房建工程深基坑施工技术研究

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  【摘要】本文简要介绍了深基坑支护的基本要求以及施工前的准备工作,然后分析了房建深基坑施工过程中的常见问题,深入阐释和分析了在房建施工深基坑施工技术控制要点,最后阐述了房建施工深基坑施工工艺及操作方法。
  【关键词】房建工程;深基坑;施工
  中图分类号:TU8 文献标识码:A 文章编号:
  一、前言
  随着城市建筑的不断的扩大,这就要求相应的施工技术要有新突破,不仅在建筑主体结构的施工质量方面要求获得提升,而且要求严格控制建筑基础的质量,随着建筑高度的增加,相应的基础埋深也就会越深,在处理较深的基坑时存在很多需要注意的问题,有些不法建设施工单位通常只会注重利益方面,在进行基础施工时,选择用临时性的结构来代替非常重要的支护措施,对极其复杂,并且非常难以解决的深基坑施工进行非常简单处理,这样做的后果就是,整体建筑物的质量都得不到保障,同时带来了后期的施工的重重困难,致使质量不合格或者危险事故的发生,延误了工期,大幅度的降低了效益。
  深基坑支护的基本要求
   1、技术先进,结构简单,受力合理 ,确保基坑围护体系能起到挡土作用。 使基坑四周边坡保持稳定。
  2、确保基坑四周相邻建筑 ,地下管线道路的安全 。 在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不 因土体的变形,沉陷,坍塌或位移而受到危害。
  3、通过排水,降水,截水等措施 ,使基坑施工在地下水位以下进行。
  4、经济上合理,保护环境,保证施工安全。
  三、施工前的准备工作
  1、熟悉土钉锚杆墙支护设计技术要求和施工图 ,有针对性的学习设计文件,规范,规程,合同建设管理文件中对本分项工程的有关质量要求。
  2、了解周边管线及建筑 ( 构筑 ) 物情况 , 地下管线及埋深,熟悉地下水文情况。
  3、了解基坑开挖工程所在地的地形,地貌和地质特点,对影响边坡稳定性的关键地段,重要地层和土质要做到心中有数。
  4、要求基坑支护方案必须经过专家论证 。 由专业水平高,行业资深专家的把关,对保证工程安全,人身安全和施工质量将会起到非常大的作用。
  四、房建深基坑施工过程中的常见问题
  1、基坑开挖过程中对边坡的不当整修
  针对深基坑的开挖,是一项比较难以施工的项目,通常情况下,施工队伍会选择人机配合的方法进行,首先让施工机械进行大面积的开挖,随后使用人工对开挖部分进行平整开挖及规则施工。但对于真正在深基坑施工时,却常常会出现机械开挖深入不到位,或开挖过渡,以至于开挖方的数量比较难以控制的现象,另外机械开挖时由于深度的加大,以致平整度与边坡的平顺度都很难得到良好的保证。而对于人工在深基坑开挖时,难度就更大,因为人工整修时限制条件相对也比较多,尤其是安全施工限制条件,所以对于较深基础的开挖,难度是比较大的,且施工质量也比较难以控制。
  2、实际施工与设计间的差距较大
  在工程施工中避免不了会出现一些偷工减料的现象,当然基坑处理的过程也不例外,在深基坑施工的过程中,通常会涉及到对搅拌桩的施工,但很多的施工人员却误认为对于基坑的施工是在建筑地面以下,偷工减料不易被发现,所以则会减少水泥的正常用量,水泥掺量不够则会很大程度上降低基坑支护措施的强度,出现裂缝影响施工质量,其原因都是施工单位在施工过程中抢进度,或不按照施工图纸施工,偷工减料,对施工中的各项指标控制不严格等,因为对局部或眼前效益的看重,从而对整体施工的质量带来较多的潜在问题。通常情况下,施工中尚未形成立体空间结构时,要按照平面结构的设计对支护结构进行必要的调整处理,以达到适应空间施工的效应。
  3、边坡支护与开挖进度不协调
  在处理中较为常见的一个问题,即开挖时承包工程的施工单位很多都是没有相应施工资质的,所以在施工中很容易出现一些不良的施工现象。如在土方开挖中,没有明确的施工组织及管理措施,容易出现无序施工的现象,尤其是施工人员对于专项的技术的不规范施工,没有资质的施工队伍一般也并不具备相应的技术施工条件,而他们则会对工程项目的施工设计进行肆意不规范不科学的修改,以达到增加自身企业项目收益的目的,但却降低了建设工程应有的安全度。在基坑开挖的同时通常会伴有边坡支护措施的施工,而边坡支护与基坑开挖的施工队伍通常也不是同一施工队,所以不可避免会出现施工配合方面的不协调,在施工中对进度的控制各不相同,开挖施工人员只注重开挖施工的进度,却并不协调与边坡支护施工的合作,所以容易形成施工现场秩序混乱,不按规范进行,各项工作不能共同协调进行。现场所表现出的管理方面混乱将会直接对施工进度或质量形成很大负面影响,所以针对这一问题要进行较为严格与必要的处理。
  五、房建施工深基坑施工技术控制要点
  对于任何工程而言,施工阶段是需要进行严格控制的关键阶段,依据施工当地的条件及基坑开挖施工相关的经验,对该工程项目的关键工序或工作进行确定,所以通常情况下,会要求施工单位在施工建设前期对各个专项的施工方案进行必要的审核与应急预案的起草与制定,以实现对各项施工技术的严格控制。
  房建深基坑施工的技術控制
  基坑开挖的基本原则:开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖。 土方开挖必须严格按照设计方案及经过批准的施工组织设计进行,严禁在施工中任意更改方案,盲目施工。
  由于基坑面积较大,基坑开挖时,必须分层分段开挖,分层分段支护,开挖时须配合土钉或锚杆的分步开挖,基坑中间大量土方则可以 2-3 步的速度超挖,(或分 5-6 步挖至槽底), 每步挖深不宜大于 3 米。在软弱地基坑开挖施工中,应适当减少每步开挖土方的空间尺寸,并减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间,基坑底面暴露时间过长也会导致基坑的事故发生。
  基坑边壁严禁出现超挖或边壁土体松动,如有异常应采取措施放慢施工速度,待恢复正常后继续施工。基坑边壁采用人工进行切削清坡,以保证边坡的平整度,开挖最后一步土方时应由测量人员测量标高,预留 300m 厚土方由人工配合挖土清除。
  基坑开挖后要加强现场管理, 各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离,防止支护所受荷载过大,造成支护变形较大;防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统,锚固系统,造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏,产生 事故隐患。
  通常情况下,施工单位会以技术规范为依据,并严格按照相应的技术规程或施工组织设计进行施工组织管理,针对施工技术方面也要制定相应的施工技术控制措施对其进行监督与管理。
  一些细部结构的施工还是相对比较复杂的,所以在施工过程中必须要对每一个细节都进行严格控制,以防影响其他环节或给工程带来不良事故。
  2、深基坑周围的防水与止水处理
  在地下水位较高的地区开挖基坑,土的含水层被破坏,地下水会不断渗入基坑,雨季施工时,地面水也会流入基坑,为保证施工的正常进行,防止边坡失稳和地基承载力的下降,必须做好降排水工作。
  在选择地下水的处理方式时, 要根据工程地质和水文条件及周围环境,决定采取降水还是防渗措施,以免引起地面沉降,给周边建筑及管线造成破坏。
  在工程开始投入施工前期所做的各项调查报告都是有很好参考价值的,要实时考虑对基坑施工过程中的排水、防水剂止水工作,针对细部的地貌结构及设施对地下水的成因做深入贴切的分析与实施可行的处理方案。
  止水帷幕施工中常见的方法主要有高压喷射注浆法、粉喷深层搅拌法、浆喷深层搅拌法以及压力注浆法等,是高水位地区深基坑支护工程中最为常用的止水措施。通常情况下,在采用浆喷深层搅拌法对止水帷幕进行止水施工时,且止水帷幕的搅拌桩成桩效果和质量有不是太好,则深基坑在开挖施工后會出现大量的渗水现象,给工程的进度带来很大的阻碍,严重拖延了施工工期,变向增加的工程建设的费用与造价。一般地,在止水帷幕施工过程中要确定合理的水泥浆掺加量,且桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度,要严格避免桩头出现无浆现象,尤其在土层变化较大的地区,很容易因搅拌桩的桩径未能得到较好的控制,从而导致止水的失效,使桩体的质量难以得到保证。
  3、深基坑施工中特殊性项的施工与处理
  对于建筑工程的施工可以说是一个投资大、周期长、投入人力资源较多的过程,而在施工过程中也经常会发生许多令人难以预料的事件。对于针对深基坑的施工而言,则更是要做好应对突发事件的各项专业技术准备。据多年的实践经验得出,突发事件主要有以下这积累:基坑内出现管涌或流沙等现象;基坑支护的局部出现明显裂缝与大面积的不均匀沉降;气候出现异常情况,出现罕见的且持续多日的狂风暴雨等不良气候;相邻施工段之间的影响较严重,如降水、打桩
  以及土方开挖等施工工序中;地下有障碍物影响了基坑结构或止水帷幕等的施工。在类似的事件发生后,要及时启动预先准备的应急预案,并尽快提出相应的解决方案。
  4、深基坑的监测
  在深基坑的施工中, 特别是在复杂或周围环境恶劣的基坑工程中,对工程地质和周围环境勘察的不详都会导致工程设计施工中的不确定因素而最终导致工程事故的发生,因此对深基坑工程的监测是十分必要的。 对于一个具体工程,监测项目应根据其具体的特点来确定,主要取决于工程的规模、重要性程度、地质条件等。确定监测内容的原则是监测简单易行、结果可靠、成本低,便于施工实施,监测元件要能尽量靠近工作面安设。位移监测是最直接易行的,应作为施工监测的重要项目。土方开挖前必须制定有效的监测方案, 基坑工程监测方案的制订应充分满足如下要求:确保基坑工程的安全和质量,对基坑周围的环境进行有效的保护, 检验设计所采取的各种假设和参数的正确性,并为改进设计或施工技术提供依据。 监测方案的内容包括:
  (一)监测内容的确定;
  (二)监测方法和仪器的确定,监测元件量程、监测精度的确定;
  (三) 施测部位和测点布置的确定;
  (四)监测期限和频率的确定;
  (五)预警值及报警制度等实施计划的制定。 监测方案除包括上述内容外,还需将工程场地地质条件、基坑围护设计和施工方案,以及基坑工程相邻环境等的调查做简明的叙述。
  深基坑监测的主要内容有:维护结构的竖向位移与水平位移,基坑土体的滑动,支撑的内力和锚杆的拉力,邻近建筑物,道路,地下管线的变形,地下水位和孔隙水压力,坑底隆起等。监测重点是周围环境变化及基坑的变形,绘制基坑变形曲线图。
  六、房建施工深基坑施工工艺及操作
  1、清理桩孔周边场地
  施工前根据实际需要清理桩孔周围场地,不允许存在垃圾。然后,在钢管桩周围及上方搭建作业平台,并用固定装置使其固定牢靠。
  2、测量定位
  施工人员按照设计图纸要求在施工平面上测量定位,并用显著标志清楚标注出每桩的位置。之后,设计人员利用吊装装置将钢管桩运输到指定位置,便可利用钻孔机打桩。
  3、就位打桩
  钢管桩运送到指定位置后,施工人员利用钻孔机在之前标注的位置上进行钻孔。值得注意的是,钻机的钻孔工作必须按照设计及规范要求进行,大小、深度度不能超过规定误差。
  4、清理桩孔和桩底
  钻孔施工工作完成后,需要进行必要的桩孔和桩底清理工作,便于进行下一步工作。由于采用常规的人力方式难以完成清理工作,因而采用专业的工程地质清理钻头进行清理,尽量清除孔内沉杂。
  5、钢管桩施工
  钢管桩下放之前,施工人员应仔细检查桩端是否存在浮锈、油污、损坏等情况,如果有必须及时进行处理。然后对桩外侧实施防腐蚀、防锈处理措施,比如涂刷防锈漆等。下桩工作完成后,便将配合比适合的混凝土浇筑在钢管内部和外部。内部注浆主要采用高压灌浆的方式,除此之外,还可在钢管下放后将注浆管插入钢管桩后,由管底由下往上注浆,使馆内注满水泥浆。钢管外部注浆宜采用水泥-水玻璃混合浆液,因为这种注浆材料能够快速地粘结在钢管四周,形成一定强度的保护层,提升其施工强度。
  为了保证钢管桩施工质量,桩位偏差不得超过5cm、插桩位置的垂直度偏差不得超过5°。如果存在连接情况,必须采用专用的螺栓连接,螺栓强度不得低于钢管强度,且完好无损。
  七、结束语
   在房建施工过程中,针对深基坑的开挖施工,并没有多大的难度,只是质量和安全不容易掌控,因此在施工时要实行准确控制对各项施工工序的标准和填挖数量,准确处理各细部的施工,同时做好准确的定位,控制好基坑及基础施工的质量,也就能控制房建工程总体施工的质量,施工质量得到保证话,企业就能获得良好荣誉与项目效益。
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