文/蘇廣平,中鐵二十局集團市政工程有限公司
市政工程深基坑施工技術(shù)探討
文/蘇廣平,中鐵二十局集團市政工程有限公司
隨著市政工程項目的增多,近年來深基坑施工技術(shù)在市政工程中應(yīng)用十分廣泛。在深基坑施工過程中,需要做好整體設(shè)計和處理工作,保證施工進度的穩(wěn)定性,提高施工的質(zhì)量和施工的安全性和可靠性。文中從深基坑技術(shù)的主要施工內(nèi)容入手,對市政施工中深基坑支護技術(shù)進行了分析,并進一步對深基坑施工常見的問題和處理方法進行了具體闡述。
市政工程;深基坑施工技術(shù);深基坑支護技術(shù);安全
在市政工程深基坑施工過程中,受地質(zhì)、水文及地下構(gòu)筑物影響較大,因此需要科學(xué)合理制定施工方案,并有效的對施工工期進行控制。深基坑施工開挖形狀和面積都是會對施工難度帶來較大的影響,而且在具體施工過程中對施工技術(shù)具有嚴格的要求,因此在具體施工過程中,需要遵循安全、經(jīng)濟、方便和可靠等原則,在保證工程質(zhì)量的同時,因地制宜,確保實現(xiàn)工程費用的節(jié)約。
基坑,是指底面積不超過27 m2,且底長邊小于3倍短邊的土方。談及市政工程深基坑技術(shù),先得明確其適用范圍。一般情況下,深基坑技術(shù)的應(yīng)用范圍如下:第一,需要挖掘的坑的深度超過5 m的工程;第二,挖掘深度小于5 m,地質(zhì)、環(huán)境因素復(fù)雜(地下管網(wǎng)錯綜復(fù)雜)的工程;第三,建設(shè)超過3層的地下室工程[2]。深基坑工程特點可概括為三點:第一,深基坑施工之前,需了解地質(zhì)條件,并制定基坑排水、降水相應(yīng)的措施。由于垂直方向基坑的土質(zhì)條件不一,加之水平方向土質(zhì)條件不一,致使深基坑施工需要應(yīng)對水文、地質(zhì)條件復(fù)雜的狀況,以保障基坑的安全。第二,深基坑施工受地下管線影響大。市政工程中,有部分工程(地鐵、鐵路)施工范圍較大,陣線拉得較長,受地下管線的干擾不可避免。第三,深基坑施工,容易影響周圍建筑物和構(gòu)筑物的地基。
勘察施工現(xiàn)場的地質(zhì)及地下管線等情況是深基坑施工前必做的工作。為了順利完成這項工作,需要交由專業(yè)的勘測探查隊伍完成。同時,讓專業(yè)基坑監(jiān)測方根據(jù)現(xiàn)場實際情況和勘察結(jié)果設(shè)立警戒值。再者,將勘察結(jié)果作為深基坑施工預(yù)案的依據(jù),對排(降)水方案土方開挖(回填)程序、支護圍護結(jié)構(gòu)及設(shè)計、地基的處理、基坑監(jiān)測等多項工作做出具體安排[3]。另外,在施工準(zhǔn)備工作過程中,還需要將施工人員管理和施工用材、施工機械管理進行統(tǒng)籌安排。在施工人員管理方面,應(yīng)該建立一套符合實際的責(zé)權(quán)明確體制,明確每個階段中的各個人員責(zé)任和義務(wù),讓施工責(zé)任人、質(zhì)量安全監(jiān)察員、施工技術(shù)員明確自己的工作內(nèi)容。例如,專業(yè)技術(shù)人員需要負責(zé)核對施工圖紙以及明確各個現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的位置以及標(biāo)高數(shù)據(jù)等工作。在施工用材、施工機械管理方面,也要制定相應(yīng)的制度,合理存放、取用施工器具。
深基坑土方開挖容易引發(fā)地下水滲入坑內(nèi)問題。一旦地下水滲入坑內(nèi),土方邊坡易形成塌方,地基被水浸泡,從而造成土方開挖難以繼續(xù)進行的狀況。為了避免上述狀況發(fā)生,就需要采用降低地下水位措施,讓基坑開挖按施工順序進行。在此,先需要選用合適的基坑排水機具。動力水泵排水應(yīng)用范圍最廣,其可選擇的類型較多,包括電動、機動、真空及虹吸泵等。注意在選用水泵類型時,要考慮基坑涌水量大小。一般情況下,在基坑涌水量的基礎(chǔ)上增加1.5倍~2倍就是水泵的排水量范圍,據(jù)此選用合適的水泵。此外,提水桶、水龍車或手搖泵等適合基坑涌水量很小的工程。
深基坑施工有相應(yīng)的土方開挖程序,土方開挖施工,涉及松動、破碎、挖裝、運輸出渣等工序。在土方開挖過程中,開挖順序不能顛倒,否則容易引起基坑事故。土方開挖工藝流程:確定開挖的順序和坡度→沿灰線切出槽邊輪廓線→分層開挖→修整槽邊→清底。為此,土方開挖要注意考慮圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計,并選擇合適的開挖方式。開挖方式包括明挖、洞挖(全斷面掘進、分部開挖和導(dǎo)洞法等)、水下開挖等,其中明挖,包括全面開挖(開挖深度淺、范圍小)、分部位開挖(開挖范圍較大)、分層開挖(開挖深度較大)和分段開挖(長度較大的渠道、溢洪道等工程)等。每階段的開挖深度與相應(yīng)設(shè)計工況的計算模型差異不可過大,否則會影響支護結(jié)構(gòu)。為了確保土方開挖順利進行,需注意以下幾點:第一,清理施工區(qū)域內(nèi)的地下、地上障礙物,并檢查是否存在遺留,及時處理。第二,繪制開槽灰線,定位控制線、控制樁,明確開挖具體范圍。第三,如若選用分層分段依次開挖,在此過程中,需要在危險地段設(shè)置明顯標(biāo)志。第四,開挖遇到地下水位的管溝、基坑槽,開挖前量測地下水位,其降至開挖面以下0.5 m才可施工。另外,開挖過程中,土壁邊坡坡度的底寬b與基高h之比,需運用m=b/h公式計算。
建立基坑圍護結(jié)構(gòu)是市政工程施工中的深基坑施工重要的一環(huán),其主要目的是擋土和止水。圍護結(jié)構(gòu)類型包括板樁式、柱列式、地下連續(xù)墻、自立式水泥土擋墻、組合式等多種。其中,土釘墻施工應(yīng)用較廣泛,且優(yōu)勢顯著。如圖1所示為土釘墻施工工藝流程以及質(zhì)量控制圖。作為一種加固型支護施工方法,土釘墻施工需要將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進行加固,其按照“自上而下,分層開挖,分層錨固,分層噴護”的原則組織施工。在具體施工過程中,應(yīng)考慮成孔工藝和方法,依據(jù)機具裝備、地質(zhì)土層條件決定。同時,選用漿液為1∶2水泥砂漿進行注漿泵灌注,且噴射混凝土強度等級需大于C15。最后,請專業(yè)人員檢驗釘抗拔力。
在當(dāng)前城市化建設(shè)不斷加快的新形勢下,深基坑施工作為市政基礎(chǔ)建設(shè)中非常重要的一個環(huán)節(jié),對于市政工程質(zhì)量具有直接的影響。市政工程深基坑施工涉及的內(nèi)容較多,對技術(shù)專業(yè)性具有較高的要求,施工難度較大。因此在實際施工過程中,需要掌握深基坑施工技術(shù)的要點,制定詳細的施工方案,嚴格按照規(guī)范的要求進行施工,對施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量進行有效控制,確保深基坑施工安全、順利的進行,為市政工程整體質(zhì)量的提升打下堅實的基礎(chǔ)。
[1]林仙后.建筑工程深基坑施工中的問題及對策分析[J].福建建材,2015(06):112.
[2]張雷.簡析建筑工程基坑支護施工技術(shù)要點[J].黑龍江科技信息,2016(33):79-80.
[3]管笛笙.道路橋梁工程管理中常見問題及防控[J].黑龍江科技信息,2014(27):56.