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摘要:在房屋建筑工程施工过程中,伴随着城市化进程的逐步推进,城市内车辆的不断增加,在新时代对地下车库的建设需求越来越大,导致地下室层数越来越多,就会导致基坑支护的复杂性越来越高。基于此,本文根据以往工作经验,将简单分析深基坑支护技术施工方法及特征,并结合某项目基坑支护实际出现问题后采取的加固措施,对房建工程基坑支护问题常用处理方法进行探讨。
关键词:基坑支护;施工技术;建筑工程
前言:城市化进一步发展过程中,很多地方都开始使用大量的地下建筑项目,而这些项目开展的过程中,深基坑支护技术的应用有着重要的意义,基坑支护技术运用的合理性,会直接影响整个工程质量水平,也是保障监督项目安全的基础。
1.基坑支护常用结构形式
1.1 地下连续墙
地下连续墙施工方法刚度大,开挖深度大,适用于所有地层;强度大,变位小,隔水性好,可兼做主体结构的一部分;可邻近建筑物、构筑物使用对周边地层、环境影响小,但是造价高。
1.2 灌注桩
灌注桩施工方法刚度大,可用在深大基坑;施工对周边地层、环境影响小;止水性能较差,一般与止水措施配合使用,如搅拌桩、旋喷桩等。
1.3 锚杆施工
土层锚杆施工是一种承拉杆件。它的一端和挡土桩、挡土墙或工程构筑物联结,另一端锚固在土层中,用以维持构筑物及所支护的土层的稳定。土层锚杆能简化基础结构,使结构轻巧、受力合理,并有少占场地、缩短工期、降低造价等优点。可以用作深挖基坑坑壁的临时支护,也可以作为工程构筑物的永久性基础。在房屋基坑的挡土结构上使用,可以有效地阻止周围土层坍塌、位移和沉降。在基坑坑壁无法采用横向支护情况下,土层锚杆技术更为有效。
1.4 土钉墙
土钉墙是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固,边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的加筋杆件(即土钉或锚杆)与其周围土体牢固粘结形成的复合体,以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。
1.5 内支撑体系施工
内支撑体系施工目前行业内主要有钢支撑、混凝土支撑和混合支撑。钢支撑里面用的较多的是型钢支撑、钢管支撑、SMW型钢支撑,主要有自重轻、安装和拆除方便;施工速度快、可以重复利用;安装后能立即发挥支撑作用,对减小由于时间效应而产生的支护结构位移十分有效;可通过千斤顶施加预压力,实时监控并调节支撑力。混凝土支撑刚度大、整体性好、布置灵活,适用于不同形状的基坑。缺点是现场制作和养护时间较长,拆除工程量大,支撑材料不能重复利用。拆除过程中产生噪音、粉尘和垃圾,对环境保护极为不利。由于支撑梁和板布置较密,支撑构件覆盖了绝大部分的基坑平面,给挖运土和地下结构施工带来很大困难,延长了施工工期,增加了施工成本。
2.深基坑常见问题
深基坑工程属于超过一定规模危险性较大工程,施工过程中极易出现各种导致群死群伤的安全问题,如基坑坍塌、突泥突水、基坑边塔吊倾覆、人员高处坠落等。①基坑坍塌是深基坑施工最常见的安全问题。在施工现场经常存在土方开挖不按要求放坡,未严格遵守分层分段开挖,“挖神仙土”行为屡禁不止,基坑支护不到位,综合各种原因最终导致基坑整体失稳坍塌;②突泥突水也是深基坑施工过程中较为常见的安全问题。由于在基坑开挖之前没有详细了解地质情况,没有按设计和方案要求做好基坑降排水工作,开挖过程中未做好开挖标高控制导致严重超挖,最后基坑突泥突水;③基坑边塔吊倾覆导致机械伤害事故。由于基坑开挖方法不当,施工过程中又没有做好基坑位移及变形监测和塔吊垂直度、基础沉降观测,最终导致塔吊倾覆砸死砸伤基坑周边作业人员;④人员高处坠落。基坑周边没有按要求设置临边防护,没有悬挂安全警示标志牌,基坑边作业人员稍有不慎就容易坠落。临边防护栏杆下方未按要求设置挡脚板封闭,基坑内作业人员遭受物体打击的安全风险极大[1]。
3.实际案例分析
南湖宾馆一期工程项目位于襄阳市襄城区盛丰路北侧、南湖广场西侧。建设用地面积91186.6平方米,建设总建筑面积约79104平方米,基坑内净空为长274.10m,宽170.50m。本工程±0.00为68.00m,基坑边计算开挖深度为7.10-10.35m,基底标高57.65-60.90m。根据场地地面实际标高计算基坑实际支护深度6.10—9.35mm(从场地地面整平标高67.00m算起)。本工程采用桩锚+二级放坡的方式进行基坑支护。建基坑重要性等级F区为一级,其余部分为二级。
3.1施工过程中出现的问题
本项目efgh段支护桩施工及冠梁施工完成时间达到龄期后,所有验收程序及第三方桩身检测都为合格。第一次土方开挖到60m(-8m)高程时,相对于冠梁高度65m高程为-5m,经过沉降监测单位发出预警,冠梁偏移已达到约6公分,我司项目部立马封锁两侧道路,禁止人员及车辆通行。通知甲方、监理及设计院一起到现场查看情况,当时得出结论以为是旁边道路进行顶管施工对我基坑监测点进行了扰动,后期经过持续观察一个星期后,冠梁处于稳定状态
第二次土方施工,此处深度开挖到57.8m高程(-10.2m)准备进行抗浮锚杆桩施工时,第二天接到沉降观测单位预警通知,此处位移持续变形约3公分。
3.2采取的措施
(1)通过公司质量部和技术部专家领导意见,首先得让基坑的位移变形不能持续变形且保持稳定。现场采用的是发生位移变化一侧道路进行封锁,坑底回填土反压,坡顶卸载。具体做法是在发生位移一侧回填土3米高,5米宽,外侧按1:2放坡每回填50cm来回碾压密实;支护结构顶部位移较大,采取坡顶卸载、削坡,以减少桩后主动土压力。该法对制止桩顶部过大的位移,防止支护结构发生倾覆有较大作用。但必须在基坑周围场地条件允许的情况下才可以采用。
(2)当变形超过有关标准或场地条件变化较大时,应加密观测。当有危险事故征兆时,则需进行连续监测。每次监测工作结束后,及时提交监测简报及处理意见。监测成果严格进行计算、复核、审核制,确保观测成果的可靠性。及时与业主、监理以及施工单位沟通,根据施工进度和各方意见及时修正观测计划和观测频率,为工程施工提供可靠的监测成果。
(3)在连续三天监测结果表明基坑位移没有持续变形时,及时组织了基坑专家对现场进行了论证,发现实际开挖情况与地勘存在不符的情况,坑外地下水空隙洞较多,在下雨储存后会导致现场土体应力释放从而导致基坑失稳。最终考虑到现场施工条件以及项目的工期要求,采取的措施是进行预应力锚索加固措施。具体参数是上下两排锚索间距都为1100mm,倾角20°,锚孔孔径200mm,第一排锚索长度28m,第二排锚索长度20m,上下间距2m,第一排在冠梁下1m位置开始实施。在所有锚索施工完毕达到龄期,且预应力施加后持续观察一周左右再进行反压回填土的挖除,在挖除期间边挖边进行基坑施工,保证有侧压力。且挖除反压土期间控制施工速率,持续进行不间断基坑监测,并随时关注监测结果,做好信息化施工,发现有变形立马报告确保现场基坑的安全。
总结:综上所述,在城市化的进一步发展过程中,大量的地下建筑工程在许多地方使用。在这些工程中,深基坑支护技术的应用具有重要意义,一定要做好前期地勘工作的准确性,还有桩基施工前期准备工作保证成功展开施工,确保过程中的桩基支护质量,最后为确保整个建筑项目施工的质量打好基础。
参考文献:
[1]龙伟.建筑工程施工中深基坑支护施工技术管理研究[J].工程技术研究,2020,5(22):142-143
[2]刘珩.建筑工程施工中深基坑支护施工技术管理研究[J].中国建筑金属结构,2020(10):38.
[3]何照明.钻孔灌注桩在建筑工程施工中的应用[J].中国科技投资,2021(9):164-165.