震動臺深基坑支護(hù)施工研究范文

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摘要:

基坑工程是一門綜合性、實(shí)踐性較強(qiáng)的工程，然而，在現(xiàn)實(shí)施工過程中，基坑深度日益增加，再加上越來越嚴(yán)格的建筑要求和環(huán)保要求，我們必須根據(jù)具體情況，以科學(xué)研究的態(tài)度來重視深基坑支護(hù)問題。本文分析了震動臺中深基坑支護(hù)工程概述、支護(hù)設(shè)計(jì)及支護(hù)施工方案，并對其中遇到的問題進(jìn)行詳細(xì)闡述。從而為深基坑工程研究理論和實(shí)踐指導(dǎo)奠定一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:

震動臺;深基坑;支護(hù)施工

當(dāng)前，建筑項(xiàng)目施工規(guī)模越來越大，人們對建筑工程質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格，深基坑支護(hù)施工是建筑項(xiàng)目關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，直接影響了整個工程質(zhì)量和建筑使用周期［1］。所以，建筑項(xiàng)目施工企業(yè)必須基于工程具體情況，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的深基坑支護(hù)方案，從而確保工程施工質(zhì)量，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

1工程概況

本工程位于成都市郫縣犀浦鎮(zhèn)西南交大新校區(qū)內(nèi)，該工程重要性等級為一級，場地等級為二級，地基等級為二級，巖土工程勘察等級為乙級。根據(jù)現(xiàn)場地坪實(shí)際測量計(jì)算，基坑開挖從自然地坪下平均約8.00m，基坑開挖面積約1100m2。基于工程具體地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、環(huán)境情況及基坑開挖深度的要求，為了確?；颖诤突A(chǔ)施工的順利進(jìn)行，必須進(jìn)行一定的基坑支護(hù)。根據(jù)區(qū)域基坑設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，本基坑支護(hù)體系擬采用人工挖孔樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，降水措施采用管井降水。

2震動臺深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)本工程具體情況和周邊場地、建筑物等的實(shí)際情況，分別采用人工挖孔支護(hù)樁方式進(jìn)行坑壁支護(hù)。采用巖土工程專業(yè)軟件———“理正”基坑支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。

2.1人工挖孔樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)基坑支護(hù)樁采用鋼筋混凝土圓樁，樁芯混凝土標(biāo)號為C30;樁徑為1.0m，樁間距2.5m;護(hù)壁鋼筋為6.5@250雙向，護(hù)壁混凝土強(qiáng)度為C25，厚度為200mm;設(shè)計(jì)樁長15.0m，嵌固段深度7.0m;樁頂以冠梁相連，冠梁采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆，寬1.0m，高0.8m，混凝土標(biāo)號為C30。該段基坑共布置人工挖孔樁26根。2)樁間護(hù)壁采用噴射混凝土與鋼筋網(wǎng)組成的鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)型式。土方開挖時，應(yīng)確保錨桿支護(hù)作業(yè)面平整，樁間壁面宜開挖成凸弧形。噴射混凝土采用細(xì)石混凝土，混凝土強(qiáng)度等級為C20，噴射混凝土面層厚度為60～80mm。面層鋼筋網(wǎng)構(gòu)造:網(wǎng)筋采用6.5@250×250鋼筋綁扎而成，縱橫向加強(qiáng)筋均采用12螺紋鋼筋與預(yù)埋鋼筋焊接，縱橫間距為1500×2500mm。

2.2土方挖運(yùn)設(shè)計(jì)土方施工是護(hù)壁施工的重要構(gòu)成部分。土方必須分層進(jìn)行，每一層深度不得超過1.50m，如果在開挖過程中遇到砂石層，根據(jù)具體情況縮小開挖深度，先噴射混凝土面層，再鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，同時可打入1～2m短錨桿，進(jìn)行灌漿和二次噴射混凝土。

3震動臺人工挖孔支護(hù)樁施工

3.1人工挖孔支護(hù)樁施工工序場地平整→測定樁位→土方挖掘→井壁護(hù)圈→土方挖掘→井壁護(hù)圈→成孔→驗(yàn)孔→鋼筋籠制安→鋼筋籠檢查→澆筑混凝土成樁→開挖冠梁基槽→樁頂冠梁施工見圖1。

3.2測量定位及控制1)整平樁位地面，用全站儀依據(jù)樁孔坐標(biāo)測放出樁孔位，根據(jù)樁孔十字線進(jìn)行施工放樣。施工放樣采取現(xiàn)場地面按設(shè)計(jì)樁徑用磚筑砌鎖口井圈，砌筑完成后進(jìn)行校核、測量、驗(yàn)交。2)在樁孔鎖口井圈上標(biāo)出十字線標(biāo)志，標(biāo)志用“▽”表示。四方標(biāo)志均標(biāo)于同一標(biāo)高位置上，并標(biāo)出高程［2］。

3.3樁孔開挖1)開挖前向每個操作小組作地下土層、地下分布情況的交底。并指出可能出現(xiàn)的問題和處理的一般方法?？卓谟么u筑砌井圈，以防止雜物掉入孔中及雨水倒灌入孔中，井圈高度30cm，厚度25cm。2)護(hù)壁樁施工采取跳挖的施工方式。即護(hù)壁樁分成兩批施工，兩批樁互相交錯分開，第一批樁施工完畢以后，再進(jìn)行第二批樁施工。3)在土方開挖過程中應(yīng)該使用鎬施工。對于孤石和硬度較大的土層，使用釬、錘將其敲碎，根據(jù)先中間后周邊的土方開挖次序和樁直徑控制設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，將棄土裝到吊桶中。安排一個施工小組負(fù)責(zé)每一個樁孔的施工，井上、井下都必須保證有人進(jìn)行施工，同時確定每一個施工人員的安全職責(zé)，井上、井下保持通信暢通。4)挖孔用人工從上到下逐層開挖，邊開挖邊支護(hù)。地面孔口設(shè)置鋼架管井形支架，支架設(shè)定滑輪用于提土。5)每開挖1.0m作一節(jié)護(hù)壁。土方開挖完畢以后，模板支護(hù)、安放鋼筋并澆筑護(hù)壁混凝土。護(hù)壁鋼筋為8@200雙向，護(hù)壁混凝土強(qiáng)度為C25，厚度200mm?；炷翑嚢柙跀嚢枵具M(jìn)行，人工澆筑并搗實(shí)。護(hù)壁混凝土密實(shí)早強(qiáng)，嚴(yán)禁用插入振動器振搗，以免影響模外的土體穩(wěn)定，上下護(hù)壁間預(yù)埋縱向鋼筋加以連結(jié)使之成為整體，待其初凝后拆模(至少24h)，開挖下一節(jié)，重復(fù)以上步驟至設(shè)計(jì)深度。若在設(shè)計(jì)樁底出現(xiàn)中砂等軟弱層，應(yīng)及時通知勘察設(shè)計(jì)人員，以便及時對方案進(jìn)行調(diào)整，同時應(yīng)加強(qiáng)樁壁支護(hù)。6)每天開工前必須檢查孔內(nèi)的有毒有害氣體，應(yīng)有足夠的安全防護(hù)措施。樁孔超過10.00m以后應(yīng)不斷向井內(nèi)送風(fēng)，保持井內(nèi)有足夠的新鮮空氣。7)樁孔內(nèi)設(shè)置軟梯供施工人員上下樁孔。8)樁孔挖到設(shè)計(jì)規(guī)定持力層或標(biāo)高后，甲方人員組織設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理和質(zhì)檢相關(guān)單位負(fù)責(zé)人對工程進(jìn)行檢查，確定滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后立即將孔底清理干凈，及時驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后進(jìn)行鋼筋籠和樁芯混凝土施工。9)挖孔樁施工允許偏差，見表1。10)在施工現(xiàn)場劃定一定區(qū)域來臨時堆放土方，但是必須在兩天之內(nèi)將挖出的土方運(yùn)輸出去，不得將土方堆放在樁孔旁邊，保證現(xiàn)場施工秩序井然。11)井內(nèi)垂直運(yùn)輸棄土或其他建筑材料時，必須采取有效措施固定這些土方和材料，避免墜落砸傷施工人員。12)必須持續(xù)開展開挖施工工作，盡可能縮短交接班時間，避免還未支護(hù)的土方在水中或空氣中暴露的時間過長，從而引起塌方事件的出現(xiàn)。13)當(dāng)相鄰孔樁在澆灌樁芯混凝土?xí)r，要停止開挖，以防豎井在較大側(cè)壓力下土體失去穩(wěn)定而坍塌。

4震動臺深基坑支護(hù)施工常見問題及處理措施

4.1地下水挖孔樁施工過程中常常遇到地下水這一難題，其加大了護(hù)壁樁施工的難度。在開挖過程中極易影響含水層中水平衡情況，導(dǎo)致附近靜態(tài)水大量涌入樁孔內(nèi)，從而不利于護(hù)壁樁的正常施工。另外，施工過程中如果遇到動態(tài)水壓土，增加了開挖難度，水壓極易沖刷穿透護(hù)壁混凝土，導(dǎo)致樁體不穩(wěn)定。如果遇到粉砂、細(xì)砂土層，在壓力水的沖擊下，容易出現(xiàn)井漏、流砂等狀況。1)如果地下水量較小，應(yīng)該采用潛水泵將全部地下水抽干，在抽水的同時進(jìn)行開挖施工，成孔后第一時間澆筑混凝土保護(hù)墻壁，完成后再進(jìn)行下一段的施工。2)如果地下水量較大，采用水泵抽水并不能開挖，應(yīng)該認(rèn)真考慮施工順序，用水泵將樁孔附近的地下水抽干，避免更多的地下水涌入開挖孔內(nèi)，同時采用交替循環(huán)施工方式。

4.2流砂人工挖孔過程中，常常遇到粉砂、細(xì)砂層等情況，同時在地下水影響下，極易出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)井漏事件，引起質(zhì)量事故，所以必須采取針對性的有效解決方法。1)流砂情況較輕時，應(yīng)該將循環(huán)開挖的深度進(jìn)行縮短，把一般情況下1m一段縮減為0.2～0.5m，從而縮短挖孔壁的暴露時間，同時第一時間灌注混凝土。當(dāng)有泥沙流入、孔壁塌陷而難以成為樁孔時，應(yīng)該采用紡織袋土對其進(jìn)行堵塞，堆砌成一個樁孔外壁，同時確保樁孔內(nèi)壁順利施工。2)流砂情況較嚴(yán)重時，下鋼套筒是最為常見的處理方式，鋼套筒同護(hù)壁采用的鋼板大小相近，以孔外徑為直徑，能夠劃分為4～6段圓弧，再添加一些肋條，使用螺栓或鋼筋將其環(huán)環(huán)連接，在開挖大約0.4m時，將套筒分片裝入，深入孔底不得小于0.2m，插入上部混凝土護(hù)壁外出不得低于0.5m，裝入完成后再澆筑混凝土。如果放入套筒后流砂依然不斷上涌，便應(yīng)該采用突擊挖出后立刻澆筑混凝土對孔底進(jìn)行封閉的方法，等到混凝土凝結(jié)后，清鑿孔心部位的混凝土。此種方法也可以應(yīng)用到已完成的混凝土護(hù)壁的最下段，使孔位傾斜至下層護(hù)壁以外，打入漿管，壓力澆筑水泥漿，提高周圍及底部土壤的不透水性，以解決流砂現(xiàn)象。人工挖孔在開挖時，護(hù)壁混凝土圈還要采取加固措施:混凝土圈厚度增加為300～500mm;不用振動棒，改用人工鐵筆振搗，其目的是降低混凝土密實(shí)度，使其具有較強(qiáng)的透水性。遇流砂特別嚴(yán)重時，沿樁孔外徑打入直徑20的短截鋼筋(長度500～800mm、間距150mm)并沿鋼筋外側(cè)塞入編織袋或稻草形成有效支擋，再進(jìn)行護(hù)壁混凝土圈的施工。

4.3淤泥質(zhì)土層如果施工過程中遇到淤泥等軟土層時，應(yīng)該選擇木板或土方模板來進(jìn)行支護(hù)，同時降低開挖深度并及時澆筑。支擋木方應(yīng)該順著周邊打入底部，但是深度不得低于0.2m，上方嵌入已經(jīng)澆筑完成的混凝土到護(hù)壁的后方，盡量傾斜放入、雙排布置、相互交叉，從而起到良好的支擋作用。

4.4巖石層(或其他障礙物)人工挖孔如遇到巖石土層(或有其他障礙物)時，采用短把的鎬很難進(jìn)行開挖，一般可先用風(fēng)鎬進(jìn)行破除，再按正常施工程序進(jìn)行護(hù)壁混凝土圈的施工。

5震動臺深基坑支護(hù)施工質(zhì)量保證措施

基于震動臺深基坑支護(hù)施工復(fù)雜、要求嚴(yán)格、工期較長及安全隱患多等具體情況，本公司總工辦對該工程施工進(jìn)行有效管理與監(jiān)督，按照國家規(guī)定的深基坑支護(hù)施工技術(shù)規(guī)范及施工要求組織施工。施工過程中，公司必須接受監(jiān)理機(jī)構(gòu)和甲方的指導(dǎo)和監(jiān)督，采用熟練的技術(shù)和科學(xué)合理的管理方式確保工程施工進(jìn)度和質(zhì)量。

5.1建立全面質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)承接本工程后，由公司下達(dá)質(zhì)量目標(biāo)，制定質(zhì)量控制、質(zhì)量檢查、質(zhì)量考核評比及獎懲辦法。工程項(xiàng)目經(jīng)理部成立質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組，由現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人擔(dān)任組長且作業(yè)隊(duì)配置一名專職的質(zhì)量督促管理人員，推動全方位質(zhì)量管理，檢查、督促、協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)和部門的質(zhì)量管理工作，加強(qiáng)質(zhì)量教育，強(qiáng)化質(zhì)量意識，組織職工學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)技術(shù)和全面質(zhì)量管理知識。每個職工都明確工程質(zhì)量的方針、目標(biāo)和計(jì)劃，積極參加各項(xiàng)質(zhì)量管理活動。

5.2工程施工全過程的質(zhì)量控制1)事前指導(dǎo)與質(zhì)量控制。請?jiān)O(shè)計(jì)人員對施工圖紙進(jìn)行技術(shù)交底，組織員工熟悉施工方案，掌握施工技術(shù)和工程質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)［3］;對所用于本工程的儀器設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn);選定原材料，進(jìn)行相應(yīng)的有關(guān)試驗(yàn)，并獲監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。2)施工過程中的質(zhì)量監(jiān)督控制。建立工程簽證制度，各工序開工前，技術(shù)部向作業(yè)隊(duì)進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)交底。每一工序完成后，前后工序作業(yè)班組聯(lián)合檢查合格以后方可移交下道工序施工并簽名，經(jīng)由總工辦檢查、驗(yàn)收合格并報(bào)甲方及監(jiān)理工程師檢查合格簽證后，方可進(jìn)入下一道工序施工。同時，在施工過程中，總工辦不定期對工程質(zhì)量進(jìn)行抽查，且實(shí)行全過程的監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)不合格，堅(jiān)決進(jìn)行返工，使各工序質(zhì)量得到有效控制。3)及時總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)信息反饋，保證質(zhì)量管理有條不紊地良性循環(huán)。

5.3工期保證措施1)項(xiàng)目工程部編制切實(shí)可行的施工進(jìn)度計(jì)劃圖，充分協(xié)調(diào)各工序、各施工階段的起止時間，進(jìn)行人、財(cái)、物的最優(yōu)組織與分配，施工總進(jìn)度計(jì)劃為總體實(shí)施計(jì)劃，以月、周、日計(jì)劃為具體執(zhí)行計(jì)劃，保證總工期。每周要對上一周完成計(jì)劃進(jìn)行落實(shí)，并隨時進(jìn)行調(diào)控。2)嚴(yán)格各施工階段的準(zhǔn)備工作，必須提前提出材料計(jì)劃，準(zhǔn)備充分，尤其是材料的供應(yīng)必須及時，制定崗位責(zé)任制，誰負(fù)責(zé)、誰保證，做到各工序準(zhǔn)時進(jìn)行。3)采用新工藝、新方法，科學(xué)組織施工，盡最大可能地縮短工序延續(xù)時間。4)嚴(yán)格各施工階段的質(zhì)量監(jiān)督與檢查，質(zhì)量檢查做到有主管、有依據(jù)、有記錄、有落實(shí)，堅(jiān)持“三檢”制度，力爭杜絕返工，避免浪費(fèi)時間與人工。5)為確保工程按計(jì)劃進(jìn)行，本公司選擇有資質(zhì)保證、履約能力強(qiáng)、隊(duì)伍素質(zhì)較高、有豐富的同類工程施工經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍進(jìn)行各專項(xiàng)工程的施工。6)在施工過程中，應(yīng)該對總控計(jì)劃進(jìn)行嚴(yán)格管理，采用日保周、周保月、月?？偪氐哪Ｊ綄?xiàng)目進(jìn)行全方位、多層次的管理，采用定期開展生產(chǎn)例會機(jī)制，總結(jié)分析每天的施工情況，科學(xué)安排第二天的施工，并備齊相關(guān)物資;每周生產(chǎn)例會時間，將對上一周的情況進(jìn)行總結(jié)，對施工中出現(xiàn)的工期拖后、質(zhì)量問題進(jìn)行分析，找出原因，進(jìn)行改進(jìn)。

科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)措施，保障順利有效地完成深坑支護(hù)工程。此舉給參與該工程的技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員帶來很大的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)，但同時也有助于提高各個參與施工單位之間的協(xié)調(diào)合作能力。言而總之，做好震動臺深坑的支護(hù)工作，對整個工程的建設(shè)具有深遠(yuǎn)的意義。

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作者：曾維成 單位：四川省建筑新技術(shù)工程公司