市政工程深基坑支护新技术 曹少川

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:曹少川
[导读] 摘要:市政工程深基坑通常有周边环境复杂、制约性、工期紧等独有的特点,这对传统的基坑支护技术提出了挑战,基于龙口东路管线改造工程介绍了深基坑支护中静压钢板桩新技术的应用,克服了施工难点,为城市中心区或旧城区的水环境治理谱写了新篇章。
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        摘要:市政工程深基坑通常有周边环境复杂、制约性、工期紧等独有的特点,这对传统的基坑支护技术提出了挑战,基于龙口东路管线改造工程介绍了深基坑支护中静压钢板桩新技术的应用,克服了施工难点,为城市中心区或旧城区的水环境治理谱写了新篇章。
        关键词:市政工程;深基坑;静压钢板桩;水环境治理
        随着我国城市化进程的迅速发展,与之对应的市政配套设施的需求也随之增加,诸如城市道路、桥梁、给排水等的建设规模越来越大,这对城市深基坑支护技术提出了新的要求。而市政工程的深基坑具有周边环境复杂、技术要求高、工期紧等独特的特点,传统的设计施工方式面临着严峻的挑战,寻求新的支护技术成为业主、设计、承建商等各参与方实现共赢的必由之路。
        1关于市政工程深基坑施工特征的介绍
        (1)限制性市政工程深基坑工程和地下管网、周围建筑物等方面都有紧密的联系。假如没有合理的、有效的施工设计,就会对周边的水位、市政设施、建筑物以及地下管道产生影响。所以,在正式施工以前,一定要仔细的、正确的把勘探工作做好,并且以此为基础,设计最为科学、有效的施工计划。(2)区域性气候、市政要求以及施工地质条件等因素的不同,也会使市政工程深基坑施工内容产生显著的区别。就算是在相同的城市,也会因为不一样的地质条件而产生差异。除此之外,深基坑施工手段也存有一定程度的区别,有着非常显著的区域特点。所以,在正式施工以前,一定要把设计、试验以及检测等多个方面的工作做好,技术人员应当亲临施工现场,通过施工现场的实际状况作出正确的判断,不可以仅凭借主观臆断和经验制定施工手段。
        2市政工程深基坑施工工艺
        2.1土方开挖
        土方开挖的重点是基坑土方机械分层开挖,常用的挖土机械是挖土机、推土机和自卸汽车,每层土方开挖的厚度一般在30cm,基坑机械开挖需要和基坑护壁交叉进行。首先,在土方开挖之前,相关人员需要及时清除并处理施工区域的障碍物,合理绘制开槽灰线,准确定位控制线和控制桩。其次,在危险区域设置明显的标志,合理安排开挖顺序,分层、分段依次开挖,将其修筑成合理坡度,为泄水提供便利。同时,技术人员还需要掌握施工图纸内容,做好技术交底工作。再次,在管沟、基坑槽开挖过程中,市政技术人员需要明确开挖顺序、开挖路线和开挖深度,根据工程地质水文特点,合理降低地下水位,一般降到开挖面以下0.5m位置进行开挖。最后,要遵循因地制宜的原则,合理选择施工机械设备,针对机械设备不能作业的部位,安排相关工作人员进行边坡坡度修正、槽底清理工作。
        2.2基坑支护实施方案
        基坑方案确定后就要开始进行支护结构的施工,要严格依据经批准的深基坑专项方案实施。以钢板桩支护结构为例,先由测量人员定出钢板桩支护的轴线,钢板桩支护结构与拟建构筑边线必须留有一定的工作面,已确保后期模板安装及混凝土施工过程中作业人员有一定的操作空间。每隔一定距离设置导向桩,导向桩可直接选用钢板桩,然后挂线绳作为导线,打桩时利用导线控制钢板桩的轴线,施工过程中定期复核轴线防止偏差。打桩时打桩机吊起钢板桩,人工扶正就位,单桩逐根连续施打,桩顶高程偏差控制在允许范围内。最后进行钢板桩支撑焊接,做到焊接牢固,横平竖直。施工时要严格控制桩位高程及平面位置,确保符合设计要求。
        2.3对施工过程中施工工艺顺序的控制
        施工放线→旋挖灌注桩→土方开挖→边坡支护→支护桩冠梁施工→土方开挖,边坡与桩间喷射面层支护相互配合施工→验收。支护桩采用旋挖钻孔灌注施工,桩径800mm,桩12m。

要求作业人员在旋挖钻孔过程中重点控制泥浆制备,护筒埋设,二次清孔,钢筋笼制作和起吊与安放,水下混凝土浇筑等施工工艺质量。土层开挖顺序控制。基坑内各区间台阶先放坡机械开挖,再人工修坡到位。同一层土方开挖施工应分层分段跳挖施工,出现紧急情况时便于回填反压。每次每段开挖长度不大于10m,严禁在坑边堆土、通行重载车运输。
        2.4在深基坑施工过程中应用降水法和排水法
        在深基坑施工过程中,最为常用的施工方法为降水法与排水法,以下为这两种方法的优势:能够很好的避免地下水渗透到基坑中,能够让基坑深度与要求相符合,由此充分保障了基坑施工质量。然而,在实际的施工过程中,特别是在开挖基坑的时候,地下水很容易对其造成干扰,对地基质量结构的稳定性产生负面影响。假如降水深度越来越大,则地表总沉降量也会越来越大。基于这种情形,当开挖基坑的时候,一定要对地下工程之中存有的水文因素作出详尽的、认真的考虑与研究。通过水文因素的改变对水位作出及时的调节,从而防止外界因素影响到深基坑开挖,使工程的顺利实施得到充分的保障。
        2.5关于土方回填的介绍
        通过深基坑的设计需求与位置,合理选取回填材料(例如砂土、石灰土以及平原土等)。当回填土方的时候,第一,把深基坑底部的积水与杂物完全清除,技术人员应当认真的、全面的检查回填土的含水量与土壤质量;第二,应用分层铺土的措施,实现填土作业。为了实现丰满的、密实的填土成效,应用分层碾压措施压实土层。完成填土作业以后,应当重新检验填土的效果与密实度。针对效果不好的部分,应当重新压实,以便于使施工质量能够与相关技术标准相符合得到充分的保障。
        2.6地下水的处理工作
        在市政工程深基坑开挖深度范围内出现地下水时,要及时排除地下水,并做好降排水工作。在基坑维护系统中需要配备排水明沟和集水井,使用水泵集中抽出其中的水,降低地下水位,确保基坑作业面在地下水位以上。另外,施工人员可以在深基坑附近建设止水帷幕,避免周围地下水深入基坑中,防止因地下水侵蚀造成坑壁坍塌问题。
        3 新技术应用及展望
        3.1 新技术在本工程中的应用
        面对城市中心闹区施工难的困境,经过多方咨询,采用“无振动、无噪音、近距离”施工的新技术——静压钢板桩技术,在不妨碍原有车道交通的情况下,成功使该项目顺利实施。本工程采用静压植桩机F201,该设备无振动、无噪音,可实现近距离施工,利用“除芯理论”,本项目还实现了坚硬地质情况下最大限度地减少对周边地层的影响。本次施工钢板桩距离现场围挡仅0.6m,不仅在宽仅3m左右的施工空间内顺利完成吊桩、压桩等所有工序,而且高效筑就了高品质的管坑支护结构,为地下管线节点改造的后续工序打下了良好的基础。
        3.2 新技术在市政工程应用的展望
        静压工法不仅可以顺利解决以上问题,其高精度施工的钢板桩的止水性能良好,因此钢板桩支护集支护止水于一身,节省造价;另一方面钢板桩可重复利用,不会对地下空间造成污染,是一种绿色环保的材料,具备良好的应用前景。
        结束语
        深基坑施工作业是市政工程中要求较高的作业环节,其施工环境具有复杂多变的特征,所以对施工人员的专业技能有较高的要求,为了能够在规定时间内交付工程,同时还要保证施工质量,施工中的各个单位都需要按照事先准备好的制度,落实相关工作,这样才能在很大程度上避免在施工期间出现险情和事故。
        参考文献:
        [1]薛金山.市政工程深基坑施工工艺及质量安全控制对策研究[J].安徽建筑,2019,26(03):96-97.
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