谈深基坑工程施工质量的控制
2017-04-07林青秀
林 青 秀
(茂名职业技术学院,广东 茂名 525000)
谈深基坑工程施工质量的控制
林 青 秀
(茂名职业技术学院,广东 茂名 525000)
以某实际工程为例,介绍了其工程概况,从施工顺序、开挖程序、降排水方法、质量控制四方面,分析了基坑工程施工质量控制要点,并阐述了基坑施工中容易出现的问题及相应的对策,为同类工程提供参考。
深基坑,支护体系,施工质量,地下水
0 引言
随着近年来我国的经济迅速发展,建设更加注重规模,深基坑工程施工由于其较强的实用性而被广泛应用于建筑领域的深基础。针对不同区域的土质,施工有不同的要求,建筑工程属于软土地区,基坑工程的施工和设计都更为严格。因为如果深基坑工程施工不到位易产生更大的风险,基坑的失效、失稳的事故在上述领域经常发生,风险系数大,所以设计和操作必须严谨,以往事故的原因是设计不当或是操作不够规范。很多事故是因为基坑支护结构的施工质量不能按照设计的要求进行规范操作[1]。还有其他一些因素,例如,土方开挖过程中,不能合理的布局导致风险;将水处理过程没有采取有效措施而出现风险因素。所以深基坑工程施工一方面要进行详细和规范的设计,另一方面所有操作都应该严格按照设计规范进行。由合理的施工人员监管,不管是开挖土方、降排水施工,还是其他风险处理,都会顺理成章,做到防患于未然。要多借鉴以往的经验,进行全方位的考虑,就能够圆满完成基坑支护作业,为整个施工过程提供有效的保障。
1 工程概况
1.1 对支护体系和场地情况的分析
为了更好地说明问题,本文以某地地上高26层、地下2层的商业大厦为例来进行说明。该大厦的基坑平面为长方形,长为81.45 m,宽为53.70 m,工程所开发的面积为4 382 m2,开挖面积的整体深度为8.25 m,本商业大厦的中部楼电梯井的剪力墙筒芯处,针对具体情况承台加深了3.9 m,整个设计形成了有效“坑中坑”的结构,内撑式排桩支护结构是整个支护体系设计的主要方式。整个施工采用了支护桩为钻孔式样的灌注桩,两层的钢筋混凝土结构作为水平的内部支撑。各支护桩之间具有500 mm的间隙,用作高压旋喷止水部位。
1.2 对场地水文和地质条件的分析
施工现场必须平坦,符合施工的基本环境条件,场地平整标高一般为罗零6.50 m左右,通过对岩土工程相关勘察,并对具体的报告进行分析,并根据常规的土层的厚度进行不同的施工方式和处理,一般土层分为四层,厚度为0.80 m~1.0 m的杂填土;其二,一般厚度为0.80 m~7.0 m左右的粉状质粘土;其三,3.0 m~6.60 m的淤泥层;最后是0.90 m~3.0 m左右的砂夹淤泥;有部分地层有第五层16.15 m~2.40 m厚的淤泥夹中砂。在基坑开挖中,主要是针对岩土层,也就是第一层和第二层,杂填土以及粉质粘土相对较多、淤泥以及中砂夹淤泥相对较少。基坑开挖要测量好地下水常规稳定水位,地下水位的高低直接影响着基坑的开挖,也会影响到第一、二层的土层的开挖,导致杂填土出现滞水或者砂夹淤泥出现微承压水,根据实际情况要进行抽水试验。
2 基坑施工
2.1 施工的顺序
综合考虑图纸设计、施工要求、场地环境和施工状况,开挖土方过程可以分为3个阶段。其施工流程如下:
平整场地→首次开挖土方→完成第一道支撑和东侧斜撑的施工→对第一道支撑做养护→进行第二次土方开挖→完成第二道支撑施工→对第二道支撑做养护→进行第三次土方开挖→做封底垫层→开展地下室结构施工。
2.2 开挖程序
深基坑施工中需要充分考虑到支护体系的内支撑设计,依据基坑挖运过程中机械作业的实际需要,确定支护体系的内支撑。
对于该商业大厦来说,宜选用圆拱形钢筋混凝土环梁为主的内支撑,使75%左右的基坑平面处于无支撑区域内,这样良好的作业条件有利于挖运土的机械化施工。
2.3 降排水方法
在基坑开挖前期,要做好准备工作,根据设计图纸以及场地的水文地质情况,通过集水明排的方式,防止基坑周边的截水出现蔓延或者是流入基坑,尽力做好疏水和排水工作;在基坑开挖工程结束以后,同样采取适当的降水排水措施,以有效地防止源于坑底轻型井点周边的降水,使场基坑在整个施工过程中都处于基本无水的状态。
2.4 质量控制
为做好质量控制,不应急于开挖基坑,而应该先对近年来附近区域内类似的基坑工程做详细的了解,科学评价相关的工程检测数据,通过检测的数据,查找工程存在的缺陷,通过分析保证在本次施工中不要出现。例如,如果通过分析研究证明,以往类似的基坑工程当中,普遍在基坑坡顶的水平位移上存在缺陷,且约有77%的工程存在支护设计缺陷,仔细分析可以发现,主要原因是采用了不正确的地面超载基坑降水的排水方式。如果有其他相关的因素,会导致基坑开挖工程不顺利,因此,土方开挖顺序不合理、开挖速度过快及支撑混凝土养护时间不足也会影响到基坑挖掘的最终质量。
3 基坑施工容易出现的问题和对策
3.1 地面沉降
基坑施工中地面沉降是最容易出现的问题。研究分析发现主要原因是基坑初期出现大规模的降水所造成的。针对原因,应采取恰当的措施:首先,应该尽量消除因为降水产生的不良影响,具体方法是在基坑北侧与高层建筑物之间的共建区域内增加5口回灌井,在对坑底抽排出的自然降水进行沉淀处理之后回灌到地层当中,保证地下水位的平衡。其次,要密切关注地下水位的变化,在确保低于预警水位的前提下,减小抽水系统的工作强度,减少抽水量和抽水频率。再次,以各降水井出水量的不同为依据,机动灵活地进行抽水作业,保证基坑地下水位的相对稳定。最后,有效控制路面及附近高层建筑裂缝的发展,奠定基坑稳定和安全的基本前提[3-5]。
3.2 地下水
工程施工中,地下水的处理方式有很多种,控制地下水位在工程的深基坑施工中相当重要,至少应降至承台垫层以下0.5 m,当开挖中间大承台位置的坑中坑时,根据施工过程中所涉及的要求以及降水的方式,采取相应的措施。一般采取的是止水法和排水法两种方式,较为常用的止水法是采取合理的方式,在基坑的周围形成一个止水的帷幕,可以将地下水围堵中基坑以外。常用的方法有灌浆法、沉井法,这种措施相当于在地下有一个连续的墙体有效的防止地下水的渗入;另外一种较为常用的是排水法,目的是排除基坑周围的地表水和地下水,坑的范围之内出现的各种降水或者明沟水就可以采取这一措施进行排水。这两种排水措施在施工过程中需要注意,地下水的水位下降后要合理的解决土壤中出现的各种固结现象,在抽水的范围里水上地表必然会形成一定的沉降,这时候要防止对周边的建筑物形成一定的危害。要采取相应的措施,避免附近的建筑物出现大沉降,这就需要采取灌井点的措施。方法虽然有效,但需要注意以下几点:在排水过程中基坑内的井点要同时施工进行抽水,有效的将水位差控制在一定的范围之内;同时要加强水位的检测,以便防止出现水位差过大影响基坑的建设,应采取补救措施。当基坑挖掘和建设到一定深度后,由于井管较长,应该建立更加牢固的支护结构或立柱等连接,保证建筑过程的安全和设施的固定。在基坑建设过程中,出现一些难以解决的问题,认真观测后采取针对性的措施,一方面要研究相关地址,进行数据信息统计,同时要结合开挖经验针对具体的问题找出应对方案,必须彻底的解决坑内的土层中形成的大量的积水,经过相关的工程检验证明,只要方案正确,就可以收到明显的现场施工效果,使坑内水位迅速回落到可开展建设工作的要求,保证工程施工的顺利进行。
4 监测结果
检测需要注意几个问题,首先是检测的时效性,基坑的测量通常是根据自然降水和工程施工的过程,一般没有明显的时间效应,因此施工的过程是动态的变化,这两者相关数据显示也在变化,测量结果是动态变化的,有时候只需要1 d可以进行多次的测量。其次是测量的精度问题,基坑建设中的测量必须要求高精度,通道工程测量的误差常常是以mm为单位,基坑的建设中的误差不能超过2.5 mm,正常情况下,有基坑施工要几个月的实际时间,进行系统的监测很有必要,要对测量的数据进行分析和统计。一般来说,支护桩的累计水平位移应该控制在18 mm以内,累计深层位移应该控制在14.37 mm以内,累计竖向沉降应该控制在11.3 mm以内,满足上述要求将使得支护结构更加稳定,施工过程更加安全。此外,在施工时,还要注意保证周边道路和建筑物的累计沉降应该小于43.6 mm,否则表明基坑降水影响周边环境和施工。
5 结语
设计基坑挖掘的施工过程中,要特别的重视土方开挖以及排出地下水需要采取的具体措施和方法。针对具体的问题,提出相应的应急预案,结果证明只要措施得当,可以有效的解决基坑施工过程中的各类问题,这次施工相对比较成功。施工过程要有效的防止支护结构本身的变形问题,采取有效的防止基坑降水的措施,就不会影响周边基坑的施工,采用坑外回灌措施为主,对周边环境中影响防护支护结构变形的要进行有效控制[6,7]。此外,在施工中工程必须依据程序基本的设计,分层完成挖掘施工,切不可超挖;必须密切监测施工过程,特别是要动态分析边坡的稳定性、支护效果和安全性,根据需要即时调整工程设计参数和施工方案,这将更好的保障工程的安全性及质量。
[1] 刘会伟.浅谈地铁深基坑施工管理及质量控制措施[J].建筑设计管理,2016(12):84-85.
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[3] 何家航.浅谈地铁深基坑施工管理及质量控制措施[J].建筑知识,2016(9):103,176.
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[6] 何小平.浅谈路桥隧道工程施工技术管理与质量控制[Z].
[7] 滕明纯.市政工程深基坑施工技术及质量控制对策[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(6):84-85.
On control over construction quality of deep foundation pit projects
Lin Qingxiu
(MaomingVocationalandTechnicalCollege,Maoming525000,China)
Taking some project as the example, the paper introduces the engineering survey, analyzes the quality control of the foundation pit projects from the construction order, excavation procedure, dewatering and drainage methods, and quality control, and illustrates the common problems in the foundation pits and respective strategies, so as to provide some reference for similar projects.
deep foundation pit, support system, construction quality, underground water
1009-6825(2017)17-0076-03
2017-03-10
林青秀(1973- ),男,讲师,工程师
TU463
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