馬新力
(北京建工集團有限責任公司總承包部,北京 100000)
隨著建筑高度的不斷增進,對建筑工程深基坑施工質量的要求也來越嚴格,因為只有確保深基坑施工質量的可靠性,才能保障整個建筑的穩(wěn)定性和安全性,但是事實上會有多種因素對深基坑施工質量造成不良影響,其中支護施工技術對深基坑施工質量的影響是最不容忽視的,目前我國的建筑工程深基坑支護技術已經演變出諸多技術形式,所以在實際施工中,最關鍵的是根據施工現(xiàn)場的實際情況選用相應的施工技術,并且切實做好深基坑支護施工技術應用管理,以便借此確保證筑工程深基坑支護施工作業(yè)的高質量、高效率開展。
深基坑支護作業(yè)的常用技術形式之一就是地下連續(xù)墻支護,建筑工程的地下商場或地下室應用最多,這種技術的技術優(yōu)勢在于作業(yè)過程只產生很小幅的振動,成墻強度很高,較之于其他形式的深基坑支護技術,地下連續(xù)墻技術具有更好的整體性,作業(yè)效率也很高,它的第一道工序是先對地面實施基槽開挖作業(yè),同步對槽體實施澆筑作業(yè),澆筑材料須能夠擋土和防滲[1]。地下連續(xù)墻支護技術適用于多種作業(yè)環(huán)境,普適性好,但是作業(yè)過程仍有3 點注意事項:①正式作業(yè)開始之前,技術人員須對作業(yè)地層進行土質勘測,因為地下連續(xù)墻技術不適用于松軟土層或硬質巖石地層,地下連續(xù)墻施工遇到這種土質須立足于工程實際進行科學規(guī)劃,把作業(yè)難度降到最低;②地下連續(xù)墻支護對作業(yè)技術標準和質量要求較高,如作業(yè)過程因人為失誤或處置不當,極易導致鄰近連續(xù)墻無法對齊準確位置,漏水問題也時有發(fā)生,尤其表現(xiàn)在擋水擋土的臨時支護時,會帶來資源的嚴重浪費,大幅推高工程成本;③地下連續(xù)墻施工容易產生建筑垃圾,而如何處理這些垃圾是一個難題,技術和管理人員還須提前就垃圾處理制定行之有效的施工方案。
這種施工技術可提高工程土體的穩(wěn)定性。深基坑施工露天進行,極易受到外部環(huán)境因素的干擾,基坑開挖的土體也是如此,土體任何不利變化都會嚴重危及整體穩(wěn)定性,深基坑施工對土體進行加固就十分必要了,土釘支護就是加固土體的有效措施,這種技術要求地質土層強度以及抗拉性能達到較高質量,才能保證施工過程的技術應用收到預期效果,完成施工后還要對作業(yè)土體進行細致復檢,確保安全穩(wěn)定性方面達到工程設計標準。
采用土層錨桿技術進行深基坑支護作業(yè)之前,要求技術人員對深基坑進行細致勘察,確認具備作業(yè)條件且選定合理作業(yè)位置后方可開展施工,作業(yè)人員須首先為錨桿選好合適安裝位置,所用錨桿要達到技術標準,測定作業(yè)地層土質條件,以適配工具對確定錨桿位置進行鉆孔作業(yè),舉例來說,如果作業(yè)地層含有大量礫石或砂卵石,沖擊鉆是最合適的鉆孔工具[2]。工具選擇合理可以起到事半功倍的效果,沖擊鉆適用于很多土質條件的鉆孔作業(yè),區(qū)別在于土質不同,適配的鉆頭也有區(qū)別,作業(yè)人員還須根據實際需要進行選擇,鉆孔結束即在鉆孔位置插入錨桿,對錨桿即時狀況進行確認,確保符合工程技術和質量要求,由于錨桿處于復雜環(huán)境條件下,腐蝕概率較大,必要的防腐處理須做到位,選擇錨桿材質盡量采用防腐性能較好的材料,錨桿作業(yè)完畢即實施灌漿作業(yè),施工人員要保證作業(yè)全程嚴格遵循技術標準規(guī)范化操作,確保土層錨桿作業(yè)質量。
這種支護技術在建筑工程建設中同樣應用較廣,它的主要功能就是塌陷防護且效果良好,當作業(yè)環(huán)境土層帶有坡度時,土層固定是一個關鍵環(huán)節(jié),未固定的土層易發(fā)生下沉或位移,護坡樁技術能有效防范這種事故的發(fā)生,具體作業(yè)前要細致勘察土壤條件,依據勘測結果制定作業(yè)方案,若因工程需要護坡樁存在時間較長,由于深基坑所處環(huán)境地下水水質酸堿度不穩(wěn)定,須盡量選擇防腐材質材料實施作業(yè),否則酸性或堿性水質會腐蝕鋼筋,影響工程安全,要求作業(yè)人員做好對施工材料和技術應用的檢測與控制,確保護坡樁支護技術發(fā)揮其應有的技術功效。
攪拌樁支護技術的用途是加固松軟土質,這是一種新型技術工藝,它是利用向軟土中注入固化劑并實施深度攪拌,增大土體固結度使土體強度得到提升,達到加固土體的目的,石灰和水泥都是固化劑材料,對它們的性能要求是在強度和剛度方面達到技術標準,投入使用后還能發(fā)揮抗?jié)B透作用,這種技術有很多技術優(yōu)勢,軟土地基加固作業(yè)中經常用到,實施攪拌樁支護技術有3 個注意事項[3]:①技術人員對作業(yè)環(huán)境土體進行認真勘測,確保土層條件適合采用攪拌樁支護技術,作業(yè)過程要盡量不影響工程周邊環(huán)境;②對作業(yè)環(huán)境的地下水文地質以及管線分布進行詳細探查,盡量避開地下管網分布密集的作業(yè)區(qū)域;③嚴格甄選施工位置,保證作業(yè)材料和施工設備質量性能滿足施工需要,作業(yè)過程盡量不影響道路出行。
該工程總建筑面積為554617m2,地上層數為20層,地下一層建筑面積為5573m2,總高度為79.2m。建筑結構整體東西軸線為68.1m,建筑物裙樓總共3 層,建筑物高程為黃海高程23.4m,室內外高差范圍為0.1~0.3m。地質勘探結果顯示該建筑所在區(qū)域地貌為侵蝕崗坡地貌,建筑區(qū)域為坡地,建筑后期工程多位于平緩區(qū)域,勘察過程顯示場地地面的黃海高程在22.87~30.86m 范圍內,南部和北部的地表高差約為7m。
2.2.1 預應力錨索施工流程
(1)錨索成孔:錨索鉆孔孔徑為115mm,鉆孔傾角設定為15°為了能夠有效保證鉆孔精度,需要在標高位置預先搭建工作平臺,為降低鉆孔偏差,應當保證其標高偏差低于19mm,請教角度偏差低于4%。特別在應對較為松散土質時需要采用套管作為保護孔洞的措施,以防止出現(xiàn)塌孔問題。
(2)灌漿施工:在對錨索孔洞開展灌漿工作之前,要做好相應的清孔工作,為了保證清孔質量需要對孔洞進行多次的清孔工作,保證孔洞內沒有殘渣和水,通過清孔驗收后才能開始注漿過程。在進行首次注漿時,應當選擇具備膨脹能力的水泥砂漿,膨脹水平應當控制在10%左右,并保證該混凝土強度值不低于M30 以及灌漿壓力值不得低于0.6MPa。完成首次注漿流程之后,需要靜置一定的時間,當首次注漿的混凝土呈現(xiàn)出初凝狀態(tài)時才能夠開展二次注漿[4]。二次注漿的漿液選擇普通純水泥漿,并增加注漿壓力至首次注漿壓力的3~5 倍,注漿至孔洞口出現(xiàn)冒漿,可以停止注漿過程。如果注漿流程中發(fā)現(xiàn)漿體不符合施工設計要求,應當禁止加水,而是通過增加減水劑等方法來改善漿液質量。在開展錨具張拉的過程中,要保證錨固強度符合標準值后才能開始張拉,并保證采用間隔張拉,避免影響相鄰錨桿。正式張拉前應當進行預張拉操作,張拉過程應當逐漸提升強度,不可一次張拉到位。完成張拉后要對裸露在自然環(huán)境中的錨索施加防腐措施,保證達到Ⅱ級防腐等級。最后進行錨索拉拔試驗,并保證測試結果符合相關標準
2.2.2 土釘墻錨噴支護施工
開展土釘墻施工過程中,應當遵循以下施工技術要點。首先,要保證坡頂具備不低于1.6m 寬的湖面,并通過土釘進行掛網操作,完成掛網后可以通過對其進行混凝土噴射,并保證以標號為C20 的混凝土噴射并形成80mm 厚度的結構,同時施加鋼筋網面層。在完成上述施工后通過機械開挖的方式來對坡面進行平整,保證其平整度偏差在±20mm 的范圍內。在基坑中所使用的鋼筋網需要通過長鋼筋和土釘進行焊接,使得鋼筋網能夠形成較好系統(tǒng)性的完整結構。然后選擇直徑48mm 的鋼管以每1000mm 的間距設置出漿孔。同時還需要采用焊接薄鋼片的方式來避免出現(xiàn)堵孔現(xiàn)象。土釘施工過程中的注漿泥漿選擇純水泥漿,其水灰比設定在0.6~0.65 的范圍內,并保證注漿壓力不低于0.8MPa。選擇直徑為110mm 的干鉆機來進行打孔操作,并保證以1.5m 的間距設置支架。在進行土釘施工的過程中還需要設置相應的定位支架,同時將鋼筋頭和加強鋼筋進行有效地固定,完成土釘安裝后,再進行注漿活動。為了能夠保證工程質量,要對澆筑混凝土的質量給予相應的質量控制措施,要保證混凝土的配合比符合施工設計要求,其中混凝土中包含的粗骨料粒徑應當不超過12mm,并以0.45 作為水灰比進行混凝土的生產要求,同時控制混凝土中的砂率處于40%~50%的范圍內。噴射過程中應當注意噴射厚度的控制,保證噴射的均勻性,完成噴射之后,需要對混凝土開展養(yǎng)護工作,依據溫度通過灑水的方式來調整混凝土的溫度,并保持養(yǎng)護時間不低于一周時間[5]。
為了保證噴射質量,需要在開展噴射之間對噴射機的狀態(tài)進行檢查,保證噴射機能夠正常運轉,同時設定好相關噴射技術參數。同時噴射前需要保證水灰比不低于0.5,以此來保證混凝土的粘稠度處于良好的狀態(tài),如果噴射過程中出現(xiàn)了明顯的滲水和集水情況,需要通過引水措施來進行處理,在噴射過程中應當對噴頭進行控制,保證噴頭以螺旋前進的方式進行噴射,如果出現(xiàn)了凹凸不平的現(xiàn)象,則需要通過補噴的方法進行修復。
開展深基坑施工須在詳細勘察工程具體情況的基礎上,對適用于本工程的支護技術進行合理選擇,結合工程進行中的實時地質變化調控支護技術的形式和應用,確保技術合理,成效顯著。正式作業(yè)開始之前考查地質條件和巖土現(xiàn)狀,對工程即時全部信息做到心中有數,不得因開挖深基坑過度影響周邊環(huán)境,合理規(guī)劃深基坑支護方案,結合工程現(xiàn)有資金狀況和施工團隊的技術能力執(zhí)行施工方案,為工程整體打好建筑根基,有針對性地對工程施工過程的各種問題進行處理[6]。
深基坑施工過程的擾動性主要波及工程的地下結構,極易反映到基坑的穩(wěn)定性方面,基坑結構的施工結構以及實時變形或位移等監(jiān)控是十分必要的,利用信息技術構建監(jiān)控網絡和預警系統(tǒng),評估風險參數,以此為據劃分風險等級,及時搜集反饋信息,由信息系統(tǒng)完成數據的分析整理和保存,確保支護作業(yè)方案的合理與規(guī)范性,為工程的后續(xù)施工打好基礎,為工程整體質量做好保障。
建筑工程的施工材料是對工程質量影響最大的因素,土建工程的深基坑支護更是如此,施工材料的質量高低直接決定工程整體質量和安全穩(wěn)定性,要實現(xiàn)對深基坑支護作業(yè)質量的管控,嚴格控制施工材料質量是根本保證[7]。負責采購施工材料的人員要清晰掌握采購計劃,因工程需要必須更改材料采購的須詳細注明在合同方案中,施工材料運抵作業(yè)現(xiàn)場要對其性能質量進行嚴格測試,低劣材料嚴禁進入施工場地且必須更換,確保支護效果安全穩(wěn)定,具體的施工過程還要由專職人員對施工材料進行定期抽查,排查不合格材料立即處理,保障作業(yè)質量安全,也是確保工程整體質量安全的必經之路。
深基坑是建筑工程基礎結構,承載著整個建筑的重量,只有保證深基坑工程施工質量符合工程要求標準,才能夠為構建優(yōu)質建筑工程奠定基礎,而深基坑支護施工技術,則是保證深基坑工程施工質量的關鍵,合理分析地下連續(xù)墻等各種深基坑支護技術的應用要點,不僅能夠進一步提升我國深基坑支護施工技術水平,同時有利于我國深基坑支護技術的良性發(fā)展。