【摘 要】任何建筑都必須有一個好的基礎(chǔ),對大型高層、超高層建筑來講,這點尤為重要。為確保施工安全,防止坍塌事故發(fā)生,必須對開挖的建筑基坑采取支護措施,本文以某工程為實例,主要闡述基坑土方開挖及支護的施工安全技術(shù)和安全控制。
【關(guān)鍵詞】建筑基坑 ;基坑支護;安全性
深基坑工程是指開挖深度超過5m(含5m)的基坑(槽)的土方開挖、支護、降水工程;或者開挖深度雖未超過5m,但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復雜,或影響毗鄰建筑(構(gòu)筑)物安全的基坑(槽)的土方開挖、支護、降水工程。本工程為某貴州省某職工住宅樓工程,建筑物建設(shè)面積約為34738.36m2,三層地下室,±0.00標高為1070.80m,開挖基底標高1056.30m,屬于深基坑工程。
1. 對深基坑開挖及支護安全問題的認識
隨著高層建筑的不斷建設(shè),高層建筑的基坑的支護施工技術(shù)就越加凸顯其重要性;又ёo施工是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全,對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護措施的施工。常見的基坑支護型式主要有:排樁支護,樁撐、樁錨、排樁懸臂;地下連續(xù)墻支護,地連墻+支撐;水泥土擋墻;鋼板樁支護;土釘墻(噴錨支護);逆作拱墻;放坡;基坑內(nèi)支撐等等。深基坑施工的特點決定了深基坑施工的技術(shù)要求。主要包括:首先,施工時技術(shù)手段要先進可靠,確;邮芰煽恳约爸ёo的保護作用完全體現(xiàn);其次,大型高層建筑通常都建在城市中心,周圍建筑物繁多復雜,地下市政管線眾多,所以施工必須充分保證不能影響周圍相鄰的建筑物的安全和穩(wěn)定,不能破壞周圍的地下管線等。再次,基坑開挖期間,必須合理運用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水,保證基礎(chǔ)施工安全。最后,根據(jù)實際工程需要選取經(jīng)濟合理的施工方案,實現(xiàn)工程最優(yōu)化。地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全主要是由支護體所保障。所以深支護體系的設(shè)計、施工能力水平直接關(guān)系到基坑施工的安全性,工程整體的安全可靠。
2. 深基坑開挖支護的安全技術(shù)實例
本工程場地周邊現(xiàn)狀地面標高與地下室底板設(shè)計標高,基坑開挖后將形成高5.7m~15.48m的基坑邊坡,基坑邊坡形狀多邊形,周長約239m。場區(qū)位于貴陽城區(qū)巖溶盆地地貌內(nèi),因場地處于城區(qū),基坑周邊相鄰建(構(gòu))筑物較多:東側(cè):緊鄰兩棟9層住宅,該住宅地坪標高為1063m,高出擬建物地下室底板標高6.7m;南側(cè):主要為居民住宅區(qū),多為1~4層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓;西側(cè):緊鄰小區(qū)道路的路肩墻,路肩墻高度2m~5.5m,小區(qū)道路西側(cè)分別建有一棟2層和一棟6層的居民樓,分別距擬建筑物23.3m和14.4m;北側(cè): 緊鄰某工會干部學校綜合樓地下室。施工中采取如下施工安全技術(shù)措施:
2.1 工藝流程。
施工準備、定位放線→方樁施工(先完成孔樁施工完畢方可土方開挖)→基坑土石方開挖2 米深→基坑壁支護→基坑土方開挖2 米深→基坑壁支護→循環(huán)施工→直至開挖至設(shè)計標高。
2.2 基坑邊坡支護主要施工方法。
2.2.1 施工現(xiàn)場排水措施。
為了確保開挖后的邊坡不受雨水沖刷、減少雨水滲入土體,在坡頂用C15砼土封面,封面寬度 3 米向外起坡2%,為有效排泄邊坡滲水及坑內(nèi)積水,本工程視場地條件在距坡頂2米設(shè)一道 300×300 排水溝截斷地表水,溝側(cè)面和底面用 1:2 水泥砂漿抹面,排入市政雨水管。做法見圖1。
2.2.2 抗滑方樁施工。
基坑土石方開挖前先進行抗滑排樁施工,由于方樁間距為3.5米,樁徑為1.2*1.5米,方樁間凈距離小于3米,因此方樁開打挖采用跳挖方式進行,當已開挖的方樁砼澆后,再施工余下的方樁,待樁頂聯(lián)梁施工完畢后,方能進行基坑土石方開挖。
2.2.3 樁身混凝土施工。
使用溜槽或串筒注灌注C30混凝土,溜槽或串筒底部至砼面的距離應(yīng)保持在1.5 米。樁芯砼采用一次性澆筑的方法。澆筑前將孔底石渣、土雜物再次清理積水抽干。
2.2.4 冠(腰)梁施工。
當排樁砼施工完畢后,進行冠梁施工,剔除樁頂浮漿后按裝綁扎冠梁鋼筋,冠梁斷面為1500*800,腰梁斷面為500*500,主筋搭接方式采用焊接單面焊長度不小于250mm,箍筋ф8@200,鋼筋工序完成后支冠梁側(cè)模,鋼筋、模板驗收后進行砼澆筑(冠、腰梁砼強度等級為C25),按規(guī)范要求留設(shè)砼試件。 2.2.5 基坑土石開挖要求。
土石方開挖須嚴格按設(shè)計圖紙要求分層開挖,每次開挖深度不大于2m,待開挖段支護施工完成,上部支護結(jié)構(gòu)完成并達到設(shè)計強度的80%后方可向下開挖,且每次開挖長度不得超過20.0m。
2.2.6 錨噴支護施工。
根據(jù)設(shè)計要求開挖工作面,開挖深度不大于2m,開挖長度控制在25m以內(nèi),修整邊坡,埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標制,噴射第一層混凝土厚度3cm,根據(jù)施工圖進行該標高段的錨桿或錨索成孔施工。
2.2.7 基坑邊坡沉降、位移監(jiān)測。
基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工不僅涉及到結(jié)構(gòu)問題和巖土程問題,而且因為地下工程的不確定因素太多,必須結(jié)合工程地質(zhì)水文資料,環(huán)境條件,將監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)測值相比較以判斷前段施工工藝和施工參數(shù)是符合預(yù)期要求,以確定和優(yōu)化施工參數(shù),做好信息化施工,及早發(fā)現(xiàn)問題,特別注意監(jiān)測基坑外的沉降隆起變形和臨近建筑物的動態(tài),及時采用相 應(yīng)對策,消除事故隱患。
2.3 施工安全技術(shù)保證措施。
2.3.1 基坑開挖 安全技術(shù)措施。
施工前, 技術(shù)人員要認真復核地質(zhì)資料以及地下構(gòu)造物的位置、走向, 并掌握本項目施工可能影響臨近建筑物基礎(chǔ)的埋設(shè)深度。技術(shù)人員要根據(jù)核實后的資料,并對照施工方案和技術(shù)措施, 確定正確的施工順序、選擇合理的施工方法及采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施。施工安全技術(shù)要求如下:
。1)采取分段分層開挖, 開挖順序按批準的施工方案進行, 不得隨意開挖。
。2)在基坑的周圍應(yīng)設(shè)置排水溝, 防止雨水或洪水倒灌到基坑內(nèi)。
(3)基坑四周設(shè)立安全防護欄,施工現(xiàn)場四處張掛好醒目的安全標志、安全宣傳牌,警示、提醒每個進入現(xiàn)場的施工人員注意安全。作業(yè)環(huán)境合理采用不同的色彩,盡量 減輕作業(yè)人員眼睛及全身的疲勞,降低事故頻率。
。4)加強基坑邊坡沉降、位移監(jiān)測工作,當基坑邊坡變形超過監(jiān)測警戒值后,立即停止施工,起動應(yīng)急預(yù)案。
。5)從地質(zhì)勘探資料,本工程基坑土質(zhì)良好且地下水位深,出現(xiàn)大面積邊坡坍塌可能性小,為預(yù)防局部邊坡現(xiàn)險情,現(xiàn)場準備10m×6m×6m方量沙袋用于當局邊坡現(xiàn)險情時回填。
2.3.2 孔樁安全技術(shù)措施。
(1)孔口四周必須澆注砼護圈,并在護圈上設(shè)置鋼網(wǎng)防護,網(wǎng)眼尺寸不大于10cm×10cm.孔內(nèi)作業(yè)時,孔口必須有人監(jiān)護,挖出的土方不得堆放距樁孔1m以內(nèi)。井圈上不得放物或站人。利用吊桶運土時,必須采用可靠的防范措施,以防落物傷人,電動葫蘆運土應(yīng)檢驗其安全起吊能力后方可啟用。施工中應(yīng)隨時檢查運輸設(shè)備的完好情況和孔壁情況。
。2)樁孔開挖深度在5米以內(nèi)時,井上照明代替井下照明,5米以外時,在井下用安全防護燈照明,且電壓不得高于12伏。
。3)施工時,注意水泵是否有破皮、斷頭現(xiàn)象?字泄と瞬僮鞅仨殠Чぷ魇痔祝┙^緣膠鞋。
。4)隨時檢查電纜電線等是否漏電,漏電水泵在修好之前一律不準使用。
。5)成孔過程中應(yīng)一直保持井內(nèi)通風,經(jīng)常檢查孔內(nèi)有害氣體是否超標,以便及時處理,防止發(fā)生意外事故。
。6)加強對孔壁土層情況觀察,發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理,成孔完畢盡快灌注樁砼。
。7)吊放鋼筋籠時,鋼筋籠下嚴禁站人,并經(jīng)常檢查鋼絲繩、扒桿絞繩。
3. 基坑支護安全技術(shù)措施總結(jié)
3.1 選擇適合的基坑坑壁形式。
深基坑施工前,首先應(yīng)按照規(guī)范的要求,依據(jù)基坑坑壁破壞后可能造成后果的嚴重性確定基坑坑壁的等級,然后根據(jù)坑壁安全等級、基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)的條件等因素選擇坑壁的形式。
3.2 加強對土方開挖的監(jiān)控。
基坑土方一般采用機械挖法,開挖前,應(yīng)根據(jù)基坑坑壁形式、降排水要求等制定開挖方案,并對機械操作人員進行交底。開挖時,應(yīng)有技術(shù)人員在場,對開挖深度、坑壁坡度進行監(jiān)控,防止超挖。對采用土釘墻支護的基坑,土方開挖深度應(yīng)嚴格控制,不得在上一段土釘墻護壁未施工完畢前開挖下一段土方。軟土基坑必須分層均衡開挖,分層不宜超過1m。
3.3 加強對支護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的監(jiān)督。
建立健全施工企業(yè)內(nèi)部支護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢驗制度,是保證支護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要手段。質(zhì)量檢驗的對象包括支護結(jié)構(gòu)所用材料和支護結(jié)構(gòu)本身。對支護結(jié)構(gòu)原材料及半成品應(yīng)遵照有關(guān)施工驗收標準進行檢驗,主要內(nèi)容有:(1)材料出廠合格證檢查;(2)材料現(xiàn)場抽檢;(3)錨桿漿體和混凝土的配合比試驗,強度等級檢驗。對支護結(jié)構(gòu)本身的檢驗要根據(jù)支護結(jié)構(gòu)的形式選擇,如土釘墻應(yīng)對土釘采用抗拉試驗檢測承載力、對混凝土灌注應(yīng)檢測樁身完整性等。
3.4 加強對地表水的控制。
在基坑施工產(chǎn)前,應(yīng)摸清基坑周邊的管網(wǎng)情況,避免在施工過程中對管網(wǎng)造成損害,出現(xiàn)爆或滲漏。同時為減少地表水滲入坑壁土體,基坑頂部四周應(yīng)用混凝土封閉,施工現(xiàn)場內(nèi)應(yīng)設(shè)地表排水系統(tǒng),對雨水、施工用水、從降水井中抽出的地下水等進行有組織排放,對坑邊的積水坑、降水沉砂池應(yīng)做防水處理,防止出現(xiàn)滲漏。對采用支護結(jié)構(gòu)的坑壁應(yīng)設(shè)置泄水孔,保證護壁內(nèi)側(cè)土體內(nèi)水壓力能及時消除,減少土體含水率,也便于觀察基坑周邊土體內(nèi)地表水的情況,及時采取措施。泄水孔外傾坡度不宜小于5%,間距宜為2~3m,并宜按梅花形布置。
3.5 搞好支護結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場監(jiān)測。
支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測是防止支護結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌的重要手段。應(yīng)由有資質(zhì)的監(jiān)測單位來監(jiān)測。監(jiān)測項目的內(nèi)容有:基坑頂部水下位移和垂直位移、基坑頂部建(構(gòu))筑物變形等。監(jiān)測單位應(yīng)定期向施工單位和監(jiān)理單位通報監(jiān)測情況,當監(jiān)測值超過報警值時應(yīng)立即通知設(shè)計、施工和監(jiān)理單位,分析原因,采取措施,防止事故的發(fā)生。
4. 結(jié)束語
以上采取的安全技術(shù)措施, 對有效地提高施工進度及施工質(zhì)量能起到一定的促進作用。深基坑施工安全亦受諸多不確定因素影響。為保證深基坑施工安全無事故,各方責任主體高度重視深基坑支護安全技術(shù)工作,就能有效地控制和杜絕安全事故的發(fā)生。
參考文獻
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