李井野(中鐵九局集團第四工程有限公司,遼寧本溪 117000)
淺談深基坑工程施工降水及措施
李井野
(中鐵九局集團第四工程有限公司,遼寧本溪117000)
隨著我國城市建設(shè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展,深基坑工程施工不斷進步,深基坑工程變得越來越多,在深基坑工程施工當中,降水工程是必不可少的,只有根據(jù)工程施工實際情況,采取科學合理的降水措施,才能提高深基坑工程施工質(zhì)量。本文主要以新建本溪站站房深基坑工程施工為例進行深基坑工程施工降水及措施探討。
深基坑工程施工降水措施
深基坑工程是比較復(fù)雜的,其開挖深度在5米以上,即超過地下室三層的距離,在深基坑工程施工當中,不僅要考慮地質(zhì)條件,還要考慮工程周邊環(huán)境以及地下管線情況。深基坑工程施工的危險性是比較高的。在深基坑工程施工內(nèi)容當中,降水排水工程是主要內(nèi)容之一。在新建本溪站房實際工程施工實踐中,施工人員主要采取護壁樁冠梁和噴錨結(jié)合的方式完成深基坑和毗鄰建筑的有效防護,另外利用降水井和基底排水暗溝相結(jié)合完成雨季深基坑內(nèi)降水,保證施工作業(yè)面和進度,最終的實踐結(jié)構(gòu)是,該施工降水工程不僅達到了預(yù)期目標,并節(jié)約完成了施工降水任務(wù)。
本文主要以新建本溪站站房工程施工為例進行探討。新建本溪站站房主要位于遼寧省本溪市解放南路。從沈陽至丹東鐵路客運專線引入本溪樞紐開始就有了本溪站,相關(guān)部門后來對本溪站客、貨運系統(tǒng)做出了有效完善。完善后的本溪站一個客運綜合交通樞紐,本溪站站房屬于一種線側(cè)平式旅客車站,可以說是在原站房位置新建起來的,站房建筑面積為14686.31平方米,其中地上建筑面積達到了13417.65平方米,地下建筑面積達到了1268.66平方米[1]。人們進出站方式主要為平進平出式,在中間站臺位置可以上進下出,最高聚集人數(shù)可以達到3000人,屬于一種大型鐵路旅客車站。而站房主體屬于總體兩層、局部三層的結(jié)構(gòu),建筑總長度達到了165.2米,寬度達到了39.0米,候車大廳檐口高度達到了21.5米,主體主要是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),屋頂主要是大跨度鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
在深基坑工程施工之前要進行勘察,即為初步勘察階段,勘察的目的是為了向建設(shè)單位和建筑設(shè)計單位初步提供相關(guān)資料,包括巖土工程勘察資料和相關(guān)技術(shù)參數(shù)。工程施工前勘察內(nèi)容主要有三個。第一,要查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布以及工程特性,從而對地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力進行合理分析;第二,要進行埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物情況進行勘察[2]。第三,要掌握不良地質(zhì)情況以及它們的危害程度,并采取相應(yīng)的有效措施,判定場地土類型、場地類別及地基土的液化特征,提供抗震設(shè)計參數(shù);第四,要進行地下水勘察,勘察其埋藏條件,為相關(guān)部門提供地下水位變化情況,了解建筑材料的腐蝕性情況;第五,對可能采用的地基基礎(chǔ)設(shè)計方案進行初步評判,并提出尚待完善的地方[3]。
地下室深基坑基礎(chǔ)形式主要屬于一種梁板式筏板形式,要想保證工程進度,滿足施工作業(yè)面的具體要求,必須進行適當?shù)幕捉邓?,保證后續(xù)施工正常進行。但在實際施工過程中還存在一些尚待解決的問題。
第一,在建本溪站存在地下水位較高、儲水量大、基底水位上漲快等問題,這將會帶來一系列基底清理問題和承臺墊層施工問題;第二,該工程施工時間處在當?shù)赜昙緯r期,該時期的降水量是比較大,且容易受到地下水位的影響,導致降水井的降水效果不明顯;第三,為了控制本溪站站房工程施工期,保證按期交付使用,相關(guān)部門進行了降水井增設(shè),但這在一定意義上也會阻礙工程進度;第四,根據(jù)當前的降水效果,是無法在短時間內(nèi)為后續(xù)施工提供充足作業(yè)面的,這將會導致勞動力浪費問題出現(xiàn);第五,要想真正提高深基坑施工質(zhì)量,必須在保證工程施工進程的基礎(chǔ)上解決基底降水問題,而想要實現(xiàn)這個目標是比較難的。
4.1實施措施
根據(jù)當前深基坑工程施工當中的主要問題,必須采取有效的措施。首先應(yīng)當采用現(xiàn)有降水井和基底排水暗溝相結(jié)合的施工方法,使用鉆頭為8mm的手鉆,然后在直徑為200mm的波紋套管上打眼,保證基底滲水能進入管內(nèi)。在將要施工的作業(yè)面附近,使用碎石將波紋管覆蓋,最終形成暗溝。暗溝與降水井以及臨時集水坑可以連結(jié)在一起,通過完成水泵抽取積水工作,最終完善排水體系。
圖1
圖2
圖3
根據(jù)專家評審意見可以看出,應(yīng)當適當補充邊坡穩(wěn)定性和安全性檢算信息,要通過完成抗拔試驗計算出土釘錨固長度;要保證坑頂堆載警戒線在距坑邊一倍開挖深度以外進行了良好設(shè)置;要適當增加細化降水方案,通過做試驗井,來進行降水井合理布置,還要同時考慮好雨季降水相關(guān)情況;要把護壁樁拐角處斜撐去除掉;要保證待護壁樁強度過大之后再進行內(nèi)土方開挖;要保證地下管線探溝開挖范圍在基坑三倍深度以上[4]。要進行地表截排水方案制定和規(guī)劃,保證雨季地表匯水無法進入基坑當中;要根據(jù)防護樁施工情況對地質(zhì)情況進行勘察審核,一旦發(fā)現(xiàn)問題,及時報告給相關(guān)方;要補充對既有建筑物本溪飯店的地基處理、基礎(chǔ)類型及結(jié)構(gòu)形式等情況調(diào)查,要及時做好現(xiàn)狀影像信息記錄工作,要適當增加防止建筑物變形等內(nèi)容;要進行監(jiān)測方案具體化,保證本溪飯店沉降監(jiān)測報警值在10毫米左右,著重進行核心建筑物觀測和加密,最好采用二等水準進行工程測量;要采取有效的細化安全措施、質(zhì)量保障對策以及環(huán)保措施,避免污水排放問題出現(xiàn),另外,還要補充棄土堆放和揚塵等環(huán)保對策[5]。
4.2方案實施具體內(nèi)容
要想保證深基坑工程降水方案順利實施,必須從人、機、料三個方面入手。首先要進行科學合理的勞動力安排,要根據(jù)工期要求、工程具體情況、施工設(shè)備配套情況和工作人員施工能力進行合理安排,同時,在人員充足的情況下考慮職工工種的搭配結(jié)合,以滿足施工需要。在施工設(shè)備配備和人員安排上面,需要用到起重工1人、電工1人、普工15以及手鉆5臺、塔吊1臺、直徑200mm波紋套管和碎石,在施工設(shè)備配備上面,各項設(shè)備和機械必須滿足進場報驗的各項標準,且供應(yīng)商必須具備齊全的相關(guān)手續(xù),使設(shè)備機械滿足施工要求。另外還要保證施工設(shè)備完好,使其滿足施工工期的具體要求。
首先要在后續(xù)施工的承臺墊層附近挖一個250mm左右寬、250mm左右深的排水溝,采取有效的找坡措施和人工清淤處理措施使得基底滲水流進臨時降水井和集水坑內(nèi),還要利用水泵完成排水工作,具體見下圖1[6]。
然后,在開挖排水溝的同時完成波紋管打孔工作,用到的設(shè)備是手鉆,使用塔吊把波紋套管吊裝到施工作業(yè)面上,這些套管吊都是加工過的,最后還要進行波紋套管合理布置并固定,具體見圖2。接著進行觀測,保證處理后的作業(yè)面以及基底面作業(yè)環(huán)境良好。通過塔吊將進行碎石吊裝,使得碎石放入布置好的波紋管當中,采用人工方式把碎石鋪放到排水溝當中,通過完成波紋管覆蓋工作形成排水暗溝,具體見圖3。最后按照該施工方案進行施工,以承臺為單位使得基底暗溝形成一個完整的基底排水體系,實現(xiàn)了深基坑工程施工降水目標,且達到了預(yù)期的降水效果。另外在深基坑施工過程中,基坑開挖以及錨桿施工都要按照從上到下的順序進行,且要分層同步完成[7]。為了避免坑壁剝蝕等問題出現(xiàn),在錨桿施工當中最好采用螺旋鉆孔干作業(yè)方法,完成上層錨桿混凝土噴射,且噴射強度達到設(shè)計強度之后,才能進行下層施工、等到土方開挖高度超過地標高度之后才能進行基礎(chǔ)工程施工[8]。
綜上所述,在深基坑工程施工當中,其影響因素是比較多,容易導致一系列安全事故出現(xiàn),大大降低施工工程質(zhì)量。因此,施工管理部門和施工人員要嚴格按照施工具體情況,進行科學合理的深基坑工程施工規(guī)劃,采取有效措施、制定合理施工方案,提高深基坑施工工程質(zhì)量。
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李井野(1983—),男,遼寧蓋州人,學士學位,工程師,國家注冊一級建造師,研究方向:房建鐵路,土木工程施工與管理。