房建工程深基坑施工常见问题及施工措施

2021-10-29 09:16郑国仲
四川水泥 2021年9期
关键词:深基坑降水基坑

郑国仲

(南平市银河库区建议工程有限公司, 福建 南平 353000)

随着社会经济的不断发展,人民生活质量的日益提高,人民群众对城市住宅的要求及发展越来越重视。特别是对周边居住生态环境及周边配套设施的需求,正是人民群众对住宅要需求的提高及社会发展的速度成正比例关系,这就迫使施工技术方面得到更大的提升。在保证住宅周边生态环境的需求时,首先地理位置环境对施工过程中基坑开挖有着极大的影响,例如附近存在池塘、溪流、河道等生态环境区域对施工中基坑开挖有着更进一步的要求;同时周边配套设施的齐全主要涉及有学校、医院、商场等大型建筑物/构筑物,施工时基坑开挖对周边大型建筑物/构筑物的影响极大,这就意味着住宅施工中基坑开挖有着严格意义的要求。

城市发展是城市综合性的进步,高楼大厦在主体结构施工前期对地基基础进行开挖,在如此大的荷载作用下,基坑开挖及基础施作需要对地基进行扩大施作,为保证基坑开挖的稳定性一般基坑开挖进行放坡形式的支护。基于放坡支护形式的开挖就要对用地面积需求充分的保障,同时在放坡坡面利用土钉墙施工方法对基坑边坡进行支护,与此在坡面上喷射混凝土对边坡进行安全防护。基于城市住宅建筑的需求,放坡开挖遇到的相关问题进行一一叙述,同时对遇到的问题进行相关措施修正,使其基坑开挖处于稳定状态。

1 工程实例

某小区位于北京南大街与新城大道交叉口南侧,该社区建设总高77.3m,规划总建筑面积近60万平方米,完整的拥有河、林、岸等现代都市极度稀缺的原生态自然景观,四周空旷,空气流动性强,氧离子浓度高,清新湿润,形成巨大的天然氧吧。该社区配有大型商业、运动中心,布局上综合考虑了整体性、系统性和可持续性,形成集居住、观景、商业、教育、文化娱乐等功能于一体的“第一水城”。

该社区地基基础基坑工程总共分为8个单位工程,分别为1#至8#基坑工程。基坑长度为87.6m宽度为56.8m,基坑深约25.6m,基坑采用放坡形式开挖,四周支护形式采用土钉墙加表面喷混支护形式,其中土钉支护段深约25.6m, 采用 ‚ 110(C25)土钉,间距1200x1200,坡度1:0.5。

1.1 周边地质环境

在距离本工程南侧大约1000m处有一条河流,河流常年处于流动状态;北侧为中央写字楼,高约87m;东侧为正在施工的大型商业区;西侧为既有社区单元楼。场区处河流中下游地段,沉积着较厚的饱和沙质粉土层,砂层间存在少量卵石、黄土状粉质黏土及礁石层,地质分层表如下图。

图1 地质地层详图

1.2 水文地质及地下水评价

在场地附近范围内进行勘察钻探,钻深最大深度为60m,未能实测到地下水位。根据收集附近地下水位资料,拟建某小区存在一层地下水,类型为潜水,埋深为41m~44m,水位标高21m~22m。本工程结构底标高为30.101m,施工时无需采用降水措施。

潜水对混凝土结构本身具有微腐蚀性,在长期浸水的条件下对钢筋具有微腐蚀性,在干湿交替的环境下对混凝土中的钢筋具有腐蚀性。由于本工程最低标高为30.101m,距地下水位约10m范围,无需采取降水措施。

2 房建深基坑工程常见问题

2.1 边坡防护问题

房建建设基坑工程施工过程中存在很多难度较大的项目。开挖施工是整个项目实施阶段的重点步序,同时也是重难点工程之一,施工质量的好坏直接影响着基坑的稳定性与安全性,基于基坑质量成败后楼房建设就无法完成。一般情况下在基坑开挖与支护的过程中一般采用机械开挖与人工开挖的形式相互配合施工,运用人机配合的方式保证了施工工作效率,同时为建设单位节省了开挖的相关费用。但机械开挖过程中,特别是在基坑边坡刷坡开挖时很难保证边坡的平顺及线形问题,一是美观问题,二是基坑边坡属于重要受力薄弱部位,边坡不平顺不能有效的保证基坑的稳定性,给后期施工带来了很大的安全隐患。施工机具在进行下部基坑开挖的过程中,由于上部边坡不能保证其平顺性,会间接导致下层边坡与上层边坡受力形式出现差别,从而引起基坑失稳。

基坑开挖到设计深度后需要对已开挖的基坑进行地基加强处理,本工程的使用的方法为基坑底部设置CFG桩施工。在机械开挖至底部标高时由于机械震动产生的扰动较大会对既有基底产生一定的破坏力,不能有效的保证基坑底部不受影响,因此在开挖到距离基坑底部30cm后利用人工进行基坑底部开挖,保证其基坑稳定性。

2.2 深基坑技术要点

在房建地下工程基坑施工中,特别是在基坑开挖过程中,每次开挖深度及开挖速度直接影响基坑的稳定性,在挖至基底时做好防水施工是基坑开挖的防水施工的重中之重。在开挖深基坑之前首先对设计文件中的地质情况完全掌握,同时结合附近大型建筑物、构筑物、河流等既有周边环境,同时综合考虑基坑的整体性,确保基坑开挖一次成型及基坑支护安全可靠。

深基坑工程是危险性较大的分部分项工程,在超过一定规模时需要专家进行基坑稳定性验算论证,确保基坑开挖与支护形式满足设计及相关规范要求。施工前期挑选对地下深基坑开挖与支护形式及施工工艺完全掌握的作业队进行施工,具体实施前由项目负责人对作业队进行安全技术交底,同时进行考核,再通过考核的作业人员方可进行施工作业。深基坑施工过程中项目部按照原定组织机构对现场进行管理,在施工中发现问题并及时解决问题,同步完善相关的管理体系。施工中严格控制施工工艺严格按照设计文件及相关规范进行。在正式开工前项目组织各部门对现场进行实地勘测、实际考察,最后形成文件对后期施工作为指导。

2.3 防水技术

房建施工由于建筑高度较高,一般建筑高度均在99m以下,这就对下部基础要求极为重要。基坑稳定性的主要是基于基坑底部是否存在地下水,地下水的存在会对基坑稳定性产生着极大的影响。在基坑开完完成后进行CFG桩施工,施工完成后要对基底进行防水施工。在基坑开挖之前对设计文件中的地质形况进行详细了解,在地下水水位高于基坑开挖深度时要对基底进行降水施工,降水井的布置及排放对基坑稳定性的影响有着极为重要的意义。

基坑开挖降水的的方式很多,例如深井点降水、明排降水、轻型井点降水等等。深井点降水法是基坑在开挖之前,在基坑四周布设的井点,首先沿着基坑周边约1.2m左右设置井点,井点采用真空的方法进行钻探,深度一般为深入到承压水层,降水水层高度一般在基底500mm至1000mm处为宜,一是能有效的确保工程施工,二是经济性,能使用较低的造价完成大量水位降水工作,解决了施工中的重难题。

井点降水的几点步骤:

1)根据基坑的具体情况选取挖钻机械,以江西某个居民小区基坑工程为例,选取的是正循环钻机和配套的施工设备进行钻探。在钻探过程中严格控制井壁管、过滤管、回填砂石以及黏土等材料质量。在回填时保证填料质量是对井点的抽水质量的保证。基于其他填料等施工的质量前提下进行护孔管埋设,埋设时务必保证管的垂直度,以防因倾斜原因造成无法使用。然后实施钻进清孔,为了确保钻进的深度及垂直度问题,在钻进之前一定要测量好钻具的长度。在钻进过程中需要对每一层进行准确记录,一定要保证降水含水层准确层位以及岩性。

2)管道上方投入干净符合要求的粒料。进行填砾料之前需要在井管内部下钻杆知道距离孔底0.3 ~ 0.5 m范围,之后为了避免杂物落入到井内,需要对井管口进行密封,之后参照井管构造在其中填入砾料,在填筑的同时也要测量填砾料的高度。一般情况下滤料要大于滤网孔径,要确保砾石滤料满足级配要求,并且控制其杂质含量小于或等于3%,将其回填到地面之下1.5 m位置。

3)填料完成后对井进行清洗。为了井内干净在完成上述填料后对井进行清洗施工,清洗方式务必选用“活塞+空压机”的方式进行洗井,一直到井内部出现清水为止,确保井底部沉砂小于或等于20 cm。

2.4 防水技术

房建工程施工过程中施工周期长,施工资源消耗严重,由于前期投入资金量比较大,导致后期不能及时计量及拨付工程款,最后导致工程无法进行。由于房建施工工程是一项非常复杂的工程,在施工诸多工序方面很容易出现一些突发问题,对房建工程质量及施工难易程度造成一定影响。因此施工人员必须要做好相应的准备,在面对突发问题时,能及时解决问题,如遇到能力极限范围以外的问题时要及时上报上级领导,保障整体施工质量。

市政工程中房建深基坑工程施工常见问题:①施工过程中会出现管涌、突涌及流沙;②日常施工中突然出现没有预测到的暴雨或暴风;③日常生活中基坑周边在不知情的情况进行堆载及车辆荷载造成基坑稳定性得不到相应的保证,出现裂缝问题、大规模不均与沉降;④桩基施工过程中由于钻机的垂直度不能有效的保证,在相邻两桩基施工时由于钻机垂直度的问题影响到临桩造成桩基断桩,对基坑工程有着极大的影响。在面对这些问题过程中,不仅要做好应急补修工作,更好做好应急预案,保障及时出现问题、及时解决问题,保障深基坑施工质量与效率。

3 房建工程深基坑施工质量控制措施

深基坑施工是房建施工中的重要环节也是重难点工程范围,能有效的保证基坑开挖的质量及稳定性,需要在施工过程中对关键工序进行着重把控。

3.1 开挖机具的选择

开挖时在特殊部位应采用人工开挖,保证基坑土方不被机械扰动,保证基坑安全稳定。

3.2 基坑开挖支护措施

基坑支护中的土钉墙支护宜采用直径22的螺纹钢锚入土体内,使用高压注浆机进行注浆加固。

3 结束语

随着社会不断的进步与发展,国内市政工程水平不断的提高,一些高技术含量的施工用具及科技发明随即而来。现场管理水平及施工工艺的技术指标决定了基坑开挖的质量及稳定性。

提升相关管理人员的管理责任意识和管理水平,明确工程质量、施工安全,是管理人员必须承担的责任。在目前经济利益的驱动下,很多施工管理人员不仅忽视施工管理,而且还随意更改一些施工方案,甚至还有人为了减少成本偷工减科,降低整体市政工程的质量,而且也丢下了一些安全隐患。这一问题不仅关系到整体工程施工的应用效果,更联系到整个市政工程市场的质量问题。由于此原因必须对施工过程加强监督和管理,提升管理人员的责任意识,促使其严格根据质量要求对施工过程进行全面检査 ,及时预防隐患问题,保证施工质量。

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