试论房建工程深基坑施工常见问题与应对
2022-11-26史伟
史伟
中国水利水电第三工程局有限公司 甘肃 兰州 730000
1 房建工程深基坑施工技术及特点
1.1 常见的深基坑技术
1.1.1 钢板桩支护技术
钢板桩支护技术相对简单,在深基坑工程中有广泛的应用。具体做法是:首先选择钢板材质,通常采用带爪的热轧钢板,在制造支架时,要注意钢板的连接,确保钢板的稳定,形成坚固的钢板。这种技术可以有效地阻止深基坑周围的土壤与水源。但由于其土壤适应性差,在实际工程中的应用受到限制,比如无法用于山区基坑工程。
1.1.2 地下连续墙支护技术
在施工过程中,对地下连续墙支护技术的施工要求是先用泥浆护墙,再进行开挖时,要严格按规定的深度和宽度进行分段开挖。接着是加固框架,再用管道输送泥浆,将混凝土灌注到混凝土中,再将钢筋混凝土浇筑完毕,再用这种方式进行深基坑的连续施工[1]。在连续墙支护技术中,它具有良好的承压能力和承压能力,具有良好的承压性能和承压性能。因此,对于水位高、地下水有严重影响的工程,常采用地下连续墙支护技术。
1.1.3 排桩支护技术
排桩支护技术是将钻孔灌注桩和钻孔桩排列在一起,构成深基坑支护结构,起到了很好的挡土保护作用。排桩支护技术的关键在于对每根桩间距进行精确的控制,如果间距过大,将会使排桩无法对岩土产生阻碍,从而大大降低了施工的效率;如果距离过近,不仅会浪费大量的钢筋和混凝土,还会增加工程造价,从而延长工程的工期。因此,在施工之前,必须依据地质构造的具体条件,进行合理的桩距设计,并在施工中严格实施。
1.1.4 预应力锚杆支护技术
预应力锚杆技术,即以锚杆为支护结构,将支护桩、支护、挡墙等结构物的两端中一端进行连接。一头深入基坑底部,在锚杆上施加预应力,用水泥浆液将其与地基结合,以提高边坡的土压,并将其直接传递至地基底部,为建筑物的稳定提供了一个重要的保证。在应用预应力锚杆支护技术时,必须根据工程的实际要求和建筑功能要求,对锚杆长度和安装角度进行科学的设计。此外,在浇注时,必须对灌浆材料和工艺进行合理的控制,以保证各工序的合理、有序,从而保证支护的安全、稳定。
1.1.5 土钉墙技术
在土钉支护技术中,高密度土钉墙与地基结构是一种新型的支护体系。土钉支护体系所构成的围岩结构具有很高的稳定性和复合性,可以有效地承受水平土压力以及其它因素的影响,为工程施工的顺利进行和工程建设提供了有力的保证。同时,采用土钉支护法,也能有效地降低墙体后土的变形几率,从而提高边坡的稳定性[2]。
1.2 深基坑特点
深基坑工程是开挖、支护和降水工程,其开挖深度在5米或更高的范围内。如果挖掘的深度不超过5米,则由于地质构造、土层结构、地下管线等因素比较多,在施工中会对相邻的建筑造成一定的影响。基坑工程主要分为基坑支护结构的设计和施工以及土方开挖。
1.2.1 临时性
深基坑支护系统是一种临时性的结构,它的作用是防止基坑在开挖过程中发生崩塌等问题,保证工程的顺利进行,并在工程结束后及时拆除。深基坑的安全储备较其它项目少,因此在建设中有一定的风险。建设单位在施工前应制定应急方案。
1.2.2 复杂性
基坑工程是一个涉及土、木、力学、建筑、计算机等多学科的系统工程。同时,不同地区的深基坑工程特点、地质构造和水文条件也存在较大差别。在进行深基坑支护结构的设计与施工时,必须考虑到各项目的具体情况,而不能完全借鉴国外的经验。
1.2.3 多变性
由于各个深基坑工程的岩土性质、地质条件、水文条件等因素不同,在设计前期所获得的数据并不具有代表性,不能作为其它项目的参考[3]。深基坑工程分为两大类:一是支护系统,二是土方开挖,开挖时是否会对基的支护结构产生影响,开挖速度不合理,施工步骤不合理,都会导致基坑主体结构发生改变,造成基坑支护系统失稳。
1.2.4 受环境影响
在土方开挖时,会对周边土质产生干扰,使土体产生应力改变,从而对周边建筑物及地下管道产生一定的影响。若土方开挖的时候,在雨季降雨较多的情况下,会引起地下水位的改变,使土体产生不规则的膨胀变形,当水位升高时,土层含水率增加,使其膨胀,从而产生土体裂变,造成地面开裂。
2 深基坑技术的工艺要点
2.1 土方开挖顺序
根据实际调研,在以往的许多地方,城市建设中,深基坑的施工往往存在着一系列的安全隐患,其原因主要是由于没有进行合理的土方开挖。因此,在当前的市政工程深基坑开挖中,必须先组织施工人员对场地进行彻底的清扫,保持场地的清洁。同时,在掘进过程中,要遵循分层开采的原则,每一层的开挖深度都在20厘米左右,然后进行加固,如此反复,直至达到预定的深度,才能进行衬砌[4]。
2.2 深基坑维护措施
为了保证深基坑工程的安全性和稳定性,施工人员首先要做的就是将注意力集中在基坑周围,对周围的建筑进行详细的勘察,并对地下管线进行详细的勘察,了解地下的水位和土壤状况,制定出一套切实可行的深基坑维修方案。尤其是在危险的地方,必须要有一个合理的计划,才能保证工程的顺利进行,而且还可以减少各种危险。同时,施工单位要积极引入现代技术,对深基坑工程进行全程监控,一旦发生意外,可以在最短的时间内做出相应的反应。在深基坑开挖施工中,最重要的是对支护结构的重视,坚持以安全为第一的原则,对整个施工过程进行监控。在施工中,如果发现深基坑的变形,施工人员必须立即停止作业,并对其进行加固。在市政建设中,深基坑围护结构的功能主要有挡土墙和防水两部分,而支护结构加固、支挡和混合型三种形式[2]。经过长期使用,可以发现,在加固类型中,最主要的是土钉墙,采用这种方法,既节省了工程造价,又增加了整体的安全。
3 房建深基坑工程常见问题
3.1 基坑边坡的修整不当
在深基坑工程中,边坡的修整是一项非常困难的工程。一般情况下,建筑公司都会采用人机结合的方法,简而言之,就是先用机器进行粗略的开挖,逐步扩大开挖范围,然后进行手工开挖,将原来的开挖场地进行改造。但是,在实际操作中经常会遇到问题[5]。首先,在开挖过程中,由于工人们对开挖深度的掌握得不够好,要么太浅,要么太深,或者加大了挖掘范围,这就使得人工开挖的工作变得非常吃力。其次,由于开挖深度大,在开挖过程中,不能保证开挖过程中的平整度。而人工开挖,由于存在着安全问题,一些工作无法有效地运转,导致工作量、工作难度大增。如此就会妨碍基坑边坡的休整,进而影响到施工进度。
3.2 具体施工与设计不符
当前,深基坑的施工和设计存在着两个问题:一是在很多项目中存在着偷工减料的情况,而在深基坑建设中也是如此。例如,在一些特定的深基坑工程中,使用搅拌桩是工程中经常使用的一种方法。有时,工人们会因为偷工减料而降低水泥的使用量,但是,降低水泥含量,很容易产生裂缝,从而对基坑的支护质量产生不利影响。而造成这种情况的原因,除了管理不善之外,也是由于施工人员没有严格遵守设计规范,导致了施工与设计不符,从而造成工程质量的下降。第二,在施工中,由于建筑的三维结构在前期尚未完工,所以通常采用平面设计,以满足支撑结构要求,很多工人在施工中进行适当的调整。因此,这种情况也会造成工程建设与设计的不一致。
3.3 支护工作的进度问题
在深基坑工程中,支护进度问题同样普遍存在。其原因有二:(1)建设单位素质不高。很多项目在雇用施工人员时,并未对其资质进行核查,从而造成很多问题,影响施工进度。在进行支护时,由于施工单位的资质问题,很可能会因为施工人员的不规范行为,从而影响工程的进度和质量[6]。(2)施工人员团队不同。由于在整个深基坑施工过程中,各支护小组与其它各部门的工作人员往往不属于同一组,导致工作的衔接会产生问题,使项目的进展缓慢。
3.4 深基坑挖掘技术的不足
深基坑开挖主要是在地下进行,而地下土壤的性质又与建筑物的安全密切相关。地下的土壤,与地面的土壤有着巨大的区别,而且地下各层的土壤,在性质上也有很大的差异。因此,在深基坑开挖过程中,施工单位应重视对土体性质的监测。然而,就现有的深基坑开挖技术而言,多数施工单位仅注重开挖深度、开挖面积,而忽略了土壤性质的监测。然而,通过对深基坑开挖工作的深入分析,可以发现,在开挖时,工人的工作区域主要集中在基坑中部,而周围一般不会进行开挖。所以基坑周围土壤较中部疏松,地基周围土壤的承载能力较中部低。如果再让深基坑继续像以前一样开挖,不注意对地下土壤进行检查,那么地基周围和中部区域的土层承载力就会发生变化,从而影响到整个工程的安全。因此,在开挖过程中,要注意观察和检查土质,确保工程质量。并对所测资料进行分析,找出与原计划资料的异同,如发现有出入,应及时修正。
4 房建深基坑相关问题应对措施
4.1 优化管理深基坑技术
在进行深基坑开挖时,应根据工程实际情况,选用适宜的施工工艺,并应与现场实际情况相适应,在细节上,严格控制质量,要求各施工环节、内容,严格按照原设计的施工进度执行,并严格遵守行业规范。在进行工程项目时,要加强工艺的控制,加强工地的组织和管理,并将各种技术的运用和操作标准化,增强参加工程的员工的安全和品质的认识,并在工作中严格执行有关的规章制度,将责任分解到不同的人,从而增强他们的责任感[7]。针对工程项目的具体情况,采用综合管理、综合利用的方法,提高工程施工管理的强度和水平,确保工程施工的效益,最大限度地降低投资成本,确保工程质量与经济效益的协调。要对施工现场的具体参数进行全面的研究,通过对有关资料的分析、调查,找出影响工程质量和进度的因素,在编制施工方案时,要标明这些因素,并给出相应的处理方法,以确保工程的顺利进行。
4.2 合理管控施工环境
在工程建设中,由于受多种因素的影响,不仅要完成既定的工作任务,还要考虑到周围的环境。在基坑工程中,水始终是影响工程质量的重要因素,在施工中,如何进行有效的防水和止水?在深基坑工程中,水的控制是一个非常关键的问题,它直接关系到工程的最终质量和效益。在工程建设中,当处于高水位区时,应进行针对性的研究,进行前期调查,制定相应的防范和隔离措施,并在施工前对有关人员进行技术知识和紧急预案的培训,以确保施工中出现的问题得到有效的控制。
4.3 做好深基坑施工应急预案
在建筑工程中,深基坑是一个非常重要的施工项目,为了使其充分发挥其作用,必须在具体的施工过程中,尽可能地减少因施工过程中出现的安全隐患而导致的施工质量下降。为此,建设单位必须具备先知先觉,在施工过程中,根据各种施工问题,采取适当的防范措施,以防止突发事件的发生,从而影响到施工的正常进行。深基坑工程的应急方案主要有这些方面:基坑排水系统、气候影响因素、影响地下障碍物的因素等。在深基坑工程中,要根据存在的问题,及时采取相应的对策,保证基坑工程的正常进行。
4.4 引入信息技术
目前,信息技术在建筑领域的应用已逐渐成为主流,而在实际工作中也显示出它在工程建设中的积极作用。因此,在建筑工程深基坑施工中,可采用信息化技术进行质量监控。以基坑地基变形为实例,利用 GPS技术获取工程地质、物候条件等关键信息,利用相关的资料分析软件,确定合适的施工场地,并对可能发生的土壤变形进行预报和仿真[8]。在施工期间,通过实时监测系统对土壤结构进行动态监测,当土体出现位移时,将预警信息传递给有关部门,以便对问题进行及时处置,以达到对工程质量的有效控制。
5 结束语
随着社会的发展,城市建设的水平也在不断的提升,各种高技术含量的建筑设备和技术产品也随之出现。基坑开挖的质量和稳定性是由现场管理水平和技术指标所决定的。加强有关部门的管理职责和管理水平,明确工程质量和施工安全,是各级主管部门的职责。在当前的经济效益驱使下,许多建筑管理者不但忽略了项目的管理,还擅自修改了项目,有的甚至为了节约成本,偷工减料,导致项目的整体质量下降,同时也造成了一定的安全隐患。这一问题与整体项目的实际效果有关,也与市政工程的整体市场质量有关。因此,要加强对施工过程的监控与管理,提高管理者的责任心,督促他们按照质量标准,对工程项目进行全面的检查,防止出现潜在的问题,确保工程质量。