陳少琴
(福建宏盛建設集團有限公司,福建 福州 350100)
近年來,隨著城市化建設進程的不斷加快,建筑工程行業(yè)取得突出發(fā)展,工程建設規(guī)模顯著增大,建筑結(jié)構(gòu)愈加復雜,功能更加多樣,為人們營造了溫馨、舒適的居住環(huán)境,有效豐富了人們的生產(chǎn)生活。為最大限度減小對土地資源的占用,實現(xiàn)對有限空間的充分利用,建筑工程逐步向地下發(fā)展,為保證地下工程施工質(zhì)量,提升工程建設的安全性、高效性,有效防止建筑工程基坑開挖過程中支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沉降變形,優(yōu)化施工技術(shù)方案,加強施工技術(shù)質(zhì)量把控十分關(guān)鍵。為此,本文結(jié)合某高層建筑施工實踐,針對建筑工程基坑開挖及支護施工技術(shù)展開綜合探究,對提升深基坑開挖與支護水平,保證工程安全順利完成具有重要意義。
某建筑工程為高檔住宅小區(qū),由政府出資建設,共有單體建筑14 棟,樓號為1#-14#,包括高層建筑和商業(yè)裙房兩部分,其中1#~3#建筑層數(shù)為19 層,4#~10#建筑層數(shù)為14層。基本概況如表1所示。
當前工程施工區(qū)域內(nèi)“三通一平”已全面完成,臨時用水、用電設施全部安裝到位,現(xiàn)場施工道路修建完成。地勘報告顯示施工區(qū)域地質(zhì)條件為:
(1)雜填土質(zhì)地松散、濕度大,主要為黏土,含部分碎石;
(2)泥漿色澤呈灰色,主要為黏性土,整體性能較差;
(3)種植土呈灰黃色,濕度稍大,含有少許碎石屑,表層為混植土,植物根系及蟲洞較多,土質(zhì)較差。
(4)粉質(zhì)黏土:灰黃色、褐黃色、灰色等,可塑為主,飽和,以粉黏粒為主,局部含少量石英砂,干強度較中等、韌性中等,無搖振反應,切面稍有光澤。
(1)根據(jù)工程實際情況,合理組織施工人員進場,并科學做好各項準備工作,對施工現(xiàn)場進行全面清理,了解地下工程管控的基本信息,并實施必要的安全監(jiān)測。結(jié)合現(xiàn)場具體情況及施工標準要求,在現(xiàn)場合理設置“九牌一圖”、消防設施、安全防護設施等。
(2)結(jié)合工程工期計劃要求,編制詳細的材料、設備需求計劃,積極進行實地調(diào)研和考察,選擇優(yōu)質(zhì)材料供貨商訂立供貨合同,科學組織材料、設備進場,并對施工機械進行安裝、調(diào)試,對材料進行試驗檢測,確保滿足施工需求[1]。
(1)建筑工程基坑施工時,應全面了解基坑支護的基本流程,從而制定切實可行的施工方案,保證工程項目的順利開展,基坑施工流程如下:放坡開挖至圍護樁頂標高→掛網(wǎng)素噴→圍護樁施工→大面積土方開挖→承臺、底板澆筑施工→地下室外墻施工→地下室頂板施工→地下室防水施工→地下室回填→鋼板樁和型鋼樁拔除。
(2)高層建筑基坑開挖施工時,對周邊環(huán)境影響較大,尤其是在周邊存在住宅小區(qū)的情況下,一旦產(chǎn)生問題,勢必會引發(fā)嚴重安全事故,造成不可估量的損失,對工程建設及社會穩(wěn)定造成極為不利的影響。因此必須采取科學有效的措施降低對周邊環(huán)境的影響,保證施工安全。
(3)根據(jù)上述考慮,結(jié)合該工程實際情況,制定如下開挖支護方案:①針對空曠地帶,采用放坡插毛竹的形式實施支護,邊坡坡度為1∶2;②對于周邊存在公路及電線桿等設施的施工區(qū)域,若無法進行放坡開挖,則直接采用垂直開挖方式;③根據(jù)該工程基坑實際情況,采用深層攪拌樁重力式擋墻為支護結(jié)構(gòu)[2]。
該工程地基土含水量較大,滲透性強,且局部深度3.9~11.9m 的位置出現(xiàn)粉土層。因此,采用止水帷幕及井點降水相結(jié)合的方式完成降水工作。止水帷幕主要布設于該工程東側(cè)區(qū)域,用于輔助完成深層攪拌樁擋土墻支護。井點降水可布設多個井眼實施降水,井眼深度為15m,管徑為350mm。同時,在降水井及集水井周邊設置了排水槽[3]。
待上述各項工作完成后,應及時進行深層攪拌樁擋土墻支護施工。實際施工中通常采用3 臺施工機械同步作業(yè),各機械施工順序保持不變。結(jié)合該工程現(xiàn)場實際情況,組織1#機械由西向東作業(yè),2#機械反向進行施工,3#機械則按照2#機械施工位置以由東向西的順序?qū)嵤┳鳂I(yè)。深層攪拌樁擋土墻支護施工技術(shù)要點如下:
(1)先實施預攪沉降,在深層攪拌機下沉過程中,采用灰漿泵將水泥混凝土輸送至基礎底部;若產(chǎn)生堵管現(xiàn)象,應通過泥漿下壓方式實施處理,嚴禁通水沖洗;
(2)待深層攪拌機到達指定位置后,采用伸縮式攪拌機完成混凝土灌注,嚴格控制攪拌機提升速率,以1m/min為宜;
(3)按照上述步驟重復操作,但需強調(diào)的是,下根樁應略短于上根樁;
(4)為防止水泥混凝土出現(xiàn)離析,澆筑過程應均勻、連續(xù),防止中途停頓,若遇機械故障必須中斷時,應將攪拌機深入水下0.5m 位置處,待問題解決后再繼續(xù)澆筑;
(5)深層攪拌樁施工時,極易遭受阻礙,嚴重影響成樁效果,如設備故障、土層中巖石障礙等,均會造成此類問題產(chǎn)生,施工中應及時發(fā)現(xiàn)并采取針對性措施進行處理,確保施工質(zhì)量和效率[4]。
深層攪拌樁擋土墻施工完成后,科學組織基坑開挖施工。結(jié)合工程實際情況,對開挖區(qū)域?qū)嵤颂?,具體如圖1所示,嚴格按照1-1-1→1-1-2→1-2-1→1-2-2→1-3-1→1-3-2→1-3-3順序?qū)嵤┗娱_挖施工。
圖1 高層建筑土方開挖分區(qū)圖
根據(jù)該工程實際需要,在現(xiàn)場修建兩條主要施工通道,并結(jié)合施工區(qū)域土方開挖情況,科學設置土方運輸便道,以滿足現(xiàn)場土方、材料、設備及人員通行需要。
該工程現(xiàn)場土方開挖量較大,周圍干擾因素較多,施工難度較大。根據(jù)招標文件要求,現(xiàn)場土方開挖及運輸工作由施工單位完成,同時應按照建設方要求將土方運至指定位置。按照“空間效應”原理,基坑開挖過程中采用分層、分段、對稱平衡開挖方式進行作業(yè),以有效防止基坑變形,保證施工安全。
(1)建立科學完善的項目組織機構(gòu),科學分工、明確責任,嚴格執(zhí)行“政府監(jiān)管、業(yè)主主導、監(jiān)理監(jiān)督、施工方負責”的管理原則,根據(jù)工程項目具體特征,規(guī)范項目組織機構(gòu)設置和職責;同時,為全面提升安全管理效果,施工企業(yè)安全管控部門應科學開展安全管控工作,明確崗位職責,并建立有效的獎懲機制,推動安全管控工作的高效有實施。
(2)積極加強施工安全管理,科學做好安全防護工作,切實保障施工人員生命財產(chǎn)安全。嚴格執(zhí)行各級安全管理制度,強化責任管理,將各項安全管理工作落實到位,責任到人;施工過程中,安全管理人員應加強現(xiàn)場安全檢查及巡視工作,全面排查并解決施工中存在的安全隱患,嚴厲打擊違規(guī)操作、違章指揮等不安全行為。
(3)加強安全教育宣傳及培訓工作,全面增強施工人員安全意識,提高識別及規(guī)避安全風險的能力,以有效防止安全事故發(fā)生[5]。
(1)基坑開挖施工過程中,為及時了解支護體系工作性能,最大限度保證施工安全,應加強對深層攪拌樁擋土墻支護體系及周圍土體、建筑物的變形監(jiān)測。監(jiān)測工作由具備專業(yè)資質(zhì)的監(jiān)測結(jié)構(gòu)實施,結(jié)合支護體系類型及現(xiàn)場實際情況,合理布設監(jiān)測點,以保證監(jiān)測結(jié)果的準確性、代表性,有效確保施工安全。
(2)采用測斜儀進行監(jiān)測。主要監(jiān)測項目包含支護體系沉降、傾角、偏移等??茖W布設監(jiān)測點,對支護體系橫向位移實施監(jiān)測,并設置測斜管道。指派專人負責進行實地測量,并詳細記錄監(jiān)測結(jié)果,具體情況如表2所示。
表2 基坑支護施工監(jiān)測結(jié)果
由表2 可知:所有監(jiān)測點支護體系沉降量均未超過0.50mm,且傾斜角度均未超出0.2°,支護體系橫向偏移量均為0。雖然個別監(jiān)測點部位產(chǎn)生了少許沉降和傾斜,但依據(jù)相關(guān)技術(shù)標準規(guī)定,該工程深層攪拌樁擋土墻支護體系所產(chǎn)生的沉降與傾斜處于標準允許范圍內(nèi),不會對建筑結(jié)構(gòu)安全造成影響。由此可知,該工程采用的基坑支護和開挖方案具有較強的可行性。
綜上所述,建筑工程基坑支護與土方開挖作為工程建設最基礎的環(huán)節(jié),為有效提升基坑支護效果,保證施工安全,加強基坑支護及土方開挖施工技術(shù)質(zhì)量控制具有重要意義。本文結(jié)合案例工程,全面分析了建筑工程基坑支護及土方開挖技術(shù)要點,并指出:在支護施工中應根據(jù)工程項目實際情況,充分考慮對周邊環(huán)境因素的影響,制定合理的支護開挖技術(shù)方案,并加強施工過程質(zhì)量控制,從而全面提升支護體系的安全性、可靠性,保證建筑工程建設的順利完成。