房建工程深基坑施工质量控制
2022-02-11陈自凤
陈自凤
(中鑫宏盛(福建)建设有限公司,福建 福州 350000)
1 引言
工地的地理环境对基坑开挖施工有重要影响,一旦工地附近有池塘、溪流、河道等水系,对基坑开挖的要求就会更高。另外,应考虑基坑开挖对周边配套设施的影响,如学校、医院、商场等大型建筑物/构筑物,需要对基坑的开挖施工进行严格控制。高层建筑主体结构施工前必须进行地基基础工程的开挖;基坑开挖以及基础施工一般需扩大作业面进行施工;为保证基坑的稳定性,基坑开挖时应采取放坡形式对基坑进行支护,这种支护形式开挖的前提条件是需要有足够的用地面积,同时,放坡坡面还应采用土钉墙施工、喷射混凝土等方法进行安全防护。
2 工程概况
2.1 深基坑的定义
根据我国住房和城乡建设部于2009年5月13日发布《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中的附属文件,深基坑工程为:开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程;开挖深度未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护。
2.2 项目概况
成都市青白江区瀚城新天地项目商业、住宅4#、7#楼及地下室位于成都市青白江区,南临大弯东路、东临大同西街、北临大弯中学、西临学院路。建筑面积77 110.4㎡,结构类型为框架、剪力墙结构,采用筏板基础,场地类别为II类,抗震设防烈度为7度。新天地3#楼基坑东侧,地下室坡道边线紧挨原有5层建筑,采用人工喷锚护臂,其余方向采用土钉墙支护,地下室基坑南侧是已建好的地下室,基坑开挖深度为5.4m。
3 深基坑常见问题
3.1 边坡防护问题
高层建筑基坑工程施工过程中往往会遇到各种难题,而基坑开挖是整个项目的关键环节,其施工质量直接影响工程的安全性和稳定性,一旦基坑的施工质量达不到要求,后续楼房的建设也就无法继续进行。在基坑开挖和基坑支护中,通常采用机械配合人工开挖,以保证施工效率,节约开挖施工成本。但在开挖过程中,机械设备难以保证边坡的平顺度和顶部线形,尤其是在对基坑边坡进行刷坡开挖过程中,边坡的受力薄弱,一旦其平顺程度达不到基坑稳定性的要求时,将会造成极大的安全隐患;机械设备开挖下部基坑时,若边坡上部的平顺性较差,则会出现边坡下层与上层受力有差异的情况,进一步导致基坑失稳。
3.2 基坑稳定性问题
基坑开挖深度与速度直接影响基坑的稳定性;基坑开挖施工至基底时,应及时采取防水措施,这是基坑开挖过程中极其重要的措施。而在进行深基坑开挖前,施工人员应事先熟读施工图,充分掌握施工图所涉及的地质情况,综合考虑工地的周边环境、基坑的整体性等各项因素,以确保基坑的稳定性及其支护的安全性和可靠性。
3.3 基坑防水问题
地下水是影响基坑稳定性的主要因素,当地下水含量过高时,会对基坑的稳定性产生不利影响。基坑开挖完成后,应立即进行水泥粉煤灰碎石桩施工,并及时采取防水措施。另外,施工班组应事先了解施工图等材料中的地质情况,一旦地下水位超过开挖深度,应立即采取抽水措施。还应综合考虑各项因素,合理布置降水井,保证排放效率。
3.4 突发情况
房屋建筑工程施工周期较长,施工材料消耗量大;在施工前期,施工单位需垫付大量资金,因此,投入的资金量较大。后期如果出现无法及时拨付工程款的情况,很有可能导致工程无法如期完工。房建工程的施工流程一般比较复杂,工序中一旦发生突发问题,就会增加施工难度,影响施工质量。施工单位相关技术负责人应及时制定相应的应急预案和应急措施,确保在突发情况发生时能及时处理,避免出现更大的问题;一旦突发情况超出能力范围,应及时向上级报告。
4 深基坑问题解决方案
4.1 边坡防护
基坑开挖深度达到施工设计值后,应立即采取地基加固措施。本项目设置水泥粉煤灰碎石桩以加固地基。当采用机械开挖至基坑底部的设计标高时,机械设备运行时易产生较大波动,对基底造成一定程度的破坏,无法保证基坑底部不受影响。为了减少或避免机械设备运行对基底产生的影响,可在开挖到离坑底标高上部30cm的位置后,改换人工开挖,以保证基坑的稳定性。
4.2 提高稳定性
深基坑工程是一项危险性较大的工程,当工程规模过大时,应组织召开相关专家论证会,对基坑稳定性的验算进行论证,以保证基坑的开挖方案及支护形式符合相关标准、规范和施工图要求。施工前,施工队伍应具备以下条件:熟练掌握并灵活运用深基坑的开挖、支护形式及其施工技术。在基坑开挖前,由施工单位技术负责人组织召开安全技术交底会,会后对施工班组进行考核,通过考核的人员方可进场施工。在整个施工过程中,项目部应严格按照投标文件中确定的组织机构、人员等进行现场管理。施工期间应及时解决突发问题,同步完善现有的管理体系;严格控制施工工艺,确保施工过程严格按照相关标准、规范和施工图要求进行。开工前,项目部应组织下属各部门实地考察,并形成必要的文件以指导后期施工。
4.3 基坑防水、排水措施
基坑开挖过程中能够起到降低水位效果的方式很多,如明排、深井点、轻型井点等。深井点降水法是指在基坑正式开挖前,在基坑四周布设相应数量的井点,既可保证工程施工,又可节省支出,仅以低成本投入即可达到降水效果。深井点降水法有以下几个步骤:
(1)对基坑情况进行具体分析,根据分析结果选择相应的挖钻机械。本工程采用的机械是正循环钻机,并搭配相应的施工配套设备。在钻探作业中,应严格控制井壁管、回填砂石、过滤管、黏土等相关材料的质量。在土壤回填时,必须保证填料的各项指标满足要求,保证抽水质量。在埋设护孔管时,必须时刻保持护孔管的垂直度,避免因管身倾斜而无法使用。待护孔管埋设完成后,进行钻进清孔,钻进前应准确测量钻具长度,确保钻进深度和管身的垂直度符合要求。在这个过程中,应对每一道工序进行详细记录。
(2)向管道内投入的滤料应干净、清洁且符合要求。在滤料填充前,可下钻杆以探知距离底部30~50cm的大致范围;为了防止杂物等其他物质掉进井内,应对管口进行密封处理;再根据井管的相关构造,向管中填入滤料的过程中实时测量滤料的填入高度。一般情况下,滤料的粒径应大于滤网的孔径,以保证填料符合级配要求,且杂质的含量小于3%。
(3)填料完成后及时清洗井壁。为了保持井壁内部的清洁,填料完成后应立即进行清洗。同时,应注意井壁的清洗方式,采用“活塞+空压机”相配合的方式,直至井内的水变清澈为止,并保证沉砂的粒径不大于20cm。
4.4 应急管理措施
房建工程深基坑施工过程中经常会遇到下列问题:管涌、流沙、突涌等突发情况;暴雨、暴风、雷暴等极端天气;由于基坑周边存在未知的堆土和车辆,额外的荷载影响基坑的稳定性,甚至可能出现裂缝、不均匀沉降等;钻机的垂直度不达标,出现相邻两根桩基在施工过程互相影响而发生断桩。在解决以上问题时,做好应急补救措施是基本要求,更应准备好应急预案,以保证深基坑的施工质量和工期。
5 深基坑施工质量控制措施
5.1 施工前的管控
测量是房建工程施工质量的保证,准确测量各项数据信息,为后续施工和质量控制打好基础。
工程测绘主要涉及放线、水位测量、沉降观测等,各个环节的具体实施内容要综合考虑施工现场的实际情况。关键环节要做到细致、多次的测量要求,才能保证测量过程的科学性和严谨性。以本工程为例,建筑工程师和测绘人员应准确记录测量数据,形成文档如实上报,以部分关键数据为基础进行重点汇报,分析研究,将分析结果作为依据来进行各方之间的沟通,加强合作,确保工程数据真实可靠。
5.2 施工质量控制
在深基坑开挖过程中会遇到各种各样的问题,且由于施工现场地质环境一般不稳定,会给工程带来一定的隐患。因此,在施工前,应更加深入、细致地调查勘测施工现场的地质情况,确保施工过程的安全、稳定,并采取相应的措施进行加固支护。另外,在施工过程中应提前做好应急预案,制定有效可行的应对措施,以确保施工人员的安全,保证施工质量。
5.3 全过程施工监测
为了便于实时了解施工现场情况以及对可能出现的突发情况进行预警,必须对整个施工过程进行监控和监测,包括支护的稳定性、地下地表水的水位、附近建筑、边坡土体等。
监控、监测技术人员应每天对所得的数据内容进行整理并分析总结,分析结果应该能直观地反映各项监控监测内容的变化,根据现有数据得到大致的变化规律,预测未来一段时间的变化情况,从而指导现场施工。
6 结语
随着建筑业的发展、建筑规模的扩大,基础工程质量的好坏直接影响到整个工程的安全。深基坑施工是一种比较常见的基坑施工方法,虽然在应用过程中逐步完善,但仍存在一些与工程质量有关的管理问题需要解决,以提高深基坑施工技术水平和基础工程质量。