王琦
上海东辰劳务有限公司(上海市静安区)
摘要:近几年,高层建筑在各城市中得到快速发展,高高耸立的建筑体成为一道亮丽风景线。高层建筑指的是10层以上、超过24米的民用建筑物,其建筑施工的质量关系到城镇发展的经济性与安全性。深基坑施工是高层建筑工程的重点内容,深基坑施工的场地狭窄、过程复杂、涉及内容较多,在施工过程中稍不注意就会引发基坑事故,造成人员伤亡和经济损失,对高层建筑的深基坑工程进行施工管理非常有必要。
关键词:高层建筑工程;深基坑;施工管理
深基坑施工是一项综合性工程,施工难度较高,需要控制的环节较多。在深基坑施工过程中加强安全质量管理,提高施工人员的安全意识,在施工前勘测好地质地形,根据地质条件制定深基坑施工方案,做好施工现场的巡查监督工作,确保深基坑施工按照计划有序进行。加强深基坑的施工管理,能够确保高层建筑工程的质量过关,提高建筑企业的经济效益。
1.深基坑概述
深基坑的目标深度大于等于5m,开挖深度相当于地下三层高度或者周围环境复杂、地下管线较多、深度小于5m的深基坑。由于高层建筑施工地点的水文地质情况与城市地下管道线路埋设情况不同,每个深基坑工程施工注意事项也不同,对施工现场的要求、施工方法的要求都有不同[1]。深基坑工程具有综合性强、内容丰富、风险性高等显著特征,深基坑包括围护、降水、土方开挖、检测、监理等施工环节,前期勘察与设计非常重要,每个环节都存在安全风险,一旦发生险情,会造成很大损失,工程修复费用高。
2.高层建筑工程中常见深基坑事故
深基坑施工具有复杂性、随机性与事故多发性,土方开挖、支护、防水等各个环节中稍不注意就会导致工程事故。深基坑工程对施工技术要求较高,施工人员要有丰富的深基坑施工经验和地基处理能力。而在实际工程施工中常常出现深基坑工程多次转包的情况,多人参与深基坑工程的施工,前期施工与后期施工衔接不当,导致事故频发。另外,工地的自然环境也会给深基坑施工带来安全隐患,暴雨会造成水土流水,地质松软,导致基坑塌方或支护倒塌。在高层建筑工程中常见的深基坑事故如下:
2.1挡土支护结构变形
施工人员在选择深基坑支护方案时,没有综合考虑地基土物理性质、周围环境、地下水位等因素,导致挡土桩异常变形,挡土结构施工不良,造成水土流失。设计人员在设计支护结构方案时,没有考虑到支护结构顶部承受的荷载,造成挡土桩过载变形。在土方开挖过程中超挖,导致土压力增大,支护结构承受的压力过大发生变形或损坏。
2.2基坑损坏
深基坑施工中的防水和堵水措施不到位,当遇到暴雨天气或地下水道漏水时,基坑严重渗水会造成基坑周围的土体下沉。例如在某工程施工中坑深5m,预制桩300×300ITIm,靠近河流。在基坑开挖时没有做好防水、排水措施,导致基坑渗水造成周围道路沉陷,影响该路段交通。
2.2施工方法不当
因施工人员的技术水平低造成的工程事故比比皆是,在深基坑施工中使用方法不当,不按照计划顺序开挖基坑或者超挖后没有及时支护。施工人员缺乏安全意识,随意修改设计方案,造成基坑局部塌陷。施工单位缺乏监管部门,没有实时监测现场施工,对深基坑施工中存在安全隐患做不到及时预警与有效防控。
2.3突发性事故
山洪、连降暴雨等突发性恶劣天气,会增大深基坑事故发生率。深基坑工程事故具有突发性,从出现险情到基坑失稳事故发生间隔时间很短,一般10h以内是发现险情会控制险情的最佳阶段,超过10h后,事故发生率会大大提高,事故损失也会很大。一旦出现基坑事故,其损失至少百万以上,且修复难度很高。并且会对周围建筑与道路交通造成影响,在市区场地的深基坑事故会影响到居民正常生活[2]。
3.工程概况
以苏河湾1街坊工程为例,该建筑总面积229015㎡,地下三层、局部二层,平均层高4.8m。土质概况: 第①层填土普遍较厚,填土最深处可达4.0m,主要以杂填土为主,含煤渣、砖块及生活垃圾;第②层、②层含粉性土颗粒较重(该二层土厚度达5.0~6.0m),渗透性高;第④层为淤泥质软土层,饱和、流塑,软土抗剪强度低,灵敏度中~高,具有触变性和流变性特点;第⑤层灰色粉质粘土,土质均匀,层中含少量有机质,层底夹少量贝壳屑;第⑦层灰色砂质粉土,土质不匀,层中夹有少量粉质粘土。根据《岩土工程勘察报告》拟建场地地下水主要有:浅部土层的潜水、深部土层中的第一承压含水层(第⑦层)及第二承压含水层(第9层)。拟建场地浅部地下水属潜水类型,受大气降水及地表径流补给,地下水位丰水期较高,枯水期较低。与本工程有关的承压含水层为第⑦层,第⑦层是上海地区的第一承压含水层。
根据该高层建筑工程的设计概况、地质情况、地下水条件、周边环境等,将基坑等级定为一级,深基坑占总地面面积的80%,开挖土方量约为45万方,施工场地狭窄,施工深度约15m。项目组制定深基坑专项方案,在基坑两侧搭建钢筋混凝土支撑体系作为临时支护,内部钢格构柱支撑,侧壁为支护桩。土方开挖时分层分段、均衡开挖、完成每小层、每大层的土方挖运量。提前做好降排水措施,在基坑核心位置俺咋后降水管井和观测井,边开挖边观测井内水位,防止地下水突涌。在基坑顶端与外部搭建挡土墙与截水沟,避免雨水侵入基坑。在基坑开挖过程中实时监测施工情况,确保深基坑施工有序、安全进行,根据深基坑施工进度进行现场指导。工程管理人员具备安全防患意识,提前制定好应急方案与应急物资,以备不时之需。高层建筑工程的工期较长,会经过雨季,项目部成立雨季防汛指挥部,制定雨季应急预案,避免连降暴雨造成支护受损或基坑塌陷[3]。
4.提高高层建筑工程的深基坑施工管理措施
4.1做好施工前准备工作
施工单位在高层建筑深基坑施工之前先进行现场勘察与定位处理,了解深基坑的基本特征,采取放线措施规划出施工范围。在施工场地周围设置安全防护栏与施工警示牌,避免周围孩童或大人不注意走进施工范围,发生意外事故。施工前做好设备试运行与材料检查,确保施工机械装置正常运转,深基坑施工材料保质保量。深基坑开挖前制定好降水、排水方案,在坑外布置沉降点,在坑内预留观察孔,降水不得影响地下管道线路设施,必要时进行回灌。在深基坑开挖面设置排水沟,遇到雨季时及时排出坑内积水,避免基坑长期排水造成土质松软、含水量过大,造成滑坡[4]。
4.2实施全过程监督管理
深基坑施工的每个环节都非常重要且存在一定的事故风险,工程项目部建立现场监管部门,对深基坑工程实施全过程监管,确保每一项工作都准确无误的完成。在深基坑开挖前做好地质条件与水文环境的勘测工作,根据当地气候条件、预计工期、场地环境等因素确定深基坑开挖方案,施工图纸设计人员与施工人员做好交接工作,强调施工图纸的重要性,在方案确定后任何人不得私自改动图纸,如果不得不改动图纸,需要与设计人员、现场监理人员讨论决定。在基坑开挖后,按照分层、对称开挖原则,一层层的挖掘土体,尽量减轻基坑施工对土体的影响。做好土方开挖施工的监督管理,挖掘方式要科学、支护结构要稳定,避免因施工不当造成塌方事故,影响深基坑施工的稳定进行。做好施工现场管理工作,规范施工设备的使用与保管,落实施工材料的走向,在提高施工质量的同时,控制施工成本,实现施工人员、施工进度、施工质量等全方面管理目标。
4.3加强深基坑支护管理
支护结构变形是造成深基坑工程事故的主要原因之一,在深基坑施工管理中加强支护结构变形监测非常重要。挖土、挡土、防水等施工环节会影响到基层支护施工的质量,加强基坑支护项目的质量监管,采取有效措施提高基坑支护质量。施工管理人员在施工现场设置监测点和多个基准点,实时监测支护结构变形数据。按照施工规范定期维护与检修支护结构,记录监测结果,及时采取相关解决措施。一旦发现支护结构出现变形或损坏,及时采取补救措施。严格落实深基坑的支护工作,常用深基坑支护类型有土钉墙、水泥墙等[5],根据深基坑施工的现场情况选择支护类型,及时控制深基坑支护的变形情况,提高深基坑施工安全性。
4.4提高施工人员的能力
施工单位加强人员技术培训,学习同行业先进的深基坑施工技术与施工管理手段,提高施工人员的专业素养,减少因人员操作失误或判断失误造成的工程事故发生率。深基坑施工的难度大、技术要求高,在招聘深基坑施工人员时应选择有丰富基坑施工经验、熟读图纸、会操作施工机器的专业人员。除了对施工人员进行必要的技能培训,还应加强施工人员的安全教育培训,贯彻落实“安全第一”的施工理念,在施工过程中要佩戴安全帽,走安全通道,熟练掌握施工机械设备的使用,减少深基坑施工过程中人员受伤率[6]。做好施工进度与施工质量的监管工作,制定奖惩机制,私自修改图纸造成工程事故的人员承担部分工程损失,及时发现工程安全隐患上报给监管部门的员工可获得奖励。奖罚分明,提高基坑施工人员的责任感与积极性,确保基坑施工高质量、高效率的竣工。
结语:
高层建筑工程的施工环节众多,深基坑施工是工程基础环节,深基坑质量关系到高层建筑的稳定性。深基坑施工受多种因素的影响,施工质量无法保障,安全隐患较多。施工单位通过对深基坑施工进行全生命周期管理,确保各个环节的工序按照施工方案进行,保证工程的连续性。加强施工技术人员的技能培训,在施工现场制定安全预警方案,提高深基坑工程的施工质量。
参考文献:
[1]李玉龙. 浅析高层建筑工程的深基坑施工管理[J]. 建筑工程技术与设计,2020(34):3672.
[2]霍瑞鹏,张卫欣. 浅析现代高层建筑深基坑支护工程施工的技术要点与管理[J]. 建筑工程技术与设计,2017(10):443-443.
[3]王堃. 浅析现代高层房屋建筑的深基坑支护工程施工与管理[J]. 建筑工程技术与设计,2017(29):1355-1355.
[4]李强. 浅析高层房屋建筑深基坑工程的支护施工技术及其管理[J]. 建筑工程技术与设计,2016(27):964-964.
[5]李川. 浅析高层建筑深基坑项目工程的支护施工及管理[J]. 建筑工程技术与设计,2016(17):2323.
[6]毛莉莉. 浅析高层建筑深基坑工程施工质量的安全监督管理[J]. 建筑工程技术与设计,2016(4):723-723.