浅谈市政工程深基坑施工工艺及质量安全控制

时间:2022-10-28 09:06:56

浅谈市政工程深基坑施工工艺及质量安全控制

摘要:随着城市越来越发达,人口越来越多,市政工程更加复杂,深基坑施工技术发展很快,施工工艺及质量安全控制是重中之重,是地面及地下建筑结构的安全和使用性能提升的良好保障。本文主要对市政工程深基坑施工工艺及其质量安全控制进行了分析和探讨。

关键词:市政工程;深基坑;施工工艺;质量安全控制

中图分类号:TU99文献标识码: A

一、市政工程深基坑施工特点

市政工程深基坑一般是指开挖深度超过5m(含5m)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5m,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。市政工程深基坑施工技术一般情况都具有如下特点:

(一)区域性:市政工程的深基坑施工对于不同的地质和地基条件、市政特点及需要和各种人文情况产生较为明显的差异,甚至同一个城市地基也有所不同,它的区域性很强。施工前应认真监察、测量、试验和设计,因地制宜,不能经验主义更不能生搬硬套。

(二)临时性:市政工程的深基坑施工的支护围护系统一般都是临时搭建的设施,和永久的支护围护结构系统相比较,它的安全储备是很小的,有很大的隐患。在深基坑工程施工过程中应实时进行监测,并配有补救和应急措施,在施工过程中一旦出现险情,需要果断处理及时抢修。

(三)制约性:市政工程的深基坑施工和周围的建筑物以及地下管网线的位置等因素有关,受到工程附近地下管道、建筑、市政设施、水位及地面抗性的因素制约。应仔细勘测,合理设计施工。

(四)环境性:市政工程的深基坑施工对周围环境有很大影响。在深基坑开始挖掘时,地下水位和土层应力场发生改变,会引起基坑的变形作用,从而引发周围土基土体和力的平衡发生变化,最终可能会导致周围的地下管线和市政设施以及建筑物等受到影响。市政深基坑施工过程中,引起的事故层出不穷,如临近建筑物倾斜、路面开裂,地下管线破裂等。工程事故的不断出现,不仅带来了巨大的经济损失,而且造成了不良的社会影响。最有效控制地下管线位移,达到对其安全保护的措施是采取基坑内被动区土体压力加固的方案。坑内土体被动区土体加固可以同时大幅度的减少地下管线竖向、水平位移量,加固效果与加固区的宽度、深度有关。因此,应详细勘察,科学设计,按顺序合理施工。

二、市政工程深基坑施工工艺

市政工程深基坑施工需要进行土方开挖与降排水。基坑从土方开挖后就处在动态变化中,而支护结构受力状态也会随开挖的深度逐渐增加。软土有流变特点,基坑暴露时间长,那么,支护体系的位移和变形也就越大,一不小心就会发生事故。所以,软土区域进行基坑开挖一定要注意时空效应,做好施工的组织、设施和工期的安排,要尽量缩短基坑暴露时间,降低时空效应对基坑支护的不利影响。从以下几方面,介绍市政工程深基坑施工工艺。

(一)施工的顺序

按照支护体系设计的特点,结合施工周边环境,工程土方可以分成三阶段进行开挖,而施工的顺序为:平整场地、开挖土方、支撑施工、支撑养护、再次开挖、再次支撑施工、再次支撑养护、最后开挖、最后垫层封底、最后地下室的结构施工。

(二)开挖的方法

支护体系支撑设计时要注意基坑开挖时,在土方运输方面的机械需要,可以把圆拱钢筋砼环梁作为支护体系的内支撑,再利用砼的受压特点,使基坑内的无支撑的区域达到75%以上,这就为挖土机械运输提供了作业条件。减少基坑挖运送土时间,还要减小时空效应的不利影响。使用挖掘机从南到北分段开挖,而土方要做到随挖随运,不能使用机械开挖位置,可以安排人工的开挖和修整。

(三)降排水方法

依据支护设计、地质水文的具体情况,在基坑开挖前,就要做好基坑与周边截水和疏水工作。在开挖后期,要配合坑底井点的降水措施,帮助施工现场实现无水情况下的施工。

三、市政工程深基坑施工的质量安全控制

市政工程的深基坑施工中,因为场地过于分散,施工技术人员水平不高等原因,对施工的管理会造成很大困难,使施工质量与施工安全无法得到保证。施工中一定要采取一定的措施,做好施工质量的控制,才能保证深基坑顺利的开挖。市政工程的深基坑在开挖前,施工单位就要组织技术人员,了解近年来类似的施工资料,尤其对资料和数据中存在的不足或者缺陷之处,一定要重新进行统计,统计后发现,基坑开挖,基坑坡顶出现水平位移,出现问题的比例是最高的,达到了72%,问题的根本是,施工地面的超载与基坑中使用的降排水措施不当。而且,土方开挖顺序不正确、开挖速度过快、支撑砼的养护时间过短等原因也有很大关系。从以上分析可以看出,市政工程施工在参考已施工资料的同时,还要结合工程具体的情况,在开挖时,对于不同的开挖工序一定要采取相应的施工预防措施。

(一)土方开挖的措施

1、可以借用场外空地当作临时的工程材料堆场,这样更方便土方

随挖与随运,帮助基坑周围完成零堆载,而且基坑的周围是不允许大型机械设备停滞的。

2、在基坑开挖过程,也可以采取分段和分层的方法,以分层开挖为主,开挖厚度控制在2m内,当开挖达到水平支撑的条件后,要注意支撑系统中钢筋砼的跟进施工,快速完成支撑体系支护工作,支撑系统砼未达成设计强度以前,不可以进入下一道土方开挖工作。

3、土方开挖以后,一定要按照施工方案完成施工顺序,要保持均衡速度推进施工,不允许乱挖,这样,就可以帮助支护体系保持住均匀受力。施工过程中,可以设立一些专职人员,负责测量的控制工作,对槽底测量,从而控制开挖标高,预防超挖情况出现。

4、基坑在土方开挖进行的不同阶段,在支护结构前,都要留出适量被动土,基坑侧土方开挖完成后,再挖掉这部分土体。这种措施可以有效降低基坑支护结构的变形,防止荷载的积累。

5、基坑坑底标高上200-300mm的土层是留作保护层,要采用人工开挖,注意保持坑底土体的结构,防止坑底出现超挖的情况。在开挖到保护层时,可以把劳动力可机械设备集中管理,做到开挖到哪,就将垫层铺设到哪,控制人为与自然等方面的原因造成的扰动,降低坑底土的暴露时间,从而形成坑底支撑,避免坑底土体隆起,才能保证基坑整体具有稳定性。

(二)降排水措施

1、地表水可以由集水明排的方法进行处理。当第一道支撑的施工与养护完成,就可以沿基坑支护桩进行环形排水明沟的处理,有效防止地表水的倒流,防止进入基坑。

2、坑壁渗水问题,这种问题,虽然可以通过设计以止水的措施控制,但是,止水桩的位置由于施工工艺局限性,不可能做到准确无误,所以,坑壁水渗水问题无法避免。要对坑壁渗水问题采取预防,可以使用堵、疏的方法,第二次支撑梁可以沿着基

坑周围设置排水沟,在坑底周围设置卵石盲沟和盲井。可以使用海绵和导流管保证疏导的完成。还要组织排水进入到集水坑,而渗水量过大,可以将土体进一步保留压实,保持平衡基坑的内外水压,以注浆的措施把渗水堵死。

(三)监测措施

土方开挖前,一定要对周围的建筑物和所有资料进行全面了解、分析,对于裂缝等相关问题,也要提前准备标记与备案。施工中要对变形的发展情况做出定时观测,而且,一定要及时发现问题,并且,采取一定措施完成补救。基坑开挖过程中,可以加强支护的结构体系,加强基坑稳定性监测,做到每步深挖都进行监测,而监测桩顶的位移和桩侧斜、沉降的监测值。对监测值要做好分析与反馈的同时,监测值如果出现突变,基坑支护结构可能承受过大压力,要放慢开挖速度,必要时,停止开挖。待基坑变形稳定,再继续施工。可见,土方开挖和降排水等措施,能使基坑周围完成无堆载和无坑壁重大渗漏的现象发生。基坑坡顶发生水平位移与土体深层的位移增长十分缓慢,一定要控制在设计和施工允许的范围内。

四、结语

市政工程深基坑开挖施工,要根据具体的地质、水文情况,选择经济的支护类型,使支护工程得到安全保证。按照深基坑的支护结构与基坑周围环境的特点进行监测,掌握土层内力和支护结构变化。在市政工程深基坑施工中,通过质量控制与安全控制等措施,并建立起应急的管理体系,更好的完成现场控制工作,保证深基坑的支护工程能够安全、高质量的完成。

参考文献:

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