王炳監(jiān)
(鹽城市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇 鹽城 224007)
改革開放后,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了快速發(fā)展階段,越來(lái)越多的人口參與到城市的發(fā)展過(guò)程中,在很大程度上加快了城市化的腳步。隨著城市人口的迅速增長(zhǎng),對(duì)建筑的需求也隨之增加,在這種巨大的需求下,建筑業(yè)迎來(lái)了空前的發(fā)展機(jī)會(huì),而深基坑工程是工程建設(shè)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),如何有效地提高工程質(zhì)量以及建設(shè)的效率,是工程建設(shè)中非常關(guān)心的問(wèn)題。
深基坑工程開挖深度大、坡度大、側(cè)壁穩(wěn)定性受影響因素多、場(chǎng)地周圍環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn),在工程建設(shè)中容易產(chǎn)生安全隱患。因此,深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)和施工是保證工程施工安全、順利進(jìn)行的最直接的保證。在深基坑施工中,若不能有效地將邊墻放坡,或采取臨時(shí)支護(hù)措施,不能滿足基坑側(cè)墻的安全穩(wěn)定要求,則應(yīng)采取質(zhì)量更高、系統(tǒng)性更強(qiáng)、支護(hù)效果更佳的支護(hù)結(jié)構(gòu),以保證工程施工的安全與穩(wěn)定,從而保證工人的生命和工程的正常、有序進(jìn)行。
在基坑支護(hù)中,土釘具有許多優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用,它可以有效地抑制土體的變形,土釘與土壤一起承受所有的荷載,土體的抗剪和剪切強(qiáng)度都很高,因此,一旦進(jìn)入塑形階段,土體的應(yīng)力就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。在此過(guò)程中,由于土釘會(huì)產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力,從而導(dǎo)致土中的鋼筋屈服。由于土釘?shù)挠绊懕容^大,所以在荷載作用下,復(fù)合土的塑性變形會(huì)發(fā)生滯后。在這段時(shí)間內(nèi),土釘可以將裂縫處的壓力轉(zhuǎn)移到更大的范圍內(nèi),這樣可以應(yīng)力集中,最重要的是,可以延緩裂縫的出現(xiàn)。在這種結(jié)構(gòu)中,由于復(fù)合地基的裂縫與復(fù)合地基的摩阻關(guān)系密切,采用土釘支護(hù)方式,可以改善邊坡的形狀,提高土壤的穩(wěn)定性,是一種積極約束的支擋結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
首先,土釘支護(hù)技術(shù)在工程中占有很大的比重,而在深基坑工程中,土釘?shù)挠昧渴窍喈?dāng)大的,為確保土釘支護(hù)技術(shù)能真正發(fā)揮其工程效益,有關(guān)施工隊(duì)伍通常會(huì)選用大量土釘,以確保其安全度,從而在個(gè)別土釘失效時(shí),不會(huì)對(duì)整體的支護(hù)和穩(wěn)定性造成很大的影響,從而在一定程度上增加了深基坑的安全。
在深基坑工程中,除了土釘支護(hù)外,還采用了連續(xù)墻和樁支護(hù)技術(shù),這兩種技術(shù)相比,土釘支護(hù)技術(shù)有著顯著的優(yōu)越性。使用土釘支護(hù)技術(shù)可以降低了成本,增加了公司的利潤(rùn),減少了對(duì)原材料的需求,縮短了建造周期,所以,土釘支護(hù)技術(shù)所需要的時(shí)間比其他技術(shù)要短得多,而且還能在一定程度上提高工程的效率,縮短建設(shè)的工期成本建設(shè)成本。
在采用以土為主的基礎(chǔ)上,采用土釘支護(hù)技術(shù),由于其技術(shù)成熟、工期短、施工成本低等優(yōu)點(diǎn),常被選作最后一種。在采用土釘支護(hù)方案時(shí),可以利用土體與土釘間的相互作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)墻的加固,從而顯著地改善邊墻的穩(wěn)定,增加邊墻的安全儲(chǔ)備。
基坑邊墻通常沒(méi)有放坡的條件,邊墻坡度比較陡,受側(cè)壓力的影響,很容易產(chǎn)生變形。所以,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求、施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保土釘墻的強(qiáng)度、拉拔能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),從而達(dá)到施工的目的。
在土釘支護(hù)工程中,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①按照設(shè)計(jì)和施工規(guī)范進(jìn)行土釘拉拔試驗(yàn),以確保拉拔力達(dá)到要求,而且在檢測(cè)過(guò)程中一定要由資質(zhì)合格的第三方來(lái)進(jìn)行負(fù)責(zé)。注漿的數(shù)量和強(qiáng)度要保持在一個(gè)合理的范圍之內(nèi),如果出現(xiàn)大量的灌漿,必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并采取相應(yīng)的措施。②在獲得實(shí)際孔深時(shí),應(yīng)充分考慮到鉆具的總長(zhǎng)度,并標(biāo)明鉆孔深度。③重視水泥漿的水灰比例合理,按設(shè)計(jì)要求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用情況,選用合適的摻料。在漿料初凝之前,應(yīng)進(jìn)行合理的灌漿,通常不能超過(guò)兩次。
建筑工程對(duì)精度的要求非常高,一旦精度有了偏差,就會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成很大的影響。這將會(huì)給工程的后續(xù)工作帶來(lái)很大的障礙,而在土釘支護(hù)方面也是一樣,相關(guān)的工作人員必須根據(jù)土釘支護(hù)的工作性質(zhì),結(jié)合深基坑工程的特點(diǎn),來(lái)決定測(cè)量和放樣的技術(shù)。
在施工開始前,有關(guān)工作人員要根據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙,在工地上進(jìn)行位置標(biāo)注,使用木樁等方法進(jìn)行標(biāo)記,一方面可以讓工作人員在施工前清楚地確定施工地點(diǎn),更加全面地觀察工地,及時(shí)地調(diào)整錯(cuò)誤,另外一方面也可以較好地保障施工工作開展的精準(zhǔn)性,提高施工質(zhì)量。
由于大部分深基坑工程都是在地下進(jìn)行的,與地表工程相比,其受自然環(huán)境的影響比較大,特別是在大雨的時(shí)候,更是如此,一旦遇到暴雨,就會(huì)有大量的積水,這會(huì)影響到工作人員的工作,同時(shí),還會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生一定的影響,使得基坑周圍的土壤松軟,在一定程度上降低基坑的質(zhì)量,所以在進(jìn)行基坑開挖的時(shí)候,要注意避免暴雨天氣。最后在施工的時(shí)候還要把基坑內(nèi)的各個(gè)層間連接起來(lái),以排除積水,從而提高基坑工程的安全與穩(wěn)定。
在深基坑工程中采用土釘支護(hù)技術(shù),對(duì)土釘孔的影響很大,如果不能保證土釘?shù)馁|(zhì)量,就很難保證其實(shí)用價(jià)值。一般情況下,鉆孔的直徑應(yīng)該是100 mm,而相關(guān)的工作人員在進(jìn)行鉆孔的時(shí)候,也要保證鉆孔的平整,避免鉆孔的傾斜。
另外,土釘?shù)闹谱骱桶惭b也要注意,一般來(lái)說(shuō),在安裝的時(shí)候,施工人員都會(huì)將支架焊接在一起,支架之間的間距應(yīng)該是兩米,這樣才能對(duì)釘子進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,最大程度保證土釘支護(hù)工作的質(zhì)量,使得基坑支護(hù)工程更加安全穩(wěn)定。
通常,在掛網(wǎng)階段,對(duì)掛網(wǎng)時(shí)間的要求比較高,而且網(wǎng)距也要特別注意,最好的掛網(wǎng)時(shí)間應(yīng)該是4 h后,而且網(wǎng)片與網(wǎng)片的間距應(yīng)該在30 mm以內(nèi)。從而確保了鋼筋網(wǎng)和網(wǎng)片的相互影響。
在噴入鋼筋網(wǎng)的過(guò)程中,要注意噴淋的時(shí)機(jī),以保證鋼筋網(wǎng)與混凝土之間的結(jié)合。避免混凝土開裂,鋼筋網(wǎng)不牢固。
由于大部分的深基坑工程都是手工進(jìn)行,因此在進(jìn)行深基坑施工的過(guò)程中對(duì)相關(guān)人員的工作要求比較高。如果有一天,工人們對(duì)工作的精度和材質(zhì)的控制不到位,那么就會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成很大的影響。在材料的選用上,采用了雙向鋼絲網(wǎng)。在施工過(guò)程中,保護(hù)層的長(zhǎng)度應(yīng)該超過(guò)20 mm,混凝土的厚度應(yīng)該是60 mm。有關(guān)工作人員要嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范,以此來(lái)保證工程的質(zhì)量和效益。
在土釘支護(hù)中,最主要的工作是將混凝土與土釘之間的有效結(jié)合,而土釘與混凝土之間的連接采用了鋼筋與肋骨的焊接。在此期間,需要確定鋼筋的長(zhǎng)度,一般來(lái)說(shuō),土釘和混凝土之間的連接應(yīng)該是300 mm。
在建筑工程中,由于支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用受多種因素的影響,所以支護(hù)效果也不盡相同。為此,必須明確各種支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,并做好前期的準(zhǔn)備工作,使其在實(shí)際應(yīng)用中最大限度地發(fā)揮作用,并制定科學(xué)的施工管理計(jì)劃,以保證其質(zhì)量。
在前期,要對(duì)周圍水文地質(zhì)資料進(jìn)行調(diào)查,對(duì)影響土釘支護(hù)的有關(guān)資料進(jìn)行分析,從而為施工提供有利的施工環(huán)境。此外,在邊坡支護(hù)工藝中,要注意選用有關(guān)材料,并將其應(yīng)用于整個(gè)支護(hù)施工中,在選用噴混凝土材料、鋼筋結(jié)構(gòu)和水泥材料時(shí),要充分考慮工程的具體情況,在符合設(shè)計(jì)要求的前提下,合理確定材料的配比。根據(jù)項(xiàng)目的施工進(jìn)度,規(guī)范物料的輸送,合理的物料收集,保證各工序之間的銜接和有序。防止在運(yùn)輸中出現(xiàn)大量的工程構(gòu)件,由于外部環(huán)境的影響,使得構(gòu)件無(wú)法充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能,從而間接地降低了工程的整體質(zhì)量。
工藝的銜接是工程管理的一門重要知識(shí),它反映出工程建設(shè)中的管理者的技術(shù)水平。若各工序之間不能進(jìn)行有效的銜接,則會(huì)造成工地管理的混亂,從而影響工程的整體效益。在土釘支護(hù)的基礎(chǔ)上,土方開挖應(yīng)按土方開挖規(guī)模、土釘設(shè)計(jì)標(biāo)高等進(jìn)行分層施工。一般的土方開挖標(biāo)準(zhǔn)為每排土釘標(biāo)高0.5 m,當(dāng)土方開挖到一定高度后,再進(jìn)行土釘和吊網(wǎng)噴混凝土,完成后再進(jìn)行土方開挖。在此期間,施工組織要充分考慮各工序的工期,以達(dá)到有效的銜接,減少工期的延遲。
在土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)中,采用掛網(wǎng)噴淋混凝土面層可以將單點(diǎn)狀態(tài)的土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)有效地結(jié)合為一體,并能有效地對(duì)邊墻進(jìn)行密封和防水保護(hù),其混凝土強(qiáng)度不能小于C20,厚度一般為100~150 mm,并在面層中部設(shè)置相應(yīng)的鋼筋網(wǎng)和加固筋,并與各土釘端部進(jìn)行有效的連接。噴淋面層的施工通常分兩個(gè)階段進(jìn)行,首先是在錨桿鉆孔灌注完成后,然后再對(duì)邊坡的超開挖部位進(jìn)行混凝土修補(bǔ)。在混凝土表面初凝完成后,在斜坡上鋪上懸掛網(wǎng)片,然后用點(diǎn)焊或雙絞線將其固定在土釘裸露的端部。在完成首次混凝土噴射和懸掛后,再進(jìn)行二次噴射。在噴淋混凝土?xí)r,一般都是由手工操縱的噴射器來(lái)完成,既要保證混凝土的均勻度,又要控制噴頭的水灰比,使混凝土的表面光滑,不能有干點(diǎn)和滑落。在噴淋混凝土結(jié)束2 h后,要進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù),通常情況下,要保持3-7 d。若混凝土中未添加速凝劑,則應(yīng)保持2 h以內(nèi),若添加速凝劑,則應(yīng)保持20 min。在進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)前,應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備、管道、電線、設(shè)備等進(jìn)行全面的檢測(cè),確保各項(xiàng)工作性能符合相關(guān)規(guī)范。面層工程完成后,應(yīng)按技術(shù)規(guī)范規(guī)定檢查其表面的厚度。
深基坑的降水量與土石方開挖、土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工和工期密切相關(guān),是基礎(chǔ)工程建設(shè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。按地下水的種類、埋設(shè)深度和水量大小,通常采取以下幾種方法:①在基坑底部設(shè)有排水溝+集水井的集水明排水系統(tǒng)。②在基坑附近或基坑周圍布置降壓井。③在基坑周圍布置了防滲帷幕。同時(shí),在基坑側(cè)墻設(shè)排水孔,將側(cè)墻土壤中的地下水或下滲水排出,以避免因側(cè)墻土壤含水率增加而使側(cè)墻土層的抗剪強(qiáng)度降低。為了避免在施工中出現(xiàn)土層崩塌,給施工人員帶來(lái)更大的風(fēng)險(xiǎn),從而影響工程的整體質(zhì)量和進(jìn)度。
影影響深基坑邊坡穩(wěn)定性的因素有很多,而在開挖過(guò)程中,土方開挖是影響工程質(zhì)量的主要因素,對(duì)施工造成的安全隱患和不利影響,在工程建設(shè)中,施工單位要做好土方開挖、土釘支護(hù)、地基排水等工作的協(xié)調(diào)。對(duì)于深基坑工程中出現(xiàn)的松散充填,應(yīng)先進(jìn)行加固,然后進(jìn)行下挖,以免發(fā)生塌方。在工程建設(shè)中,應(yīng)遵循分層開挖,先支后挖,嚴(yán)禁超挖。因此,在深基坑開挖過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì),對(duì)施工進(jìn)度、工期進(jìn)行有效的控制,以保證施工的質(zhì)量和效益。若不按規(guī)定進(jìn)行土方開挖,將會(huì)造成工程的安全隱患,因此,相關(guān)人員的技術(shù)水平要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),以防止支承和體系的崩塌。遇到地質(zhì)條件惡劣的情況,應(yīng)立即采取措施,制訂救援計(jì)劃,保證工程的安全。
在基坑開挖之前,到基坑基礎(chǔ)施工完成、基坑回填,在基坑頂部及周邊已有的建筑(構(gòu))筑物、道路等關(guān)鍵部位設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)基坑開挖與土釘支護(hù)施工過(guò)程中的基坑及周圍監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降、位移變化數(shù)據(jù),及時(shí)掌握基坑開挖引起的周圍變形,以便當(dāng)發(fā)生變形較大、存在安全隱患時(shí),能夠及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)監(jiān)測(cè)值大于或高于設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的限值時(shí),應(yīng)立即停止基坑開挖、支護(hù)施工,疏散施工人員,并采取覆蓋土反壓等有效措施,以保證施工進(jìn)度順利進(jìn)行。
在建設(shè)工程基坑支護(hù)施工中,由于其施工簡(jiǎn)便、機(jī)動(dòng)靈活、安全經(jīng)濟(jì),在縮短工期的同時(shí)也節(jié)約了施工成本,施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位都十分重視,主要原因是施工簡(jiǎn)便、機(jī)動(dòng)靈活、安全經(jīng)濟(jì),在縮短工期的同時(shí)也節(jié)約了施工成本,具有較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。然而,在實(shí)際工程中,由于土釘支護(hù)技術(shù)在實(shí)際工程中仍有許多局限性,例如,當(dāng)?shù)鼗冃我蠛芨邥r(shí),不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,因此,必須對(duì)施工中可能對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響的相關(guān)設(shè)計(jì)、施工人員進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,及早進(jìn)行施工與設(shè)計(jì)的優(yōu)選,以便更好地選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu),提高施工安全性、經(jīng)濟(jì)性、高效性,并總結(jié)設(shè)計(jì)與施工中的寶貴經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),促進(jìn)土釘支護(hù)技術(shù)的發(fā)展與發(fā)展。