袁治國
【關鍵詞】工業(yè)與民用建筑工程;邊坡工程;施工實踐
【中圖分類號】U416.14 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2021)07-0085-03
1 邊坡工程的施工意義
在邊坡工程實際的施工過程中,一般的基坑邊坡支護工程屬于臨時性工程,因此有時不會引起相關責任單位足夠的重視而盲目地進行施工。由最初的邊坡開裂到最終邊坡塌方等群死群傷事件發(fā)生偶爾有之,從而對整個工程的進度、成本、社會影響等造成嚴重的影響。因此,要做好基坑支護工程,必須在施工中引起足夠的重視,保證邊坡工程在施工過程中的安全對整個工程具有重要的意義。
2 各相關工程邊坡工程的工程簡介與施工實踐
2.1 濟南泉韻綜合商住樓工程
該工程為地下一層(實際為地上層),地上主體為6+1層框架剪力墻結構,建筑面積約13 500 m2,該工程施工紅線范圍東、南、西面緊鄰市政道路,北面緊靠中國建設銀行單位住宅小區(qū)花園。在該工程中,邊坡位于北、東、南面。東面邊坡與地基垂直高差為5.1 m;南面邊坡為三角形面,是東面與西面道路的連接路面邊坡;北面邊坡高差為2.5 m。該工程場地極為狹窄,僅僅為主體結構工程紅線范圍,因此該工程緊鄰紅線范圍開挖,東、南、北面垂直開挖到基底面,均為垂直90°邊坡面。該工程西面僅一路相隔,緊靠濟南名泉黑虎泉公園,離黑虎泉直線距離約20 m,因此該工程為限高限深且有景觀要求的工程。
該工程的邊坡為土質(zhì)邊坡,根據(jù)工程現(xiàn)場開挖情況,土質(zhì)為較為緊密的黃色黏性土[1],與地質(zhì)勘察設計圖紙基本吻合。該工程原始地貌為自東向西不規(guī)則的斜面坡形,東面為厚度約30 cm、高度約2 m的垂直原始邊坡,西面緊鄰道路邊沿。在該工程施工過程中,通過與當?shù)刈〗ㄖ鞴懿块T的多次溝通和了解,緊鄰東面、南面工程側(cè)的地下為無市政基礎設施管線穿越區(qū)域,因此不涉及市政管線保護設計和施工。三面邊坡根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)開挖情況,采取開挖后立即覆蓋彩條布的臨時施工措施過渡,為防止土層應力集中釋放,采取分兩層開挖的施工措施,第一層開挖為東面和南面原始邊坡部位因高程內(nèi)厚度均在30 cm左右,采取一次開挖到位,隨即安排2 d完成人工砂漿護面[2]施工,每天安排專人進行坡頂觀測是否有無裂縫或沉降現(xiàn)象發(fā)生,并予以記錄。第二層開挖為自2 m以下至基底部位的開挖,各面邊坡待開挖成型后,立即著手人工砂漿護面[2]施工。該工程自開挖完成至地下室施工完成直至土方回填,未發(fā)生任何安全和質(zhì)量事故。
該工程邊坡支護中,只是根據(jù)施工過程中定性分析進行的施工,該工程的定性分析特點比較顯著:一是該工程周圍無高大建(構)筑物緊鄰,邊坡周圍相對空曠;二是該工程邊坡為較為緊密的黏性土質(zhì)[1],無地下水影響且邊坡最高高差為5 m范圍內(nèi);三是該工程中,分層開挖分層支護,砂漿護面[2]施工緊隨開挖邊坡成型后完成施工;四是選擇北方冬秋季干旱少雨季節(jié)進行施工。因此,該工程的邊坡支護措施雖然簡單,但有值得推廣應用的施工實踐意義。
2.2 五菱廠區(qū)動力管廊和雨污分流道路工程及廠房新建工程
雨污分流道路工程中,因為廠區(qū)場地有限,所以在開挖地下土石方過程中,最深垂直開挖深度達6 m,但是受場地限制,不滿足放坡要求。由于在廠區(qū)內(nèi)進行施工作業(yè),任何施工工序不能影響廠內(nèi)各生產(chǎn)線的正常生產(chǎn),因此在施工過程中,要以不影響各廠區(qū)的正常生產(chǎn)為首要條件,特殊情況下可采取時間穿插錯開的施工方式進行施工部署。
在雨污分流道路工程施工過程中,遵循基本的先地下后地上的施工程序進行施工作業(yè),雨污分流改造項目基本為在廠區(qū)原有道路下進行的施工,而原有道路緊靠各生產(chǎn)線廠房,基于此,開挖施工時均不滿足設計圖紙與規(guī)范放坡開挖要求,在開挖雨污管道溝槽基礎過程中,各溝槽所開挖處理的土質(zhì)為砂礫土層[1]居多,部分地段為雜填土[1],而原廠區(qū)地質(zhì)勘查圖紙內(nèi)容為黏性土質(zhì),與實際施工土層土質(zhì)不同。該工程中,所有排水接口和管路走向均是按照自然排水坡度予以設計。該工程雨污水管道基槽開挖深度普遍為3~4 m,均采取“預留工作面寬度+管徑垂直下挖至槽底”,開挖時采取開挖一段隨即預埋一段雨污管道的措施,在原廠區(qū)雨污管接口、轉(zhuǎn)角處等部位均設置磚砌檢查井,在反鏟挖機和預埋管道作業(yè)范圍隨時更新和設置警戒線,避免廠區(qū)人員或其他無關人員進入,施工技術人員和挖機司機及作業(yè)工人隨時密切注意基槽邊坡的變化,一旦出現(xiàn)落土、冒地下水或其他異常情況,挖機司機隨時待命嚴密配合,確保施工作業(yè)人員安全。管道鋪設經(jīng)檢查合格后,隨即鋪設碎石,該工程工期要求緊,如若回填土方,沉降不均勻性會造成路面質(zhì)量問題,所以要采取回填碎石的措施。該工程從開工至竣工,未發(fā)生安全和質(zhì)量事故。
該工程邊坡屬于垂直開挖且屬于砂礫石[1]或者雜填土[1]邊坡,該工程中地下部分的施工基本處于完全根據(jù)施工經(jīng)驗進行定性分析后的施工,如按照設計圖紙和規(guī)范要求放坡開挖,則完全不滿足要求,如若增加支護施工,一是增加施工成本,二是增加工期,影響整個工程的進度要求。針對該工程的施工,不應該蠻干和抱僥幸心態(tài),而應采取定性分析和施工經(jīng)驗結合的綜合判斷進行施工。該工程的定性分析特點有以下幾點:一是該工程周圍無高大建(構)筑物緊鄰,邊坡坡頂基本無重大負荷荷載;二是該工程邊坡雖然為砂礫石或者雜填土邊坡,但基本無地下水冒出等情況出現(xiàn)且邊坡坡頂與槽底高差普遍為3 m左右;三是該工程中,采取分段開挖,開挖一段管道隨即鋪設完成一段,管道均采用密肋加勁波紋管;四是選擇南方冬秋季干旱少雨季節(jié)進行施工;五是施工作業(yè)時,各相關人員密切配合和注視周圍土層的變化情況,隨時注意安全,保持高度警惕狀態(tài)。該工程溝槽開挖為砂礫石或者雜填土[1]垂直邊坡且無邊坡支護狀態(tài)下的施工,按常規(guī)來說,屬于高危作業(yè)狀態(tài),但該工程在危而不險的狀態(tài)下完成了各相關工序的施工。因此,對于工期緊、周圍施工環(huán)境不理想甚至出現(xiàn)干擾的狀況下的施工,該工程有值得推廣的施工實踐意義。
2.3 航陽小苑廉租房B地塊1#~3#樓及地下室工程
該工程為地下1層,1#和2#樓地上18層,3#樓地上11層,主體結構為框架剪力墻結構,1#和2#樓以機械灌注樁為主,3#樓為機械灌注樁和部分條形基礎形式的基礎,建筑面積為39 356 m2。該工程中南面和東面緊靠居民生活區(qū),南面均為4~6層的多層住宅樓,離基坑邊距離為4 m以上,東面均為1~2層居民臨時性廠房類建筑,但離基坑邊距離很近,甚至部分在基坑邊坡頂。北面為空曠地帶,原為停車場地,西面基坑邊為緊靠市政道路支路。該工程原始地面較為平坦,至基坑底部的垂直高程平均約3.2 m,在該工程施工中,基坑開挖采取一次開挖到坑底的措施,土質(zhì)為較為密實的黃色黏性土[1]為主,各邊坡均為沿建筑紅線垂直開挖至基坑底部。
該基坑邊坡工程自11月底開工至次年3月底,施工時間較長,自11月底基坑土方開挖開始,涉及的土方工程量較大,由于土方專業(yè)承包隊伍及土方堆放處置問題一直未完全落實到位,因此開挖過程存在間斷性,從而造成土方開挖一直到次年2月底春天雨季快來臨時,方全部完成至基坑底的土方開挖工作。該邊坡工程結合現(xiàn)場實際情況進行了變更,北面、西面和南面均采用人工護面砂漿護坡[2]處理,原計劃東面邊坡也采取人工護面砂漿護坡[2]處理,但自2月底開始,剛好遇上幾場小雨,靠東面及東南角出現(xiàn)坡腳邊積水問題,在2月底過后的幾次專人邊坡巡視過程中發(fā)現(xiàn)靠東面的一處居民廠房坡頂?shù)孛娲嬖诹芽p,并且東南角坡腳部位存在小范圍邊坡土方塌方問題,因此立即采取坡面覆蓋彩條布,坡腳堆放1 m(寬)×1 m(高)沙袋的緊急措施,并迅速抽排掉該坡腳處的積水[2],至此坡頂裂縫在后續(xù)施工中未發(fā)現(xiàn)有進一步擴大現(xiàn)象,邊坡坡腳土方未出現(xiàn)進一步塌方現(xiàn)象。北面護坡采取“土釘+鋼絲網(wǎng)噴射砼”的施工措施。該基坑邊坡支護工程自開挖開始至地下室回填土方施工完畢,均未發(fā)生安全和質(zhì)量事故。
該基坑邊坡的土質(zhì)為黏性土[1],坡面垂直但外露時間相對較長,從11月底至次年3月底方全部完成邊坡支護施工,前后持續(xù)時間達4個月。在該邊坡工程中,施工工藝較為簡單,但亦有施工實踐意義,主要體現(xiàn)在處理邊坡緊急情況時的方法值得推廣。在深度為3 m左右的邊坡相對均質(zhì)的黏性土坡[1],邊坡坡頂存在一定的荷載的情況下,如無地下水,而是受到短期雨水浸泡導致坡頂出現(xiàn)裂縫和坡腳小范圍塌方的情況,可采取臨時遮蓋暴露面,坡腳堆放一定范圍的沙袋,并及時排水,防止雨水進一步浸泡邊坡,并加強專人監(jiān)視,掌握縫隙狀態(tài),這種簡單易行的邊坡施工處理措施是可行的。
2.4 東潤右岸酒店工程
東潤右岸酒店工程為地下室2層、地上6層,主體結構(22 m×99 m)為框架剪力墻結構,基礎為整體筏板基礎。整體建筑面積約20 000 m2,其中地下室面積約6 000 m2,大小客房、會議室、大廳、餐廳等房間隔斷共約180套。該工程位于柳州高級中學西面和南面,沿江路東側(cè),高新區(qū)防洪排泵站北面。
該工程在基坑支護施工中,由于東面、北面緊靠柳州高級中學已建好的圍墻和操場,西面若采取放坡開挖則直接開挖至市政排水管網(wǎng),南面緊靠河東排洪泵站地下管網(wǎng),因此開挖均采取垂直方向至設計高程?;诖耍摴こ滩扇』又ёo樁和樁頂外錨桿邊坡支護結合的設計與施工方案。在基坑支護樁施工過程中,靠東面支護樁施工若直接開挖則邊坡垂直高度超過5 m,經(jīng)最后確定,采取在原地面回填西面層所開挖的土石方加高至安全高程,然后垂直鉆孔灌注至樁頂控制高程的施工方案,邊坡支護亦同步進行,保證了該工程的整體進度及安全,減少了各項成本支出。邊坡錨桿支護至西南面時,因地質(zhì)勘探過程沒有發(fā)現(xiàn)此處全部為砂卵石層[1],若按照原放坡方案進行,則增加土石方開挖和回填工程量約1 000 m3×2,最后經(jīng)多方討論建議下,采用花桿灌漿邊坡支護(原設計全部為錨桿支護)技術進行了設計變更方案的優(yōu)選。施工至基坑北面和東面至▽79~▽78 m基底土方開挖時,位于北面和東面坡腳處出現(xiàn)2處地下水冒水現(xiàn)象,初步預估達2 m3/s,至此采取迅速將開挖土方蓋壓,覆蓋面積為1.5 m×1.5 m(寬度×厚度),就近開挖臨時集水井,安設水泵抽排滲集水,同時完成此處的邊坡支護施工作業(yè),根據(jù)北面處水質(zhì)等分析,該處為原雨水等的滲水,因此設置為臨時排水措施處理,而東南角部位則為地下水水質(zhì),在該處設置為永久性排水裝置處理[2]。
該基坑邊坡屬于深基坑邊坡支護,最大垂直高差達15 m,若按照常規(guī)施工,土方一次開挖至基坑底部,不僅各方面的成本增加,而且施工風險也將不斷增加,而在本工程中采取分層開挖、分層支護的措施,不僅減少了各項成本支出,最大限度地保證了施工安全和質(zhì)量,而且保證了工程進度。該工程施工中遇到了地下水問題,而針對常規(guī)地下水(水量不大的情況)問題,基坑邊坡支護施工只能采取疏排措施,不能采取堵截措施,若采取堵截措施,則將給后續(xù)基坑施工作業(yè)帶來很大的安全和質(zhì)量風險,增加不可控因素。
3 結語
在工業(yè)與民用建筑工程中,邊坡工程施工措施有很多,并且每個工程的實際情況是千差萬別的,因此以上案例的施工措施僅作為參考,實際應用中要根據(jù)每個工程的實際情況而定。
參 考 文 獻
[1]《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊·巖土的現(xiàn)場鑒別方法[M].第5版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.
[2]《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊·基坑邊坡防護[M].第5版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.