浅谈对高层建筑深基坑支护的施工管理-论文发表
所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:29:21 更新时间:2023-10-31 09:20:26
浅谈对高层建筑深基坑支护的施工管理
谈步洪
(吴江市森鑫建筑监理咨询有限公司江苏吴江215211)
摘要:文章主要对高层建筑深基坑支护的施工管理进行分析,尤其着重对施工准备阶段的控制要点、施工阶段的控制要点进行分析。
关键词:施工准备阶段的控制要点;施工阶段的控制要点
近年来,随着大批的高层建筑的建设,开发商为提高建筑用地率,增加经济收入,或为了使用方便,或因为地皮昂贵,或为了人防需要等,建筑投资者不得不向地下发展。而重要高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。而此处原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。于是,地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。但由于深基坑支护为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内,为节省投资、降低成本及加快进度,业主、施工单位往往只强调基坑支护施工的临时性,而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,认为只要基础工程完成时,基坑支护未垮掉便解决问题,有的施工单位甚至认为挖一个大坑、简单地处理一下坑壁即可,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,不仅延误了工期,还造成了巨大的经济损失。
一、施工准备阶段的控制要点:
(一)、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。在我国,深基坑支护设计日趋成熟,但设计参数众多,地质不明因素的影响,使设计工作的难度加大。设计原因主要表现在:无证挂单设计、盲目设计、参数取值错误、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,设计人员应具有较强力学知识和地基与基础等多学科的知识,又要有丰富边坡支护设计经验,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,如果周围环境发生变化,及时与设计人员沟通以确定方案是否需要变化。
(二)、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。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,最好有类似工程的施工经历。
(三)、基坑支护方法众多
诸如人工挖孔桩,预制桩,深层搅拌桩,钢板桩,地下连续墙,内支撑,各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护,此外还有锚钉墙等。
(四)、深基坑施工专项方案审定
深基坑施工专项方案是具体指导施工的重要文件。但有些施工单位往往是照搬他人的方案;有的虽说是按具体工程的实际情况编制的,但控制要点不具体,措施针对性不强,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经专家论证的深基坑专项施工方案,审核此深基坑施工方案设计的环境有没有发生变化,如发现设计环境等发生变化,不能满足施工要求的,坚决要求对原设计方案进行修改完善,并要求重新经专家论证,并报当地建设主管部门备案,待总监审批后方能实施。
二、施工阶段的控制要点
施工阶段是项目实施的关键阶段,监理工程师应确定工程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,并强调要制定突发事件的应急预案。
(一)、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。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具体措施,并加强过程控制。
(二)、施工管理方面的问题
(1)、严重超挖,不遵守分层分段开挖原则;
(2)、坑边过量堆载;
(3)、管理混乱。
建议及对策:
坚持分层分段开挖与支护的原则。施工中必须控制开挖面的长度与深度,并进行快速支护,达到控制和消灭破坏突破点的目的。分层分段开挖并支护有利于边坡能量的释放。因此,分层分段开挖并支护的施工方法也是一个能量释放的过程,最后总的开挖能量留在坡面的较少,这对整个破面的稳定是有利的。
支护结构的发展:
(1)、从结构受力改变结构形式
闭合拱圈挡土、连拱式基坑支护,都是将平面结构改变为空间支护结构,利用拱的作用,一方面减小土对桩的侧向压力,另一方面将结构受弯变为拱圈受压,充分发挥混凝土的受压特性,降低了工程费用。
(2)、从施工方法上改变
桩墙合一地下室逆作法,是将基坑支护桩和地下室墙合在一起,将地下室的梁板作为支护,从地下室顶往下施工,地下室外墙也施工。它的优点是节约投资,在地下水丰富、不易降低水位地区,尚须作防水帷幕。
(3)、发展新的支护方法。
喷锚网支护法、锚钉墙法在工程中得到应用,并显示了显著的经济效益。
(三)、深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。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,枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑,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,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,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,反之,以降水为主。转贴于中国论文下载中心http://www
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。
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。
(四)、深基坑支护的信息化管理
深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性。
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8~10m设一个监测点,关键部位适当加密,开挖后每天监测3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,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。另外,因现场施工情况复杂,监测点极易被破坏,要注意对监测点的保护。
(五)、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、流砂;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;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。
(六)、施工安全方面管理
施工单位要派专职安全员对进行深基坑施工现场的施工人员、机械、材料、环境等进行安全管理与控制;总监也要将此安全监督工作落实到专监进行监督管理,以免出现安全管理盲点,确保深基坑在安全受控的状态下进行有序施工。
三、结束语
一个完善、合理的深基坑支护施工方案能创造一个好的经济效益,反之,将造成很大的经济损失,并造成不良的社会影响;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、再按照进行专家论证、备案、审批、施工的程序进行施工,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监督与控制,确保工程顺利、安全地完成。
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