建筑工程基坑施工问题及支护方法

建筑工程基坑施工问题及支护方法

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摘要本文针对建筑工程施工对深基坑支护施工问题情况,分析了岩土工程中深基坑支护施工中目前存在的主要问题,并提出支护桩和土钉墙深基坑支护方法,对这两种支护方法及其构造要求和施工工艺进行了论述。

关键词基坑支护施工问题支护方法

一、引言

随着我国市场经济的健康稳定发展,为建筑业创造了一个飞速发展的机遇期,建筑物的规模越来越大,相应的基坑深度也随之加深,由于深基坑工程引发的工程安全问题越来越引起重视,近几年的事故统计中,坍塌事故成了继“四大伤害”之后的第五大伤害,而基坑基槽开挖、人工扩孔桩施工造成的事故占坍塌事故总数的65%,所以对基坑工程施工要求也就越高。基坑支护的方法很多,这里通过一个工程实例介绍两种较常用的支护方法。

二、深基坑支护施工中存在的问题

(一)边坡修理不达标

在深基坑施工中经常存在挖多或挖少的现象,这都是由于施工管理人员管理的不到位以及机械操作手的操作水平等多种因素的影响,使得机械开挖后的边坡表面的平整度和顺直度不规则,而人工修理时又由于条件的限制不可能作深度挖掘,故经常性的会出现挡土支付后出现超挖和欠挖现象。这是深基坑支护工程施工中较为常见的不足之处。

(二)施工过程与施工设计的差别大

在深基坑中需要支护施工时,会用到深层搅拌桩,但其水泥掺量会不够,这就影响水泥土的支护强度,进而使得水泥土发生裂缝,另外,在实际施工中,偷工减料的现象也时常发生,深基坑挖土设计中常常对挖土程序有所要求来减少支护变形,并进行图纸交底,而实际施工中往往不管这些框框,抢进度,图局部效益,这往往就会造成偷工减料现象的发生。深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。在未能进行空间问题处理之前而需按平面应变假设设计时,支护结构的构造要适当调整,以适应开挖空间效应的要求。这点在设计与实际施工相差较大,也需要引起高度的重视。

(三)土层开挖和边坡支护不配套

当土方开挖技术含量较低时,组织管理也相对容易。而挡土支护的技术含量较高,施工组织和管理都比土方开挖复杂。所以在实际的施工过程中,大型的工程一般都是由专业的施工队伍来完成的,而且绝大部分都是两个平行的合同。这样,在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,拖延工期,开挖顺序较乱,特别是雨天期间施工,甚至不顾挡土支护施工所需要工作面,留给支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法去完成支护工作,对属于岩土工程的地下施工项目,资质限制不严格,基坑支护工程转手承包较为普遍,一些施工单位不具备技术条件,为了追求利润而随意修改工程设计,降低安全度。现场管理混乱,以致出现险情,未做到信息化施工和动态化管理。这也是深基坑支护施工中常见的问题之一。

三、支护方法

(一)支护桩法

1、施工工艺

按设计图纸放线、定桩位→人工取土成孔→测量控制→支设护壁模板→在顶部放置操作平台→浇筑护壁混凝土→拆除护壁模板继续向下一段施工,至设计标高→排出孔底松土、沉渣→吊放钢筋笼→浇筑桩身混凝土。

2、技术要求

1)施工前必须充分了解现场工程地质与水文地质状况。

2)根据护壁井圈设计高度,挖至一定孔深后应立即支模,按要求放置钢筋并浇筑混凝土;护壁井圈混凝土达到设计允许的强度后方可进行下一层挖土施工。

3)每层井圈高度取600mm,为便于混凝土浇筑,井圈应做成锥形,锥形井圈上口宽度为200mm,下口宽100mm。

4)出土工具:主要有机架、电动葫芦及出渣筒。

5)孔内施工照明必须采用安全低压防水灯。

6)要求向孔内送风不小于2.5L/S,主要工具为1.5kW鼓风机,配以直径为100mm的塑料送风管。

7)施工桩孔应间隔进行,不得同时施工全部桩孔,基坑开挖应在支护排桩桩体强度达到70%设计强度后进行。

(二)土钉墙法

1、施工工艺

施工准备→开挖工作面、修理边坡、坡面排水→喷射第一层混凝土→设置土钉(包括成孔、置筋、安装、注浆等)→安设连接件→绑扎安装钢筋网→喷射第二层混凝土。

2、技术要求

1)施工前的准备。在进行土钉墙施工前,要认真检查原材料,机具的型号、品种、规格及土钉各部件的质量、主要技术性能是否符合设计和规范要求。平整好场地道路,搭设好钻机平台。做好土钉所用砂浆的配合比及强度试验,各构件焊接的强度试验,验证能否满足设计要求。

2)土方开挖。土方开挖必须紧密配合土钉墙施工,严格做到开挖一层,支护一层。上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。每层开挖深度按设计要求并视现场土质条件而定,开挖要到位,不得欠挖,绝对禁止超挖。机械开挖后,应及时对壁面进行人工修整。对较软弱的土体,需采用必要的超前支护措施。

3)钻孔。采用螺旋钻机成孔,要掌握好钻进速度,保证孔内干净、圆直,孔径符合设计要求。严格控制钻孔的偏差,保证水平方向、垂直方向孔趾误差,钻孔底部的偏斜误差,钻孔深度误差均在规范允许范围内。

4)土钉制作和安放。拉杆要求顺直,应除油、除锈并做好防腐处理,按要求设置好定位架;拉杆插入时,应防止扭压、弯曲,拉杆安放后不得随意敲击和悬挂重物。

5)注浆。应采用机械均匀拌制浆体,要随搅随用,禁止人工搅浆,浆液应在初凝前用完,并严防石子、杂物混入浆液。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆时,注浆管应插至距孔底250mm处,孔口部位宜设置止浆塞及排气管。

6)喷射混凝土。喷射作业前要对机械设备,风、水管路和电线进行全面检查并试运转,清理受喷面,埋设好控制混凝土厚度的标志。喷射作业开始时,应先送风,后开机,再给料,料喷完后再关风。喷射时,喷头应与受喷面垂直,并保持0.6m的距离。喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护。养护时间:一般工程不少于7天,重要工程不少于14天。

四、结束语

鉴于建筑工程中基坑施工的复杂性和风险性,应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,实根据特定的工程要求和条件进行综合考虑,做出安全、可靠、经济的包括围护结构、支护体系、土方开挖、降水、地基加固、监测和环保的整体施工方案。

参考文献

【1】赵华明.《基础工程》.北京:高等教育出版社,2003

【2】黄强.《深基坑支护工程设计》.北京:中国建材工业出版社,2000

【3】袁聚云.《基础工程设计原理》.上海:同济大学出版社,2001

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