深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用探究
2022-08-12郭永
郭永
(滕州市房地产服务中心, 山东 滕州 277500)
建筑工程基础工程的深度不断向下延伸, 深基坑支护技术的要求不断提高, 相关工作人员只有加强分析工程实际情况, 合理地选用施工技术才能保证深基坑支护的可靠性和稳定性, 进而保证建筑工程基础施工安全, 避免发生安全事故。 当前存在土层锚杆、 钻孔灌注桩等多种深基坑支护方法, 不同的方法应用范围、 施工工艺都存在一定的差异, 工作人员要合理选择施工方法, 做好各个细节的管控, 切实发挥深基坑支护的作用。
1 建筑工程深基坑支护施工技术特点
1.1 地质地形环境复杂
建筑工程深基坑支护中需要对地上和地下环境进行综合考虑分析, 不但要对地质条件、 地形环境进行分析, 还要对地下管线、 地面构筑物等进行细致地分析。 不同施工区域在水文地质方面的差异性较大, 加上当前很多城市地下空间开发较大, 有着错综复杂的管辖, 导致深基坑支护的实际效果和技术选择都会受到一定程度的影响。 此外, 在深基坑开挖过程中可能会扰动周围土体, 尤其是一些城区中心存在较大的人流量, 开挖工作不仅仅会对周围构筑物产生影响, 还会对城市交通、 民众出行等多方面产生较大的影响。
1.2 勘测数据复杂
现场施工条件和地面环境等方面都会对深基坑支护结构形式选择和施工方案产生影响, 为此, 工作人员要提前将相关影响因素确定, 在全面掌握各个方面数据信息后合理编制深基坑支护方案, 为此, 相关技术人员要对当地地质形态、 基坑岩层等方面加强勘查, 通过现场调查、 向相关单位收集资料, 明确市政工程规划建设情况, 做好地下水位、 气候条件、 电力管道、 通信管道、 给排水管道等相关情况的具体调查, 支持深基坑支护方案开展。 工作人员在收集各种数据时可能会遇到较大的困难, 数据的准确性会受到基坑深度、 地形地势、 测量范围、 测量流程等多方面因素的影响, 同时还会增加数据整理筛选的工作量。为此, 企业要对前期勘察工作提高重视, 做好质量监管严格细致地管控, 保证科学地整理和计算相关内容, 充分为深基坑支护作业提供数据支持。
1.3 易诱发安全事故
作为一种地下工程, 深基坑的深度处于逐渐增加的趋势, 在具体施工中周围环境、 地质条件、 工作人员施工行为、 施工材料等各个方面一旦存在疏忽, 就会导致支护结构不稳定, 存在较高的施工风险。 如果某个环节出现问题, 那么会导致施工效率大大降低,还会对现场人员和周边建筑物产生较大的危害。 比如施工区域地下存在的障碍物和复杂管线较多, 深基坑开挖过程中可能会破坏周围管道, 还会导致周围土体发生沉降, 建筑物等出现开裂、 坍塌等严重的事故,威胁施工安全。 此外, 如果没有合理地进行土方开挖, 对土层变化考虑不充分, 没有充分做好安全防护工作, 也可能会导致深基坑施工中出现安全问题。
1.4 基坑深度较大
虽然我国有着较大的国土面积, 但是很多地区的地质条件不佳, 适合建筑建设的用地较少, 会增加开发成本和开发难度。 在我国建筑施工技术水平不断提高的同时会进一步加大地下资源的开发和利用, 从而更好地提高土地资源的利用率。 当前很多城市深基坑工程已经达到6 ~20m, 未来可能还会进一步加深其深度。 基坑深度增加, 对施工技术要求也逐渐提高。基坑支护关系着工程施工质量安全, 当前有着多种多样的支护方式, 但是每种支护方式的适用范围都有所不同, 在具体应用中需要进一步改善优化。 施工企业在建筑工程发展中还需要根据实际情况进一步完善优化工程的应用条件和技术。
2 深基坑支护的主要技术
2.1 土层锚杆施工技术
深基坑支护技术中常用的一种方式就是土层锚杆施工技术。 工作人员子啊施工前需要对土层锚杆施工的具体位置、 距离进行合理地考察、 分析, 比对设计图纸, 在确认设计图纸和实际情况相符合之后方可按照如下流程完成土层锚杆施工作业。 首先, 相关工作人员要合适锚杆的实际位置, 确认是否和施工图纸相符合, 保证后续施工作业能够顺利地完成。 工作人员要勘查现场, 将锚杆位置确定, 及时记录并且整理相关数据信息。 为了提高测量数据的准确性, 工作人员可以相互配合, 对测量结果多次复查核实。 其次, 通过勘查去人设计图纸和锚杆点数值相符合之后进行钻孔作业。 工作人员要全面检查钻孔位置、 地质条件等多种因素, 如果在钻孔中遇到阻碍那么需要暂停钻孔作业并且全面分析具体原因, 然后采取针对性的调整措施或者将障碍物清除, 保证钻头不会受到损伤。 最后, 在完成钻孔后需要灌浆处理从而将锚杆的整体稳定性提高。 灌浆过程涉及到较多的环节, 工作人员要科学地配置灌浆材料, 清理干净孔洞并且保证灌注的密实性。
2.2 混凝土灌注桩施工技术
工作人员在使用混凝土灌注桩技术时要重点注意两点。 第一, 要充分重视钻孔的实际位置。 钻孔位置会直接影响后期所有的工序, 所以工作人员在实际钻孔之前需要准确地定位图纸和孔洞位置, 然后根据实际情况和相关图纸数据合理安排孔洞间距。 第二, 混凝土灌注桩有着较为复杂的施工流程, 工作人员想要充分发挥出混凝土灌注桩的作用就要从材料配置、 混凝土灌注、 后期维护等多方面做好控制。 此外, 后期护坡施工有着较高的工作难度, 对施工人员技术要求较高, 要注意选用专业的人员完成施工作业。
2.3 土钉支护施工技术
土钉支护主要利用的是土钉和土体之间的摩擦力, 通过摩擦阻力将基坑边坡的稳定性提高, 降低土体滑动的情况, 从而避免边坡发生坍塌等事故, 将工程的整体稳定性提高。 在实际施工之前, 工作人员要将地质土体的承受能力明确, 然后合理地规划设计施工方案。 为了保证土钉支护施工效果, 需要充分做好如下工作内容。
1) 在准备阶段通过拉拔试验确认各项数据参数,监督小组、 技术人员要准确地记录实验数据, 将数据的准确性提高。 工作人员要根据实际需求科学地确定灌浆配比和灌浆量, 保证土钉能够在实际应用中充分发挥其作用; 2) 合理设置钻杆长度, 检测相应钻孔深度和直径, 保证数据能够符合设计标准要求, 同时为后期施工和验收等工作提供充分的数据; 3) 工作人员要高度重视灌浆过程, 严格控制浆液的质量, 确保工程建设质量。 工作人员可以根据实际要求科学地设置灌浆材料搅拌时长和速度, 在施工过程中严格按照相关工序标准规范做好灌浆材料的调配和灌注。
2.4 护坡桩施工技术
护坡桩相比于其他几种施工技术具有如下优势:1) 有着较为简便的施工工艺流程, 便于施工, 对工作人员的技术要求也有所降低; 2) 护坡桩施工技术有着十分简单的施工过程, 可以节省施工成本; 3)护坡桩施工中基本不会产生噪声污染, 和符合绿色环保施工理念。 护坡桩施工技术施工中需要先钻孔, 然后完成压浆作业, 将护坡桩质量增强。 具体操作如下: 1) 用专门的机械设备在指定的位置钻孔; 2) 清孔并且进行浆液关注, 按照标注的水位线灌注后拿走钻杆, 然后用钢筋和砂石料进行填充; 3) 形成水泥护坡桩, 并且用高压做好水泥浆的补注, 提高护坡桩的整体性能。
2.5 地下连续墙支护施工技术
在地质较为松软的环境中常常使用地下连续墙施工技术。 地下连续墙可以显著增强地基的稳定性, 可以将基础的安全性大大提高。 相比于其他的施工方式, 地下连续墙的稳定性更强, 适合应用于复杂的地质环境当中, 并且可以作为建筑基础结构的一部分,所以当前很多建筑工程项目中都会应用深基坑施工技术。 地质条件决定了地下连续墙施工技术的难易程度, 通常该方法在地质环境坚固的环境中施工难度更大, 这主要是因为地质坚硬时难以有效地处理废气水泥。 所以该技术常常应用于软土地质中。
3 深基坑支护施工常见问题
3.1 忽视深基坑支护工程的重要性
目前, 深基坑支护施工过程中存在诸多问题, 首先在深基坑支护管理过程中的施工管理不到位, 实际的管理和设计存在很多偏离, 目前部分地区在基坑工程施工过程中采取的方案仍然是传统的经验数值, 对深基坑支护土压力进行计算, 缺乏完善的计算方案。传统的学者在理论土压力的基础上, 结合经验校正对比来进行工程施工的总结, 但这就会导致实际施工现场如果存在工程监理不到位、 施工检测不重视, 会使得深层搅拌桩的水泥产量控制不好, 导致实际支施工质量不符合具体的设计要求。 施工管理过程中存在不到位的现象, 还有很多包括现场工程人员的安全措施检查不到位, 施工材料质量用量把握不到位, 施工机械管理维护不完善等都是引起施工问题的关键所在。由于深基坑支护技术开展过程中部分单位为节省投资降低成本, 加快速度, 相关单位就会忽视到深基坑支护施工的重要性, 不能够合理的运用施工技术, 在一定程度上会引发安全事故, 出现还会导致施工不当延误工期。
3.2 地质勘察报告分析不到位
在进行深基坑支护作业前工作人员需要细致地勘查当地的实际情况, 其中包括地质条件、 水文条件、气候环境、 交通环境等诸多方面的内容。 工作人员根据土体性质、 地下水位、 挖土深度等做好基坑开挖和降水方案的编制。 专业的技术人员要进行施工方案的审核, 并且将施工技术方案、 施工中的重难点、 要点通过技术交底详细地交代给施工人员, 确保每位员工都能够了解施工过程, 都可以明确施工规范、 质量要求等内容。 不过在具体实践中有的工作人员没有充分关注前期勘查工作和勘查资料分析, 没有细致地监测周边建筑物、 地下管线等, 导致在施工中出现不同程度的问题, 甚至引发基坑变形, 威胁施工安全。
3.3 施工质量没有达到设计及规范要求
施工效果还会受到实际施工方法选择合理性的影响。 在具体实践中, 有的施工单位没有根据实际情况合理选择施工技术, 增加了施工的难度。 如果没有严格按照设计图纸和规范要求进行施工过程的控制, 也会降低施工效果。 此外, 当前有的监管人员没有充分将自身的工作职责落实到位, 在具体施工中没有严格遵守国家标准要求, 没有充分进行技术交底, 导致在具体施工中严重影响了施工质量。
4 加强深基坑支护施工技术的举措
4.1 施工准备
在深基坑施工前, 要充分做好准备工作, 保证后续施工能够有条不紊地开展。 在具体实践中, 工作人员要从如下方面做好施工前的准备工作。
1) 全面调查研究建筑工程施工区域的实际情况,对地下水位、 地质结构、 地层厚度等进行细致地分析, 并且有效收集和分析施工所处区域的天气情况,提前编制突发事件应对措施; 2) 做好岗前培训, 组织施工队伍进行系统地培训, 提高施工队伍的质量安全意识和技术能力, 明确施工技术的重要性, 督促员工规范作业; 3) 加强调查市场情况。 做好材料供应商的合理选择, 配备专门的质检人员, 做好原材料的采购、 质检等准备工作。
4.2 做好安全施工控制
在工程项目施工之前工作人员要全面细致地了解施工项目所在区域周边环境、 交通等条件, 明确土壤地质情况、 水文气候条件, 准确计算各项参数, 合理选用支护方式。 如果工程所在区域存在不良地质, 那么需要通过严格的支护, 将测量工作的有效性提高。工作人员可以以轴线点为基础将基坑开挖范围确定,采用机械设备和人工结合的方式进行土方开挖, 并且及时安排运输车辆将土方运走, 以免对施工现场产生不良影响。 在进行支护过程中, 工作人员要注意原有建筑和施工区域的间距, 如果距离较短那么需要加强原有建筑物的安全性的监测, 保证防护方法科学有效, 避免扰动周围土壤, 避免威胁原有建筑物的安全性。
4.3 加强对施工专业设备的规范管理
现如今深基坑施工中常常会采用机械化施工方式, 这可以大大提高施工效率。 但是机械设备的使用会受到外部环境的影响, 有的零部件的使用寿命较短, 如果没有规范管理和操作设备可能增加设备故障风险。 为此, 建筑企业要明确需要购买和租赁的设备种类、 数量, 记录机械设备参数。 在具体使用前, 需要专业的人员调试设备, 通过试运行确认设备运行状态。 同时, 为了保证设备能够在施工阶段正常运转,需要定期检修维护, 及时更换受损的零部件, 避免在施工阶段设备发生故障影响施工进度。
4.4 做好基降排水工作
地下水情况会直接影响到深基坑支护的支护, 因此在建筑工程深基坑支护设计中需要考虑到地下水的影响。 在具体工作中, 若是深基坑坑底土层有着较高的渗透吸收能力, 并有拥有承压水头, 需要仔细的计算坑底情况, 若是突涌稳定性方面的要求无法满足的话, 需要制定合理的措施加以解决, 避免地下水带来严重的影响。 常用的降水方法包括管井降水、 井点降水等, 这两种方法在施工中应用的较为广泛, 主要是由于其施工便捷、 成本较低。
井点降水法在土壤物理性能提升方面有着良好的效果, 能够降低支护结构变形情况出现的几率, 促进深基坑支护结构作用的充分发挥, 更好的保证建筑工程的整体质量。 例如在地下水较高、 渗透性比较强、降水会严重影响周围环境。 进水不能满足相关要求的基坑施工中, 需要开展节水处理。 在具体工作中, 可以采用止水帷幕, 其技术较为先进, 不仅能够起到良好的作用, 还有着成本较低的优势, 在基坑施工中被广泛的应用。 地下连续墙可以在一些较深的基坑中应用, 可以结合支护桩应用, 但成本较高。 在深基坑支护结构设计中, 需要对坑内水情况进行合理的分析,还需要对地表水的情况进行判断, 通过排水沟设备来有效的处理地表水, 促进工程施工的顺利开展。
4.5 加强施工误差控制
工程测量对于深基坑施工作业有着深远的意义,当前很多建筑工程深基坑施工中都十分重视施工误差的控制。 在具体施工中, 企业要使用专业的、 精准的设备进行测量, 有效调控设备精度, 系统化地培训提高测量人员的专业水平, 将设备因素和人为因素产生的负面影响降低。 同时, 企业要加强设备的维护和检修, 积极引入先进的检测设备。 在完成测量后, 还要及时将设备调零, 做好设备的维护管理和保存, 保证设备的精准度, 延长检测设备使用寿命。
5 结语
随着建筑工程建设高度的增加, 深基坑支护技术将会发挥越来越重要的作用, 相关企业和工作人员要提高对深基坑支护技术的重视, 结合实际情况做好施工技术的合理选择, 做好准备工作, 加强施工安全管控, 充分做好基坑的降排水, 有效控制施工中的误差, 提高深基坑支护的安全性和稳定性, 确保安全顺利地完成建筑工程基础施工作业。