市政工程中深基坑施工技术的应用浅析
2019-11-28陶杰
陶杰
国强建设集团有限公司 浙江台州 318000
市政工程建设中,由于深基坑工程综合性较强,对施工技术要求较高,基坑施工建设是众多施工企业常常会遇到的任务,而较深的基坑施工往往是较难处理的一个问题。如果处置不好,会产生严重的工程质量隐患及安全事故[1]。随着理论的完善和技术的进步,更多先进的施工工艺和安全的施工理念不断应用于市政工程的基坑施工中。
1 市政工程中深基坑的施工特点
市政工程基坑一般为长形基坑、周边地下管线多、深度相对于工业与民用建筑基坑来说不是很深。每个基坑所处的地质环境、市政环境、人文环境、周边环境不同,其施工技术有着不同特点,即便是在同一个城市中地质情况也不尽相同,每个市政深基坑具有自己独特的特点。加之由于深基坑支护系统是临时搭建的,与永久性支护系统相比,其安全性、稳定性较差,存在一些不安全因素[2]。因而,在设计前,设计单位需详细考察现场,依据现场的实际情况及地质勘查报告进行设计,必要时需组织专家进行论证,同时应制定基坑工程的应急预案,加强现场施工安全管理。
2 确定基坑支护结构体系及其施工方法
2.1 工程概况
某公共交通枢纽新建工程的基地面积18798m2,总建筑面积17733m2,地上2层为调度管理用房,地上1层为候车廊、成品岗亭、公共卫生间及垃圾房,地下1层为地下车库和地下夹层。本工程采用框架结构和钢结构,场地高水位埋深取设计室外地坪以下0.5m,低水位埋深取设计室外地坪以下1.5m。
2.2 确定基坑支护结构体系
施工前应将场地内的高填土进行整平,整平后地面标高控制在3.9m,整平范围为基坑边线外扩不小于15m,待场地整平后达到稳定状态,经设计方确认后方可进行基坑施工。基坑支护形式为“双轴搅拌桩+内插型钢+内支撑”,局部采用加强后注浆锚杆或板撑,放坡及留土边坡处采用水泥砂浆进行抹面护坡。具体方案如下:
(1)围护结构:基坑南区一般开挖深度为6.55m(承台底算起),南区坑中坑一般开挖深度为7.3m,放坡卸土0.6m后均采用2排双轴搅拌桩内插H500×200×11×19或H500×200×11×19型钢进行围护。基坑北区一般开挖深度为5.35m,北区坑中坑一般开挖深度为6.1m,放坡卸土0.6m后采用2排双轴搅拌桩内插H500×200×11×19型钢进行围护。(2)坑内加固:坑内加固采用双轴搅拌桩加固,地基加固深度一般为坑底以下4m,加固宽度为4.2m。(3)支撑体系:围护墙顶部设置1道1200mm×800m钢筋混凝土冠梁;基坑设置1道型钢支撑,内支撑采用Ф609×12钢管,钢管中心标高为-3.70m。(4)边坡防护:放坡及留土边坡处采用50mm厚水泥砂浆进行抹面护坡。
2.3 基坑工程施工方法
围护结构施工前应根据相关结构施工图进行复核,地下结构施工顺序:围护结构—降排水—挖土冠梁处—冠梁、开槽钢支撑—坑内降水—挖土至基坑底—施工垫层、底板—设置传力带—浇筑地下室侧墙底板以上30cm部分—待底板及传力带砼强度达到设计强度的100%后,拆除支撑—浇筑剩余的侧墙及顶板—待地下室外墙强度达设计强度后,外墙与围护结构间空隙采用素土回填并密实—拔除型钢围护结构,型钢拔除时,空隙应用注浆充填密实。
3 基坑施工安全控制
3.1 基坑变形控制
工程所处位置环境复杂,基坑开挖深度最深达到7.3m,基坑长约360m,宽约46m,呈狭长性特征。为保证工程的质量,可采取限时开挖,避免纵坡面长时间停滞,结合砼支撑、钢支撑,分层开挖,严格控制纵坡比,杜绝坡顶超载,通过控制支撑体系的及时性、稳定性等措施确保基坑施工的安全性。
3.2 支撑体系稳定性控制
基坑采用钢筋混凝土冠梁加一道钢管内支撑体系,基挖开挖时立柱桩隆起将影响支撑稳定性;为保证体系的稳定,要避免垂直荷载作用在支撑体系上,加强钢支撑活络头、临时立柱桩节点稳定性控制,还要加强立柱桩、轴力监测。
4 相应解决措施
4.1 选择最佳的支护结构
对于不同的施工内容,需要根据实际情况针对性的选择适合的支护结构,以体现设计方案的实用性。采用最佳的支护方式,不仅可以加快施工速度,节省施工成本,还可以有效提升工程质量。这就要求设计人员在设计前,需详细勘察施工现场环境,深入考虑基坑开挖的深度、现场水文地质条件、基坑降水和排水条件、周边的环境、管线分布等因素对侧壁的影响,通过对支护结构整体稳定性进行分析,合理选型,优化设计。
4.2 重视变形监测
基坑边坡的变形监测是深基坑土方施工中最为关键内容,因此需要对基坑的变形情况进行密切的监测。监测单位应在基坑工程施工前编制监测方案,明确监测项目、监测报警值、监测点的布置等内容,根据监测方案提交阶段性监测报告给监理及建设单位。监测内容主要包括基坑变形、周围建筑物监测以及周围地下管线监测,通过对监测数据的整理与分析,对土方开挖及支护结构施工中出现的边坡变形情况进行及时观察。当监测值达到规定的报警值时,应停止施工,查明原因,采取补救措施。同时就要求监测人员严格按照监测方案进行精准测量,秉承认真负责的工作态度,保证监测数据的真实、及时与可靠,为基坑监测质量提供保障[3]。
5 结语
在地下工程施工环境异常复杂的今天,综合运用多种基坑支护方式可取得很好的施工效果,可有效调和深基坑施工中的进度与质量、进度与安全的矛盾。通过运用“双轴搅拌桩+内插型钢+内支撑”基坑加固方式,有效避免了基坑支护结构的变形和对周围环境的影响。当前该工程地下结构已经完成修建,施工过程中基坑一直处于平稳安全状态,基坑监测数据始终低于预警值。