探讨深基坑开挖及支护施工中存在的问题及其对策

探讨深基坑开挖及支护施工中存在的问题及其对策探讨深基坑开挖及支护施工中存在的问题及其对策 本文作者 陈滨宏 0 前言 随着我国经济建设的飞速发展 各个城市的大型和超高层建筑不停涌现 基础工程出 现出场地越来越紧凑 基坑越来越深 规模越来越大等特点 怎么样做好深基坑施工 怎 么样选取一种在经济 技术上都合理可行的支护类型 从而让主体结构施工可以可以顺利 高质量的进行 这是现在急待处理的一个难题 高层建筑的深基础开挖 尤其是闹市区的开挖 因四周建筑密集 场地十分较窄 复 杂的地下管网 造成无法放坡 所以绝大多数高层建筑都采用垂直开挖 这样就给挡土支 护技术带来了革命性的发展 采用排桩加土层锚杆的挡土支护技术以及土钉墙支护技术在 深基坑开挖工程中广泛应用 且经济效果和社会效果十分显著 可是在实际应用中 不管是采用排桩加土层锚杆的挡土支护方式 还是采用土钉支护 的方式 施工中因各方面的原因而出现了相关系列的难题和矛盾 急需处理 提升 以下 为笔者在 某经济适用房 1 楼 工程地下室基础施工中 就深基础工程开挖和挡土支护 工程中存在的部分难题 以及相应的处理对策 现提出来期盼与同行们共同研究 1 深基础工程开挖和挡土支护工程中存在的难题及原因 1 1 放坡开挖时坡角过陡 放坡开挖时基坑开挖常用的一种形式 适用于硬质 可塑性粘土和良好砂 类土 均质砂类土基坑开挖时坡角应小于内摩擦角 粘性土基坑开挖时 其斜坡稳定 性主要取决于滑动计算 放坡开挖时 地下水位需降低到基坑底面以下 而实际深基坑施 工时 往往抱有侥幸心里 违反上述要求 出现了本来可以避免的事故 1 2 边坡补缀达不到设计 规范要求 常存在超挖和欠挖现象 一般深基础在开挖时均应用机械开挖 人工简单修坡后即开始挡土支护的砼初喷工序 而在实际开挖时 由于施工办理人员不到位 技术交底不充足 分层分段开挖高度不一 挖机操纵手的操纵水平等原因的影响 使机械开挖后的边坡表面平整度 顺直度极不规则 而人工补缀时不大概深度挖掘 只能就机挖表面作平整度修整 在没有严格检查验收就开 始初喷 故出现挡土支护后出现超挖和欠挖现象 1 3 喷射砼厚度不够 强度达不到设计要求 现在建筑工程基坑支护喷射砼常用的是干拌法喷射砼设备 其主要特点是设备简单 体积小 输送距离长 速凝剂可在进入喷射机前参加 操纵方便 可连续喷射施工 既然 干喷法设备操纵简单方便 但由于操纵手的水平不一样 操纵方法和检查控制等本领不全 混凝土回弹严重 再加上原材料质量控制不严 配料不准 养护不到位等原因 往往造成 喷后砼的厚度不够 砼强度达不到设计要求 1 4 成孔注浆不到位 土钉或锚杆受力达不到设计要求 深基坑支护所用土钉或锚杆钻孔直径一般为 100 150mm 的钻杆成孔 孔深少则五 六米 深则十几米 甚至 20 多米 钻孔所穿过的土层质量也各不相同 钻孔假设不认真分 析土体情况 往往造成出渣不尽 残渣沉积而影响注浆 有的甚至成孔困难 孔洞坍塌 无法插筋和注浆 再者注浆时配料随注浆长度不足 充盈度不够 而使土钉或锚杆的抗拔 力达不到设计要求 影响工程质量 甚至要做再次处理 1 5 悬臂式排桩出现较大位移 个别桩上部折断 在软土淤泥质土地区工程桩采用 450mm 450mm 锤击预制桩或采用直径 500 锤击沉管 桩 为施工方便 将支护桩采用与工程桩相同的配筋与桩径 用锤击桩为挡土桩 基坑开 挖土方时并将土方堆积在坑旁边 基坑开挖后发现桩位移 与工程桩不一样 悬臂式挡土 桩主要承受水平力 并且在坑边堆土 促使增大侧壁水平压力 因而有的桩在抗弯不足情 况下折断 或在软土淤泥质土中已经锤击密布工程桩 3d 4d 锤击数又多 地基土中 静孔隙水压力急剧上升 且无法很快消散 地基中产生强烈挤土作用 工程桩也会产生大 的位移 支护挡土桩又系外排桩 因而位移很大 造成排桩稳定性降低 严重时倒塌 1 6 边坡顶面未及时按要求处理 在城市区 特别是旧城改造和闹市区 地面下 1 2m 往往是杂填土或管线纵横等而不 利于支护 设计时第一排土钉或锚杆距地面均较远 故开挖第一层后应将钢筋网挂好并将 其上口于基坑边水平面 1 2m 内固定 且及时将土层表面硬化 做好排水设施 防止雨水 冲洗和渗入边坡而增加土体的主动土压力 给边坡稳定带来不利影响 由于施工单位只麻 木地抢进度 不注重表面硬化和排水处理 以致雨水渗入边坡土体而使土体产生过大的位 移 而不得不做加固处理 1 7 忽略跟踪监测 跟踪监测是实时掌握基坑支护变化的重要本领 是确保工程正常应用和发现难题及处 理难题的重要基础 可是许多施工单位在施工中没有完善的跟踪监测本领和体制 有的假 若有 也形同虚设 没有发挥他应有的作用 没有及时地监测到基坑支护变形的第一手资 料 等到发现基坑变形时已是无法挽救了 2 处理难题的措施 2 1 增强对土方开挖施工工序的组织与办理 深基坑开挖施工中 精心安顿开挖施工分层 分区 分块的部位和时间 精心安顿挡 土支护的施工时间 以可行地控制基坑已开挖部分的无支护暴露时间和减少土体被扰动的 时间与范围 以达到应用尚未被挖动的土体尚能在一定程度上控制其自身位移的潜力 而 使其协力控制土体位移和基坑支护周围土体位移之间存在着一定的相关性 因此科学地安 顿土方开挖施工次序和控制施工进度 充实应用这种相关性 将有助于控制支护结构的坑 周土体的位移 2 2 强化质量责任 增强整个过程控制 喷射砼的质量好坏和厚度取决于喷射操纵手的操纵方法和水平 而其关键又是喷嘴与 受喷面的距离 喷嘴移动 水量的调节 施工时喷嘴与受喷面的最佳距离为 0 8 1 0m 当喷嘴与受喷面的距离 1 0m 时将增加回弹量 降低混凝土的密实度和强度 当喷嘴 与受喷面的距离 0 8m 时也会增加回弹量 击伤喷射操纵手 喷嘴移动须将其横过坡面 且稳定而系统地做圆形或椭圆形移动 这种有节奏的环形移动可形成均匀的厚度和最少的 回弹 水量的调节使喷射砼表面产生光泽为止 加水过多会使其表面流淌 砼下垂 加水 量过少 表面呈干斑状 料流尘土很大 并且回弹过多 硬化后强度大大降低 因此须保 持一个稳定的水量 回弹率的大小是直接影响工程本钱和控制工作质量的主要参数 回弹率越大 施工本 钱越高 砼质量也意性大 注浆管插不到位 注浆压会降低 回弹率与原材料的配合比 施工方法 喷射部位及一次喷射层的厚度有关 水泥用量多 砂率愈高 用水量愈大 回 弹愈小 十分好的级配 较小的骨料粒径也方便于减少回弹 施工方法的影响 喷嘴与受 喷面的夹角 距离 喷射压力适宜 对减少回弹的意义重大 喷射料流应与受喷面保持垂 直 一次喷射厚度应形成 5 10mm 的砂浆塑性层 才气嵌住粗骨料 回弹才气逐渐减少 到 50mm 时才气稳定下来 2 3 强化办理 充实发挥 三检 和监管协调的作用 施工单位要从根本上处理好施工办理人员 特别是项目经理 技术负责人 专业工长 的质量和组织办理松懈的思想难题 工程开工前 项目经理应组织本项目各岗位的办理人 员 仔细分析施工的难度和交叉工序的关系 理顺各工序间的矛盾 突击重点 抓住主要 矛盾 编写好针对性强 可实施 实际的行为 的施工组织方案 进行工作的具体计划或 对某一问题制定的规划 并按程序审批确定后 严格按此方案 进行工作的具体计划或对 某一问题制定的规划 组织施工 在施工整个过程中 项目经理要做好各项工作的后勤 物资 人员的保障工作 做好同兄弟单位间的协调工作 确保施工各工序有秩序 不间断 地进行 本文作者 陈滨宏 各工序在施工前 特别是那些关键工序 技术复杂 难度大的工序 项目的技术 负责人须认真分析选用合适的方法 向施工办理人员和操纵人员进行技术交底 并亲临现 场 指导技术性工作 处理实际难题 施工员应坚守施工一线 督促班组做好各交接工序 的自检 互检工作 质安员作好专检工作 严格执行质量一票否决制 并严格执行监理复 检或抽检等监督检查工作 确保每一道工序质量的合格 工程建设应充实发挥专业办理的优势 建设单位应严格按照法规的要求选择合格的监 理单位来做专业化工程监督和协调办理工作 监理人员应积极协调各施工单位交叉施工之间的矛盾 防止冒进和相互之间不配合的 矛盾 监理单位应拿出强有力的对策确保工程进度和质量 2 4 坚持持证上岗和岗前培训体制 工程施工中 不光办理人员要具备相应的岗位办理本领 还要熟悉各工序的操纵程序 和质量控制点 操纵人员也应具有相应岗位的上岗证 严格办理 对新来人员和离岗较长 时间的人员一定做好岗前培训工作 来确保操纵人员的操纵水平和方法 这样方可达到既 节约材料省工 又包管工程质量的目标 另外 应确保每个土钉或锚杆孔的质量 要包管每次注浆的压力 并控制好喷射砼的 水灰比 选用合格的速凝剂 作好施工记录等都很重要 2 5 对开挖整个过程实施 实际的行为 跟踪监测 及时记录和反馈信息 在深基坑开挖整个过程中 及时对开挖进行跟踪监测 主要有以下几项 1 支护结构 顶部水平位移 2 支护结构沉降和裂缝 3 临近建筑物 道路的沉降 倾斜和裂缝 跟 踪监测是为了掌握支护结构和坑周土体移动的动态 以便于随时科学调整施工原因 优化 设计和施工 以致于采取相应对策 来确保施工安全 顺利进行 并且 施工监测还方便 于积累资料 查验设计的正确性 为今后改进设计理论和施工技术提供依据 3 体会 3 1 土方开挖工程看似简单无多大技术含量 实则对其的现场组织协调要求极高 不 妥 混乱的办理 造成比如各阶段力不够等而造成超挖 挖土速度过快 清底不妥等等错 误的施工行为所引起的工程事故到处都是 怎么样提升土方开挖效率 确保施工安全是每 个施工单位一定思考的难题 3 2 基坑支护是个隐蔽工程 对施工的每个环节 每个工序要严格把关 对重点工序 关键工序要设立停止点 组织监理单位进行旁站 3 3 深基坑支护施工办理是一项十分重要而又艰难的办理工作 有关到的施工单位多 如土方单位 基坑