1 施工准备阶段的控制要点 1. 1 设计管理
设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素, 一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。近几年的事故统计中,坍塌事故成了继\"四大\"伤害(高处坠落,物体打击,触电事故,机具伤害)之后的第五大伤害,其中在建设部公布的二零零五年度《全国建筑施工安全生产形势分析报告》中的全国建筑施工三级以上事故的分析可知,由施工坍塌引起的三级以上安全事故二十一起,死亡八十六人,分别占事故总数与死亡人数的48.8%和50.6%;而由于基坑边坡失稳,土方坍塌事故引起的三级以上事故七起,死亡二十二人,分别占坍塌事故总数和死亡人数的33.3%、25.6%,且坍塌事故在三级以上事故总数中的比例排名第一;而由于基坑边坡失稳,土方坍塌而引起坍塌事故占坍塌事故的总数和死亡人数也是排名第一。由此可见,深基坑开挖与支护不当,极易引起群死群伤。设计原因主要表现在: 无证挂单设计、盲目设计、荷载取值错误、地下水处理方法失误、支护方案选择不当等。要改变这种状况, 首先, 设计人员应具有理论力学、材料力学、结构力学、工程地质与水文地质、土力学、地基与基础等多学科的知识, 熟悉当地的水文地质状况和特点, 在结合建筑及周围环境特点的基础上, 设计出经济合理的深基坑支护方案。其次, 工程人员在施工前应对方案进行认真审核, 理解设计意图, 及时与设计人员沟通以掌握方案, 在施工组织时,使各个组成部分、各道工序协调有序。再次, 业主方应了解深基坑支护的重要性, 选择有经验的设计单位设计支护方案。
1. 2 分包单位的选择
由于深基坑支护的特殊性, 其施工应由具有施工资质与能力的专业分包队伍进行。施工单位的技术力量、整体素质是影响工程质量的重要因素之一, 监理工程师应协助业主审查总包单位选定的专业队伍, 选择社会信誉好、技术力量强、施工经验丰富的分包单位, 同时应防止层层转包、“层层剥皮”, 以致影响工程质量的现象发生。
1 . 3 施工组织设计审定
施工组织设计是指导施工的重要文件。但在目前, 有些施工单位往往是照搬他人的施工组织设计; 有的虽说是按具体工程的实际情况编制的, 但由于种种原因粗制滥造、简单潦草, 基本上无指导意义。
因此, 监理工程师应认真审核施工单位提交的施工组织设计, 提出修改意见, 要求其修改完善后按程序申报, 总监审批后方能实施。审核内容主要有: 基坑的支护体系、基坑开挖方式、施工平面图、降水措施、监测布置的合理性等。
2 施工阶段的控制要点 2. 1 深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节, 是一项复杂的系统工程, 任何一个环节的失误都有可能导致施工失败, 甚至造成事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工, 对各施工要点要制定施工方案并加强过程控制。例如, 确定土方开挖方案时, 应对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析, 对特殊土质需精心组织施工, 膨胀土地区不宜在雨季开挖, 软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快, 极易改变土体原来的平衡状态, 降低土体的抗剪强度, 从而导致土体发生水平方向的滑移, 造成坍塌事故。
2 . 2 深基坑周围土体止水效果的控制
地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂, 在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水3个方面考虑, 根据地质勘察部门提供的地质资料, 深入分析地下水的成因, 了解深基坑周圍环境, 不能仅靠长时间不间断地抽水来降低地下水位, 否则会导致基坑周围土体流失, 周围建筑物不均匀沉陷, 甚至发生坑底流沙、管涌等现象, 增大了处理难度, 拖延了工期。止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施, 其施工方法主要有高压喷射注浆法、浆喷深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和压力注浆法等。采用浆喷深层搅拌法进行止水帷幕止水施工时, 如果止水帷幕的搅拌桩成桩质量不好,深基坑开挖后会出现渗水较多的现象。若此时再采用灌浆的方法进行处理, 则延误工期、增加造价。因此, 在该类止水帷幕施工时要注意以下几点。
①保证桩体质量。确定合理的水泥浆掺加量, 保证桩体搅拌均匀、桩长达到设计深度, 避免桩头出现搅而无浆的情况, 特别是在土层情况变异较大的地区, 因搅拌桩的桩径不易控制, 容易导致止水失效。
②保证桩的搭接长度和密实度, 杜绝空洞、蜂窝及桩头开叉的现象。 ③不得随意在基坑支护结构上开口, 否则会影响支护结构的安全, 也破坏了止水帷幕, 导致地下水的渗入。
2 . 3 深基坑支护的信息化管理
基坑支护结构信息化管理的主要手段, 是安排专业施工监测人员对基坑现场及周围建筑物进行监测, 根据基坑开挖期间监测到的基坑支护结构或岩土变位等情况, 比照勘察、设计的预期性状, 动态分析监测资料,全面掌握位移变化的大小、方向、变化频率, 对照报警标准, 预测下一阶段工作的动态, 及时对施工中可能出现的险情进行预报, 超过位移设定的预警值时, 应及时采取有效的应对措施, 确保工程安全。深基坑支护结构工程监测的主要内容有: 支护结构顶部水平位移; 支护结构沉降和裂缝; 临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝; 基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外, 一般每8m~10m设一个监测点, 关键部位适当加密, 开挖后每3~5d 监测1 次, 位移大时应适当加密。观测结果要真实反映所测目标的动态趋势, 并绘出变化曲线图,以传递险情前兆信息, 找出险情发生的必要条件, 如地质特性、支护结构、临近建筑物、地下设施等, 结合相关的诱发条件, 如气象条件、开挖施工、地下水变化等, 根据基坑支护结构的稳定性计算结果进行科学决策,以排除险情。
2. 4 突发事件的处理
建筑施工是一个投资大、周期长、参与人员多的过程, 施工过程中会发生许多不可预见的事件。对于基坑支护结构的施工, 更要做好应对突发事件的技术准备。常见的突发事件有: 基坑内管涌、流沙; 基坑支护局部出现成因不明的裂缝、沉降;气象异常, 出现持续多日的狂风暴雨; 相邻工地施工的影响, 如降水、打桩、开挖土方; 地下障碍物妨碍基坑支护结构或止水帷幕的施工等等。事件发生后, 及时启动应急预案, 并会同相关单位研究解决办法。
3 结束语
深基坑工程的施工是一个循序渐进的过程, 施工单位应按先设计、后施工的程序施工, 并尽量做到边施工、边监测, 还要遵循“分层开挖, 先撑后挖,
随挖随撑, 对称均衡, 限时限量”的原则, 杜绝盲目施工和野蛮施工的现象, 加强对整个深基坑施工过程的控制, 保证工程顺利、安全地完成。
参考文献:
[1]张长友,建筑深基坑支护施工技术的应用研究,技术与市场,2010(11) [2]李发乾,高层建筑深基坑支护施工技术之我见,四川建材,2013(11) [3]韩文智,浅谈明挖城市隧道深基坑支护施工技术,土木工程学报,2001,(05)
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