论深基坑工程施工质量控制措施

发表时间:2020/12/30   来源:《建筑科技》2020年7月上   作者:陈桅
[导读] 为满足使用需要,现阶段很多建筑工程都设置一层或多层地下室,需要开挖的基坑工程深度和广度不断加大,而产生的施工风险相应增大。

广东省第四建筑工程有限公司 陈桅

摘要:为满足使用需要,现阶段很多建筑工程都设置一层或多层地下室,需要开挖的基坑工程深度和广度不断加大,而产生的施工风险相应增大。因此,必须根据深基坑实际情况,制定相应的开挖和支护质量及安全控制措施,保证工程顺利完成。
关键词:深基坑;开挖支护;施工质量控制
         引言:随着我国地下空间技术不断进步,深基坑开挖和支护工程已越来越普遍。由于在深基坑施工过程中遇到较多风险,容易出现基坑坍塌、位移等情况,引发质量和安全风险。因此,必须根据项目的具体情况,科学合理设定基坑选型及支护施工方案,并做好质量安全防控措施,确保各项施工工序顺利开展。
       一、工程简况
        某厂房及办公楼建筑面积35847.09㎡,其中地上26836.98㎡、地下9010.11㎡。拟建1栋,地下1层,地上18/7层。建筑高度79.95m、31m。拟建1层地下室,面积约为9010.11m2,底板设计标高约为-5.3m底板厚度为0.4m,垫层厚度为0.1m,基坑开挖底面标高为-5.8m,地面标高为-0.4m,基坑开挖深度为5.4m(底板垫层底),边承台采用跳挖,不得大开挖到承台底。基坑内存在3个电梯井,中坑中坑1、2开挖底面标高约-9.0m,坑中坑3开挖底面标高约-10.9m。基坑周长469.6m。(见图1)

        在正式施工前,我们对工程项目进行了详细分析,因为该工程属于深基坑,位置特殊,工程所在地地下水资源丰富,如果不进行有效控制,极容易造成基坑开发过程出现涌水等问题,容易引发质量和安全隐患。
        二、深基坑工程 施工重点难点解决方案
        1、施工重点难点分析
        基坑支护是系统性工程,包含了支护稳定、止水帷幕和地下水平衡及土方协调挖运。根据现场踏勘情况,结合工期的要求,以及对设计图纸的综合评估,在确保安全的情况下,本基坑工程的重点难点如下。
        1、支护(围护)桩的桩顶标高;2、立柱桩的位置准确;3、保证止水帷幕施工质量;4、土方开挖时要做好对工程管桩和立柱管桩的保护。
        三、施工方案制定
        1、制定合适的基坑支护设计方案。
        (1)本基坑侧壁安全等级:负一层地下室范围开挖深度5.4米,靠近厂房按一级考虑,安全系数1.1;其他区按二级考虑,安全系数1.0;
        (2)基坑坑顶标高整平至-0.4m;基坑开挖深度考虑到地下室底板底,开挖深度为5.4m;
        (3)基坑坡顶2米范围内严禁堆载,道路地面超载取20kPa分布荷载,出土口地面超载取40kPa分布荷载;
        (4)坑内水位标高取坑底下0.500m,坑外水位标高取平均埋深1.50m。
         2、采用地下水截水、地面水排水方案;
        (1)地下水截水方案
        采用1排?650@900三轴水泥土搅拌桩作止水帷幕,三轴水泥土搅拌桩套打一根。
        (2)地面水排水方案
        基坑坑内采用集水明排,坑外不设降水措施。在基坑坑顶设置截水沟和沉砂池,在基坑坑顶设置截水沟和沉砂池,汇集地表水以避免其流入坑内。在基坑坑底设置集水井,汇集坑壁、坑底岩土层渗进基坑里面的地下水和降入基坑内的雨水,并及时抽送到坑顶的沉砂池,经沉淀后排入市政下水管内。
        3、采用合适基坑支护构造,采用三轴搅拌桩作为止水帷幕。
        本基坑支护构造采用:本基坑采用放坡+管桩+水平支撑支护,采用三轴搅拌桩作为止水帷幕。(图2)

       
        采用三轴搅拌桩桩径650,间距450,三支一组,组间套打1支。采用“二喷二搅”施工工艺完成施工。坑内加固<包括大基坑及坑中坑>(单轴搅拌桩)
        4、挂网、喷砼
        (1)喷射混凝土厚度50mm(坡道处厚度为100mm);(2)喷砼面层喷射混凝土强度等级C20;(3)坡面挂钢筋网Φ6@200*200,纵向搭接长度≥300mm,横向搭接≥300mm,加强筋搭接采用焊接;
        5、制定有针对性的质量和安全防控措施,并落实到位。
        目前深基坑工程已顺利完成,为主体结构工程按时施工打下坚实基础。现总结实践经验,对深基坑工程施工质量及安全管理措施进行深入分析。
        四、 深基坑支护工程的特点分析
        为保证建筑工程地下空间施工安全,需要先进行基坑支护,等到地下空间完成施工后, 基坑支护的作用就结束了,因此其具有临时性质。在深基坑支护工程施工时存在较大的安全隐患,并且使用时间较短,因此导致其工程造价较高。深基坑工程在施工过程中需要面临复杂的地质条件与施工环境,同时需要多种施工技术相结合。
        一般情况下,深基坑施工均会涉及以下工工序,如挖基坑、排水、钻孔灌注桩、深层水泥搅拌桩技术等等,这些工序的施工技术要求都比较高,施工时都必须具有强烈的安全意识和责任感,严格按照有关要求进行施工,才能够保证基坑支护施工安全、有序进行,质量有保证。
        五、 加强深基坑支护工程的质量控制管理措施
        1、设计管理
        有关深基坑项目设计人员,在实际施工前,应当深入到施工现场,进行实地考察,结合勘察报告、施工条件和环境等,制定相应的支护设计选型,并对其不断进行完善和优化,保证方案科学安全,经济合理。
        施工人员应当对设计方案进行认真审查,对方案有疑问之处要及时与设计人员沟通,及时把问题解决,保证基坑工程能够安全、高效进行。
        2、施工管理
        (1)确定深基坑的坑壁形式
        施工前先要对基坑坑壁进行检查和分析,并根据激素破坏程度而确定相应的安全等级。
        依照坑壁的安全性和环境因素等展开科学的分析,全面的考虑应该采取的坑壁形式。在基坑顶部不需要构建起较为关键的建筑物,基坑实际的深度也需要保证在10米以下,此时便能确定坑壁的形式为坡率法。在使用这样的方式施工时,需要将坡率允许值确定,一般来说,数值的计算还是需要依照现阶段已经确定的稳定坡率值展开科学的判断,选择科学的支护方案。
        (2)设计不符合实际施工情况要及时处理
        基坑设计方案是指导现场施工作业的重要文件,在基坑开挖和支护过程中,如果遇到实际地质条件与施工方案不同时,例如土质差异较大,存在地下管线或者地下水等原设计方案没有提及,或者存在较大差异时,一定要及时知会设计人员,进行设计变更,施工人员不得擅自随意进行施工。等问题妥善解决后,在进行后续工程施工,强化对基坑工程各项施工工序和管理工作,把质量责任层层分解,落实到每个施工人员身上,保证每道工序质量都满足有关规定要求。
        (3)建筑企业要做好深基坑施工阶段的质量管理和安全控制工作。
        在进行深基坑工程施工期间,容易受到多种因素,例如地下水、地质条件、施工环境等作用,容易引发质量以及安全问题。
        1)施工前要对作业人员进行技术交底和培训工作,详细讲解各施工工序施工技术,工艺流程以及质量安全管控措施,提高作业人员安全防范意识,并在施工过程严格按照有关要求进行施工。
        2)强化对深基坑,施工过程各工序和环节的质量和安全管理工作,管理人员应当强化对施工现场的动态监控工作,尤其是关键工序以及容易出现安全隐患部位,要重点关注,严查防控,避免出现安全意外。
        3)施工现场需要使用各种临时用电设施以及设备等,安全员要检查,严格按照有关用电制度,科学合理用电,防止出现违章违规用电,或者因管理不当导致漏电等行为出现,引发安全事故例如火灾隐患等。
        (4)重视监控量测工作
        随着深基坑工程在施工过程中,一定要做好对其监测工作,通过监测数据可以及时发现深基坑是否存在位移及坍塌安全隐患,及时采取相应措施进行防控。
        在布置基坑监测点时,需要合理分布,实现对整个基坑工程以及附近地方进行全面监测,其中重点关注基坑的地下结构与支护、地层情况和相邻环境的情况进行监测。
        在项目施工前,应当制定好相应的监测工作,并根据基坑不同阶段而制定相应的监测方案,确定监测点的位置,现对整个基坑施工进行全面监测,并根据不同监测点所得到的数据,当检测到数据异常时,必须及时进行分析并采取相应的处理措施以及紧急处理预案,保证整个基坑工程在安全环境下顺利展开。
        (5)强化土方开挖的监控力度
        现阶段在进行基坑土方开挖时,通常是采用机械进行作业,在正式作业前,有关技术人员一定要先分析基坑的坑壁形式, 面对操作机械的作业人员进行技术交底,在开挖过程中,技术人员必须在场进行指挥和控制,并确定开挖深度和坑壁坡度,防止出现超挖问题。如果是施工方案需要设置土钉墙时,必须严格控制开挖深度,要按作业流程继续进行施工。基坑存在软土情况时,这一定要科学合理的进行分层开挖,开挖要均匀,要控制层高不得超出一米距离。
        (6)建立有效的基坑开挖事故预防措施和紧急救援预案
        深基坑开挖和支护过程中容易出现各种安全风险,如果开挖深度超过两米时,容易导致在附近作业人员高空坠落危险。为保障安全作业,一定要在开挖基坑的周围,布设双层栏杆进行防护,同时挂上安全立网另外设置专用通道,用于施工人员进出基坑专用,施工人员不得随意攀爬模板以及基坑支撑系统。如果在雨季或者台风季节进行生基坑施工,容易受到极端天气影响,导致基坑结构安全出现较大风险,例如出现坍塌或者支护形变等问题,造成经济损失和安全事故。在这段时间施工,技术人员必须高度重视对基坑施工的动态监控,尤其是对关键部位或者容易发生隐患的部位和环节,做好应对防控措施,以保证基坑施工安全。要重点分深基坑在施工过程中容易出现的各种危险源以及存在的风险,并采取有针对性的防控措施,同时要制定相应的应急救援预案,当出现意外时,可以马上启动应急预案,相关救援队伍及时赶到事故现场进行有效缓救,降低因意外所造成的经济损失和不良影响,尽快恢复生产。
        六、结束语
        深基坑工程是建筑工程重要组成部分,在实际施工过程中,一定要结合具体情况,分析其规模和特点以及所面临的施工条件和环境,制定相应的基坑支护方案,并做好质量和安全控制措施,同时要做好应急预案工作,对基坑进行动态监测,确保工程顺利完成,基坑结构安全稳定。
参考文献
[1]李增路,深基坑施工技术及质量安全管理的探析[J].城市建设理论研究,2015(17)
[2]覃翁敏,关于建筑深基坑工程施工质量安全监督管理的探析[J].建筑工程技术与设计,2016(22)

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