市政道路深基坑施工技术应用研究
2023-01-02王志强
王志强
太原市政建设集团有限公司(030000)
1 工程深基坑施工特征
我国的市政道路深基坑工程施工技术应用时间较短,在20 世纪80 年代中期才使用该项技术。随着城市公路、高架桥以及高楼大厦的大规模建设,城市深基坑工程的建设速度越来越快。
基坑的围护系统多数属于临时性搭建设施,该种设施设备具有较高的安全风险。基坑工程不同区域的水文情况、地质情况、工程周边环境等存在较大差异,深基坑工程的区域性较强。深基坑工程周边建筑物、构筑物抵御变形能力与周边的地质条件息息相关,在开挖过程中会改变周边地基的应力场。深基坑工程在施工过程中可采取降水措施降低地基地下水位,采用回灌措施补充基坑周围地下水。一旦水位发生明显变化,会导致周边需要保护的建筑物、构筑物及地下管线基础发生变形,影响对应的构筑物、建筑物以及管线等的稳定性[1]。
2 深基坑支护施工重点
1)如果在城市进行施工,要考虑建筑工程的环保节能性。所以在开展深基坑支护工作时要减少施工振动对周围环境带来的影响,也要考虑施工过程中的泥浆和噪声对城市环境的影响。
2)在深基坑支护施工时要考虑对周围居民的影响。如果对旧有建筑施工,深基坑支护施工会对周围建筑造成一定破坏。所以在施工过程中要及时对周围建筑的变形和下沉情况进行数据整理,同时还要控制施工温度变化,提升施工的安全性。
3)采用科学合理的开挖方式。在建筑密集区域施工时,底线线路和管道相对复杂,这对深基坑支护来说有一定阻碍,所以在选择开挖方式时一般采用垂直开挖。同时要注意开挖施工时的其他因素对整体施工的影响。
4)按照施工流程进行施工。一般情况,深基坑施工都在窄小位置,而施工时间要求较短,所以在施工时要重视施工流程的正确性。要达到理想的施工质量,就要严格按照施工流程操作,管理好每个阶段的施工质量,才能保证整体施工质量达到标准。在施工时也要注重环境保护工作,减少对周围环境的影响[2]。
5)采用喷锚网支护。此支护方式是将钢筋网、锚杆、混凝土喷射结合施工的简称。这种支护方式在施工土地不良的条件下有良好的施工效果,且结构简单安全,适用多种土层,施工方式灵活,对周围环境污染小,可以与土方开挖同时进行。
3 深基坑支护工程质量的影响因素
在施工过程中,所获得的土质勘探信息往往不够全面,施工现场的整体性质不能全方位展现出来,收集到的数据分析结果具有一定偏差,对深基坑支护工程的安全性和稳定性都有一定的影响。此外,在对施工环境土壤压力的计算过程中,技术人员通常都会使用库仑土压力理论来开展此类工作。该理论虽然具有一定的科学性,但都是建立在一个虚拟的条件下,真实的施工现场的土质情况会受到很多因素的影响。所以,该理论实际意义不明显,对深基坑支护工程质量影响较大[3]。
4 深基坑施工技术及施工难点分析
4.1 降水问题未能很好处理
在深基坑施工的过程中,施工人员未将降水问题处理好,会直接影响深基坑支护结构,地基也可能会因此而出现变形的情况,给人们的安全带来威胁。
4.2 基坑开挖施工效果不佳
如今,我国大多数工程建筑都采用深基坑支护技术,但是由于业务实力的不同,深基坑支护技术的应用效果也存在明显差异。我国深基坑支护技术的应用还不够成熟,基坑开挖存在不符合工程实际要求的问题,开挖方案的设计不够科学合理,导致最终开挖效果不佳,对深基坑的结构稳定性产生了严重影响。
4.3 施工难度较高,工程量大
在深基坑施工过程中,施工技术是施工质量、施工进度非常重要的影响因素。是否合理应用施工技术,施工人员有着怎样的技术水平,这些基础条件都是至关重要的。施工人员既要考虑到地质条件,也要考虑到周边环境,还要考虑到地下结构类型,通过采用合适的方法才能够确保施工进度及施工质量[4]。
5 深基坑支护技术的应用
5.1 钢板桩技术
在应用钢板桩支护技术的过程中,施工人员要将选取的钢板桩和热轧型钢制作成钢板墙,将土壤和实际施工环境中的地下水进行有效隔离。钢板桩支护技术虽然能够将施工环境进行土水分离,提升工程项目的安全稳定性,但在施工过程中会产生很大的噪声,对工地周围居民日常生活造成极大影响。因此,要确保施工环境远离市区,才可以应用钢板桩支护技术,避免施工产生噪声影响居民日常生活。钢板桩支护技术和其他深基坑支护技术相比,最主要优点在于成本较低,节省工程资金,钢板桩可以循环利用。
5.2 土层锚杆施工技术介绍
土层锚杆施工技术有着较高的要求,需要把锚杆钻机应有的作用切实发挥出来。将锚杆钻至指定位置然后将水泥浆注入孔内。待校线的锁定完成以后,可以增强建筑物强度,进而使得建筑物的安全性及稳定性得以提升。在施工的时候也要注意将钻孔的深度及位置确定下来,以防出现偏差的情况。在注浆时还要考虑浆体是否符合相关配置,将排水相关工作做好,确保工程的整体质量。
5.3 排桩支护技术
排桩支护技术相对灵活,具有广泛的应用范围。如可以在软土上使用排桩支护技术。该技术对基坑中的地下水位要求相对较低,而水泥拌和桩则用于软土和地下水位相对较高的区域。使用该技术不仅具有防水效果,而且还可以很好地阻挡地面对基坑的破坏。选择钻孔桩时,应根据基坑的实际深度科学地选择。通常,基坑的深度越大,钻孔桩的布置密度就越大,地下设备支架的数量也应增加[5]。
5.4 地下连续墙深基坑支护技术
现阶段,地下连续墙深基坑支护技术已成为我国深基坑支护工程的主要技术,而且在国际市政工程施工中也得到广泛应用。在应用该技术过程中,施工人员要在有泥浆护壁的基础上对深基坑进行分槽段施工。该技术主要适用于地下水位相对较高的软黏土和砂土地层。地下连续墙深基坑支护技术的应用是现阶段我国所有深基坑支护技术当中效果最好的,但是该技术最大缺点在于施工难度大且成本较高。
5.5 混凝土灌注桩介绍
在对混凝土进行制备的时候,要确保混合比合理,所以在对混合比进行选择的时候,应当充分考虑实际施工状态。首先,应当确保选择的钻孔位置合适,然后合理把控桩孔深度,规范整个流程。其次,钻孔机施工后,应当清理孔桩,防止钻孔过程中出现墙壁损坏的情况。墙壁一旦出现裂缝,就应当立即采取相关措施,避免孔桩出现断裂而损坏整个结构。施工人员应注意严格控制钻孔速度,杜绝钻孔机出现过强的震动力度。完成上述工作以后,需要掩埋桩柱。通常情况下,掩埋深度应大于1 m。
6 市政道路工程深基坑施工
6.1 做好基坑施工准备工作
在市政道路工程深基坑施工前,由建设单位组织各相关方进行深基坑施工图纸会审工作。施工单位应对施工地段的工程地质、水文地质情况进行详细调查,对影响范围内的建筑物、构筑物以及地下管线等进行详细调查。对于开挖深度超过3 m(含3 m)的基坑的土方开挖、支护、降水工程,施工单位要安排专门的工程技术人员针对性制订专项施工方案。
经施工单位技术负责人审核签字、加盖单位公章,总监理工程师审查签字、加盖执业印章后,专项施工方案方可实施,流程缺一不可。针对大于5 m(含5 m)深度的基坑土方开挖、支护、降水工程,施工单位应组织召开专家论证会,对专项施工方案进行论证。专项施工方案经施工单位审查和总监理工程师审查合格后,进行专家论证。
6.2 全过程控制基坑支护施工质量
深基坑支护涉及的环节与步骤众多,如果因为疏忽而出现施工漏洞,将会严重阻碍后续施工进度的有序进行,进而延长施工周期,降低施工质量。所以,需要对施工全过程加强监督管理,施工人员要严格依照设计方案开展施工,确保施工质量。施工之前,施工人员要对施工现场地质、施工设计图纸以及施工现场周边环境等情况加强了解。施工当中,施工人员需要严格规范操作,严禁出现不按标准施工的情况。支护单位需要严格遵守分层分段开挖施工原则,并配合好土方开挖作业。
6.3 引进先进科学设备
引进先进的科学设备,不但能够缩短施工周期,帮助施工单位实现经济效益的进一步增加,还能够更好地确保施工人员的人身安全。如在开展注浆施工的过程中,应细致深入地分析注浆的混合比及注浆量。如果借助计算机来完成这些工作,不但能够确保其准确性,同时也节省了人力物力。
6.4 做好检测工作
在深基础支护结构的设计和施工中,外部环境因素可能会对施工质量产生不良的影响。在这种情况下,相关负责人在正式施工之前应加强与设计师的沟通,进行交流和讨论,分析施工过程中可能发生的情况,并做好检查工作。施工结束后,要按照施工规定的标准和要求,及时纠正施工中的缺陷和问题,使支护技术发挥更好的作用。
6.5 提升深基坑施工监管力度
在深基坑施工过程中,施工人员必须严格遵守深基坑施工方案。施工单位要加强对施工场地的管理,严格监督施工者的施工行为,规范施工人员在施工过程中的操作行为,监督中发现违规操作应当立即制止。深基坑施工中,监管人员需要对施工现场做好有效监管和检测工作,按照有关技术规定实施严格的监督措施,使施工测量更加准确,提高施工质量。
7 结语
为进一步提升市政道路工程的深基坑施工效率,需要根据实际情况做好施工前期准备工作。图纸会审和专项施工方案审查完成后由专家对专项施工方案进行评审,根据实际情况编制应急预案并组织应急演练,确保基坑整体施工的安全性。合理选择基坑支护类型,确保支护的稳定与可靠性。及时对基坑及周边的环境进行监控,详细了解施工结构以及土层变化情况。