方案的順利實(shí)施。其中,深基坑挖土方案主要分為:盆式挖土方案、放坡式挖土方案以及中心向四周拓展式挖土方案等。在此背景作用下,放坡式挖土方案在實(shí)施過(guò)程中不存在支護(hù)結(jié)構(gòu),而其他挖土方案都需優(yōu)先設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu),嚴(yán)格遵循土方開(kāi)挖的步驟進(jìn)行各項(xiàng)操作,通過(guò)工況設(shè)計(jì)以及方法確認(rèn)的方式,制定開(kāi)槽支撐計(jì)劃,為后續(xù)深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ),保證工作人員能夠通過(guò)分層開(kāi)挖的方式,降低在深基坑挖土環(huán)節(jié)問(wèn)題發(fā)生的頻率,促使土體能夠順利回彈,使其在施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)變形,促使土體具備回彈能力,減少在外界暴露的時(shí)間,保證地基土的浸水狀態(tài)處于良好狀態(tài)。
4.1.1 地下及排樁連續(xù)墻結(jié)構(gòu)
通常情況下,在電廠建筑施工環(huán)節(jié)深基坑支護(hù)技術(shù)中,地下及排樁連續(xù)墻結(jié)構(gòu)主要包括:支撐、護(hù)墻以及防滲帷幕的建設(shè)工作。其中排樁的類(lèi)型選擇,多數(shù)以預(yù)制混凝土樁、鋼管樁、加筋水泥土樁以及挖孔灌注樁為主,通過(guò)區(qū)分安全等級(jí)排列的方式,確認(rèn)基坑側(cè)壁的實(shí)際狀態(tài),將其分為一級(jí)、二級(jí)以及三級(jí)。同時(shí)在土質(zhì)較軟的區(qū)域進(jìn)行連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)工作,則需控制懸臂式結(jié)構(gòu),將其長(zhǎng)度設(shè)置于5m 以?xún)?nèi),避免水位出現(xiàn)超過(guò)基坑的問(wèn)題,使其被控制在基坑底部,增加拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用(圖1)。
通過(guò)圖1a 和圖1b 的支護(hù)結(jié)構(gòu)操作方式,測(cè)定水位的下降程度,應(yīng)用排樁、降水、設(shè)置地下連續(xù)墻以及加截水帷幕的方式,完成上述操作,進(jìn)而給予電廠建筑工程中的深基坑支護(hù)方式相應(yīng)的保障。
圖1 拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)
4.1.2 鋼板樁支護(hù)
在深基坑支護(hù)工作實(shí)施過(guò)程中,為完成鋼板樁支護(hù),可通過(guò)施工前期準(zhǔn)備、鋼板樁整修、施打定位樁、安裝導(dǎo)向架以及插打鋼板樁的方式進(jìn)行操作。在此基礎(chǔ)上,鋼板樁支護(hù)在施工環(huán)節(jié)更應(yīng)重視自身的剛度及強(qiáng)度需求,使工作人員可以將鋼板樁有序地進(jìn)行銜接施打,促使鋼板樁墻更加堅(jiān)固。
但通常情況下,鋼板樁在應(yīng)用過(guò)程中不適合增加支撐條件,起因?yàn)槠洳牧咸厥?。因此,在特定情況下,可根據(jù)施工的復(fù)雜地形進(jìn)行分析,使工作人員根據(jù)施工區(qū)域的環(huán)境要求,控制溝槽支撐維護(hù)的深度,保證深基坑支護(hù)工作在實(shí)施過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,從而加設(shè)鋼板樁支護(hù)的支撐方式,完成對(duì)鋼板樁的加固以及連接操作。
此外,在鋼板樁支護(hù)工作執(zhí)行過(guò)程中,操作人員需優(yōu)先完成排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工,在此基礎(chǔ)上,執(zhí)行基坑開(kāi)挖工作,促使支護(hù)結(jié)構(gòu)以及腰梁施工能夠在此區(qū)域運(yùn)行,具體如圖2 所示,完成格構(gòu)式的布置工作。
圖2 電廠建筑工程中深基坑鋼板樁支護(hù)操作流程
4.1.3 混凝土支撐
通常情況下,混凝土支撐的操作方式可以適用于難度較高的施工區(qū)域。首先,施工人員為保證施工進(jìn)度,會(huì)通過(guò)合理使用混凝土支撐的方式,給予深基坑支撐環(huán)節(jié)相應(yīng)的輔助,保證施工區(qū)域強(qiáng)度、剛度能夠滿足建設(shè)要求。同時(shí),應(yīng)給予基坑平面形狀相應(yīng)的重視,選取合適的形狀,在保證支撐強(qiáng)度、剛度的前提下,盡量減少混凝土的使用,從而有序的完成各項(xiàng)操作任務(wù)。在此背景作用下,為增加局部施工活動(dòng)中的適用性,可以通過(guò)泵送的方式,執(zhí)行層層澆筑方式,使得深基坑施工區(qū)域內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)崩塌問(wèn)題,其次,為保證混凝土支撐操作順利的實(shí)施,可通過(guò)模板支撐的方式,穩(wěn)定混凝土支撐結(jié)構(gòu),通過(guò)梁、鋼板的拼裝,構(gòu)架出混凝土模板托架,促使支撐以及鋼筋結(jié)構(gòu)能夠應(yīng)用于此區(qū)域,確保腳手支架可以起到支撐作用,進(jìn)而完成鋼模板之間的配合,促使混凝土支撐能夠起到相應(yīng)的作用。這樣一來(lái),混凝土材料可以順利地應(yīng)用于電廠建筑工程內(nèi),適當(dāng)降低施工人員的操作難度,促使混凝土支撐施工操作能夠順利開(kāi)展,使該結(jié)構(gòu)的螺桿、伸縮套管、插銷(xiāo)以及螺紋座能夠在支撐過(guò)程中進(jìn)行連接,從而延伸至伸縮套桿的末端,確保混凝土支撐操作能夠在電廠建筑內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。
4.1.4 土釘墻
針對(duì)于土釘墻而言,在施工環(huán)節(jié)它多數(shù)為被加固的原位土體、相對(duì)密集的土釘群以及表面附著混凝土的面層等相關(guān)元素組成。因此,土釘墻可以作為一種具有邊坡穩(wěn)定性的支護(hù)形式存在,其不僅可以起到相應(yīng)的圍護(hù)作用,更可以作為擋土圍護(hù)墻存在。在此背景作用下,土釘墻則可作為主動(dòng)嵌固的工具之一,其可以穩(wěn)定邊坡的狀態(tài),增加開(kāi)挖基坑施工過(guò)程中后坡面的穩(wěn)定元素。由此方式,可以提高深基坑側(cè)壁的安全性,避免土釘墻出現(xiàn)安全等級(jí)不夠的問(wèn)題。促使土釘墻的建設(shè)工作可以滿足土體加固要求,完成電廠建筑深基坑的重力擋墻支護(hù)工作。
在電廠建筑工程施工過(guò)程中,若存在水位較高的區(qū)域,則深基坑技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中則會(huì)具有一定的危險(xiǎn)性。因此,我們需給予地下水相應(yīng)的重視,加強(qiáng)對(duì)地下水來(lái)源的考慮,如潛水、上層滯水、承壓水、雨水以及周?chē)艿罎B透水等。此時(shí),在電廠建筑工程施工前期,工作技術(shù)及施工人員需根據(jù)豐水期以及枯水期的實(shí)際水位變化情況,定向制定對(duì)應(yīng)的止水方案,全面考慮深基坑工程的排水、防水以及降水狀態(tài)。在此背景作用下,則可實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑周?chē)h(huán)境的勘察,促使工作人員能夠?qū)Υ藚^(qū)域進(jìn)行全面地了解,運(yùn)用抽水輔助的操作方式,將排水作為操作重點(diǎn),執(zhí)行深基坑的開(kāi)挖工作。
這樣一來(lái)則可實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑附近水體、主體中水流近況的檢測(cè),避免建筑物在施工過(guò)程中存在沉降不均勻的狀況,促使管堵、坑底流沙等危險(xiǎn)狀況不會(huì)出現(xiàn),降低對(duì)電廠建筑工程施工帶來(lái)的影響,促使施工進(jìn)度、安全及質(zhì)量得到相應(yīng)的提升。所以,在設(shè)計(jì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視施工流程做好土體的取樣分析工作,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行分析,避免在深基坑開(kāi)挖工作周?chē)嬖谕临|(zhì)異常的問(wèn)題。這樣,則可通過(guò)隨機(jī)取樣的方式,讓前期設(shè)計(jì)人員能夠?qū)φ麄€(gè)土體的狀況進(jìn)行檢測(cè),掌握深基坑區(qū)域的水體運(yùn)行狀態(tài),避免過(guò)多的水體出現(xiàn)滲透問(wèn)題,促使支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作順利開(kāi)展。
同時(shí),可運(yùn)用止水帷幕的施工方式實(shí)現(xiàn)對(duì)高水位地區(qū)深基坑開(kāi)挖工作的整治,通過(guò)支護(hù)處理技術(shù)以及基坑開(kāi)挖技術(shù),保證滲水、漏水區(qū)域被治理,運(yùn)用漿噴深層攪拌法、高壓噴射注漿法等止水方式執(zhí)行后續(xù)操作,進(jìn)而展現(xiàn)出深基坑止水的實(shí)際效果,滿足電廠建筑工程施工環(huán)節(jié)的深基坑技術(shù)應(yīng)用要求。
綜上所述,為保證電廠建筑工程的順利開(kāi)展,應(yīng)增加對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)的重視,通過(guò)基坑處理和支護(hù)的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)狀況的勘察,結(jié)合實(shí)際施工特點(diǎn)進(jìn)行分析,確?;拥姆€(wěn)定性,促使建筑加固工作能夠順利開(kāi)展。但若未落實(shí)到位,則會(huì)制約電廠建筑工程的實(shí)施。因此,可創(chuàng)新深基坑支護(hù)技術(shù),增加先進(jìn)施工手段的應(yīng)用,促使國(guó)內(nèi)多種基坑支護(hù)技術(shù)能夠相互融合,運(yùn)用多樣化的基坑支護(hù)方式,確保我國(guó)建筑行業(yè)得到健康、持續(xù)的發(fā)展。