樁基內(nèi)支撐在基坑支護(hù)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-06-16 08:42:44

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樁基內(nèi)支撐在基坑支護(hù)的應(yīng)用

摘要:土木工程施工過(guò)程中的深基坑施工是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及多學(xué)科、多復(fù)雜因素。近年來(lái),隨著城市規(guī)劃的大發(fā)展,地下基坑的建設(shè)也朝著“寬、深、大”的方向發(fā)展,建設(shè)工程中建設(shè)地下基坑的技術(shù)問(wèn)題增多。目前,安全是施工中最重要的問(wèn)題,為了在不影響項(xiàng)目進(jìn)度的情況下減少施工時(shí)間和成本,我們需要解決的最重要的方面之一就是安全,這是我們最重要的方面之一。鑒于我國(guó)深基坑施工現(xiàn)狀,對(duì)建設(shè)工程中存在的深基坑施工問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,提出了科學(xué)的、具有潛力的對(duì)策,希望對(duì)解決問(wèn)題有所幫助。

關(guān)鍵詞:建筑;基坑支護(hù);內(nèi)支撐

深基坑支護(hù)是建筑施工的技術(shù)要點(diǎn),必須保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全,防止基坑內(nèi)外發(fā)生滑坡,保證環(huán)境的安全和正常運(yùn)行?;硬粩鄶U(kuò)大,形狀越來(lái)越不平整,給基坑支護(hù)施工帶來(lái)了越來(lái)越多的問(wèn)題,這就需要相關(guān)工作人員去研究和不斷研究更先進(jìn)的樁基保護(hù)體系,保證開(kāi)挖施工安全順利。

1城市建筑深基坑支護(hù)存在的問(wèn)題

1.1基坑工程特點(diǎn)及建設(shè)現(xiàn)狀

雖然深基坑的設(shè)計(jì)取決于當(dāng)?shù)氐墓こ?、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,但也取決于相鄰結(jié)構(gòu)、建筑物和地下市政管道的位置、抗變形能力和環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)條件。深基坑的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn),例如:影響因素多、范圍廣、區(qū)域性和復(fù)雜性強(qiáng)。此外,地下采礦項(xiàng)目在同類(lèi)項(xiàng)目中非常危險(xiǎn)和復(fù)雜,存在與復(fù)雜巖土工程技術(shù)問(wèn)題相關(guān)的高度復(fù)雜性和不確定性問(wèn)題。隨著現(xiàn)代建筑中多層建筑的不斷出現(xiàn),施工人才主要集中在深基坑的挖掘和支護(hù)問(wèn)題上,開(kāi)挖對(duì)周邊道路、建筑物和構(gòu)筑物的影響不容忽視。在實(shí)際施工中,必須重視深基坑的設(shè)計(jì)和施工,充分結(jié)合場(chǎng)地巖土條件和開(kāi)挖特點(diǎn),分析具體問(wèn)題,按規(guī)定要求進(jìn)行施工。(1)由于建筑空間有限,土地成本高,建筑項(xiàng)目被迫尋求欠開(kāi)發(fā)。(2)建設(shè)條件日趨艱難,由于城市建筑密度和人口增長(zhǎng)等因素限制了城市地下建筑密度等諸多因素,使建設(shè)難度加大。(3)支護(hù)開(kāi)挖的內(nèi)部支護(hù)方式很多,常用的有深部地下混合樁、排樁、雙樁、地下連續(xù)墻、錨桿、土釘、拱形結(jié)構(gòu)支護(hù)等。(4)基坑設(shè)計(jì)涉及重大風(fēng)險(xiǎn),基坑失效后,可能會(huì)損壞鄰近建筑物和地下管線,造成高成本和經(jīng)濟(jì)成本。

1.2基坑施工存在的問(wèn)題

1.2.1基坑邊坡面施工不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由于機(jī)械作業(yè)的限制和施工管理的不足,基坑深挖時(shí)少挖多挖,導(dǎo)致施工過(guò)程中路堤的平直度和平整度不符合要求,開(kāi)挖深度是采礦中的常見(jiàn)問(wèn)題。由于施工過(guò)程中施工機(jī)械的有限操作,以及施工管理過(guò)程中存在諸多不足,導(dǎo)致深基坑坑坑洼洼的開(kāi)挖現(xiàn)象很多。破壞程度不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致開(kāi)挖深挖中后期出現(xiàn)諸多問(wèn)題,如:基坑外變形或漏水、挖掘坑中的泄漏。需要注意的是,根據(jù)具體情況和設(shè)計(jì)方案,會(huì)有一定的誤差。一般情況下,深基坑設(shè)計(jì)是圖形化設(shè)計(jì)軟件和環(huán)境不確定性的結(jié)合,因此在施工和施工過(guò)程中,由于環(huán)境條件眾多,設(shè)計(jì)方案存在很多不一致的情況。這是因?yàn)榫S護(hù)和支撐技術(shù)高,而挖掘技術(shù)低。使用這兩種技術(shù),在沒(méi)有協(xié)調(diào)的情況下管理協(xié)調(diào)變得更加困難[1]。1.2.2建筑組織、結(jié)構(gòu)工程和安全設(shè)計(jì)的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃只注重形式基坑的設(shè)計(jì)和施工有特殊的環(huán)境和條件(地質(zhì)、水文、氣候條件等),只有支護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、支護(hù)系統(tǒng)、防滲措施和適合這種特殊的環(huán)境和條件環(huán)境,明智的設(shè)計(jì)需要緊密的結(jié)構(gòu)配合,并嚴(yán)格遵守基坑支護(hù)安全運(yùn)行的結(jié)構(gòu)要求。支護(hù)開(kāi)挖的全過(guò)程實(shí)際上就是對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施加荷載的全過(guò)程,任何超限開(kāi)挖都會(huì)使支護(hù)結(jié)構(gòu)超載,不可避免的嚴(yán)重后果。但是,一些建筑公司在為項(xiàng)目制定具體方案,組織挖掘、施工和安全時(shí),只是照搬,流于形式。1.2.3施工程序疏忽,安全性不足在設(shè)計(jì)深基坑時(shí),充分注意了施工過(guò)程的操作,但大多數(shù)情況下,施工方為了加快施工計(jì)劃和進(jìn)度,并沒(méi)有將其投入實(shí)際施工,造成施工質(zhì)量無(wú)視。例如,在深基坑的設(shè)計(jì)中,往往對(duì)深基坑的挖掘過(guò)程提出了嚴(yán)格的要求,以減少地基的變形,保證安全和施工質(zhì)量。土地養(yǎng)護(hù)技術(shù)含量較高,需要嚴(yán)格的施工管理制度,而現(xiàn)代開(kāi)挖技術(shù)含量較低,管理和手續(xù)相對(duì)簡(jiǎn)單。這兩種技術(shù)的不兼容應(yīng)該使管理協(xié)調(diào)變得困難。但是,為了縮短工期,提高很多土方工程的經(jīng)濟(jì)效益,有些工程經(jīng)常出現(xiàn)超低開(kāi)挖來(lái)幫助施工深基坑,極大地影響了施工安全和質(zhì)量。施工過(guò)程中的問(wèn)題會(huì)影響地下基坑安全系統(tǒng)的施工質(zhì)量,砌塊開(kāi)挖的控制系統(tǒng)從來(lái)都不是完美的,開(kāi)挖的變形無(wú)法及時(shí)恢復(fù),很多隱藏的技術(shù)缺陷無(wú)法及時(shí)糾正,致使無(wú)法消除。1.2.4斜坡處理不當(dāng)在實(shí)際使用中,在一些城市中心工地,相鄰距離往往在地下1~2m范圍內(nèi),管道分布較為密集,難以開(kāi)展地下支護(hù)工作。在開(kāi)挖中挖出第一層土后,施工公司需要在開(kāi)挖水平面的一定區(qū)域內(nèi)懸掛鋼格板,并及時(shí)硬化土層表面,有效防止雨水侵蝕和對(duì)邊坡穩(wěn)定性的許多負(fù)面影響。一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件盲目監(jiān)控施工過(guò)程,忽視排水清理和地表固結(jié)縫,導(dǎo)致雨水侵入,往往導(dǎo)致較大的滑坡位移,無(wú)法進(jìn)行鋼筋處理。由于施工企業(yè)管理制度和工程監(jiān)控存在諸多缺陷,施工企業(yè)無(wú)法及時(shí)反饋基坑變形情況,技術(shù)隱患難以及時(shí)糾正,導(dǎo)致問(wèn)題層出不窮,無(wú)法及時(shí)解決。1.2.5施工隊(duì)伍素質(zhì)和技術(shù)不統(tǒng)一施工人員在深地基全過(guò)程中起著關(guān)鍵作用,如果施工人員工作不當(dāng)、違規(guī)施工,不僅直接影響深地基的順利運(yùn)行,而且還存在隱患。為施工安全以及一些施工人員在施工過(guò)程中疏忽大意,經(jīng)常出現(xiàn)不按設(shè)計(jì)圖紙和質(zhì)量特性施工、使用支撐構(gòu)件施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)增加附加荷載等問(wèn)題。1.2.6施工管理薄弱,水平亟待提高在巖土工程中創(chuàng)建深基坑,可以避免影響整個(gè)工程施工時(shí)間的施工問(wèn)題,例如:錨索調(diào)平不當(dāng)導(dǎo)致錨索極限抗拉強(qiáng)度不匹配。導(dǎo)致支撐的設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)的作用有限,尚未考慮維修工作和施工過(guò)程中的問(wèn)題帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,對(duì)施工安全和支撐的影響需要重新評(píng)估,也有施工企業(yè)在施工兩個(gè)基坑和邊坡穩(wěn)定時(shí)沒(méi)有全面的總體規(guī)劃和協(xié)調(diào),無(wú)法及時(shí)溝通。造成這些問(wèn)題的主要原因是施工管理中缺乏動(dòng)態(tài)的質(zhì)量管理和信息化管理,這是現(xiàn)代巖土深地基施工中的熱點(diǎn)問(wèn)題[2]。

2樁基內(nèi)柱在工程實(shí)例中的使用

2.1一般內(nèi)部支撐平面的位置

科學(xué)的內(nèi)部支護(hù)設(shè)計(jì)方案應(yīng)考慮基坑特點(diǎn)、地下主體結(jié)構(gòu)和環(huán)境保護(hù)等特點(diǎn)。根據(jù)基坑的具體特點(diǎn),可分為以下幾種內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu):①對(duì)于擴(kuò)展基坑的形狀,在短邊方向和水平方向安裝反扣系統(tǒng)。根據(jù)開(kāi)挖的短邊長(zhǎng)度和開(kāi)挖情況,可接受內(nèi)部鋼柱和混凝土柱的組合。②對(duì)基坑系統(tǒng)各施工階段要求較高的開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)相鄰建筑物可采用正交支護(hù)結(jié)構(gòu),如火車(chē)站、地鐵站、隧道等。③由于基坑面積大,基坑凹凸不平,拐角支座可以斜著安裝,而長(zhǎng)邊采用短徑支座系統(tǒng)安裝。④在開(kāi)挖水平不均勻的情況下,必須注意避免在施工中出現(xiàn)角度。最后,根據(jù)不同的開(kāi)挖條件,可以采用一種方式或多種方式組合安裝不同的內(nèi)部支撐系統(tǒng)[3]。

2.2各種內(nèi)部支持方式特點(diǎn)

2.2.1排樁形式的內(nèi)部支撐行樁內(nèi)部支撐在我國(guó)沿海城市較為普遍。支撐樁有不同的類(lèi)型,大致分為:井樁、水下管樁和預(yù)制樁。內(nèi)部支護(hù)系統(tǒng)根據(jù)開(kāi)挖的不同情況,組合支護(hù)樁的種類(lèi)。樁排內(nèi)支撐的優(yōu)點(diǎn)是支護(hù)系統(tǒng)安全可靠,開(kāi)挖和地下施工的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便。施工過(guò)程可概括為:支撐樁選擇→支撐結(jié)構(gòu)形成→有效支撐結(jié)構(gòu)維護(hù)→機(jī)械開(kāi)挖→人工土壤修復(fù)→基礎(chǔ)墊塊→鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)?;A(chǔ)的實(shí)際施工應(yīng)綜合考慮開(kāi)挖深度、地面地質(zhì)條件、施工環(huán)境和開(kāi)挖本身的形態(tài)特征,制定詳細(xì)的工作計(jì)劃,土地監(jiān)管可以彌補(bǔ)支護(hù)監(jiān)管的不足。2.2.2環(huán)形內(nèi)部支撐環(huán)形內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)合理穩(wěn)定,施工空間大,開(kāi)挖施工方便,節(jié)省工程預(yù)算等具有優(yōu)勢(shì)。主要用于深、大、不穩(wěn)定基坑的內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)。2.2.3圓形內(nèi)支撐只要圓形內(nèi)支架適用于深基坑的開(kāi)挖,懸臂桿支撐結(jié)構(gòu)難以滿足,錨桿結(jié)構(gòu)難以完成開(kāi)挖條件。當(dāng)基坑的形狀比較標(biāo)準(zhǔn)的方形時(shí),可以采用這種內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)。使用圓形內(nèi)柱時(shí),應(yīng)注意與圓形內(nèi)柱相連的其他內(nèi)柱的軸線應(yīng)盡可能與圓心相交。

3在基坑支護(hù)上檢查樁基內(nèi)支座的安全性

工程的施工質(zhì)量是整個(gè)工程的命脈,因此在基坑支護(hù)上,做好樁基內(nèi)部支護(hù)的安全管理十分重要。施工前,通過(guò)對(duì)地下基坑支護(hù)的研究和分析,獲得設(shè)計(jì)圖紙、說(shuō)明書(shū)、施工人員的工作進(jìn)度和施工預(yù)算等分析施工、安全制定、科學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、預(yù)算合理的項(xiàng)目施工方案。在實(shí)際施工中,隱患和施工事故仍受不可控因素的影響,所以一定要做好施工管理和監(jiān)督工作。場(chǎng)地建設(shè)需要有規(guī)律、有計(jì)劃、保質(zhì)保量、嚴(yán)格監(jiān)督管理,長(zhǎng)期堅(jiān)持應(yīng)急計(jì)劃以控制安全事故的發(fā)生也很重要[4]。

3.1制定安全詳細(xì)的施工計(jì)劃

施工指導(dǎo)文件旨在完善施工各環(huán)節(jié),保障施工人員安全,合理分配施工預(yù)算,確保施工順利、安全。深基坑支護(hù)工程是唯一一個(gè)安全要求非常高的工程,由于對(duì)環(huán)境的結(jié)構(gòu)干預(yù)比較大,施工過(guò)程也比較復(fù)雜,為了保證施工工作,需要準(zhǔn)備專(zhuān)門(mén)的建筑群。施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和周?chē)矬w的保護(hù)也非常重要。

3.2就地控制系統(tǒng)的改進(jìn)

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控是暢通無(wú)阻地完成基坑支護(hù)工作的關(guān)鍵,創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化操作員行為和使用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的系統(tǒng),項(xiàng)目經(jīng)理監(jiān)督挖掘項(xiàng)目的整個(gè)施工過(guò)程。

3.3應(yīng)急響應(yīng)的建立和完善

在基坑支護(hù)的內(nèi)支護(hù)施工中,有很多不可預(yù)見(jiàn)的因素容易造成工程施工中的事故。為了減少事故,防患于未然,需要長(zhǎng)期遵循定期的應(yīng)急預(yù)案。在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的統(tǒng)一指揮員,負(fù)責(zé)每一層樓。在發(fā)生事故時(shí),能夠迅速啟動(dòng)救援機(jī)制,快速高效地組織實(shí)施救援,盡可能避免人員受傷[5]。

4結(jié)語(yǔ)

近年來(lái),隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的提高和國(guó)家綜合實(shí)力的增強(qiáng),城市發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大,建筑業(yè)蓬勃發(fā)展。然而,隨著建筑業(yè)的發(fā)展和繁榮,對(duì)結(jié)構(gòu)工程的需求也隨之增加。由于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性,更要注意建筑物的地基。樁基內(nèi)支護(hù)的施工對(duì)于基坑支護(hù)是十分重要的,所以要做好樁基內(nèi)支護(hù)的施工,為建設(shè)工程的質(zhì)量做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn):

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[3]趙花麗,傅少君.深基坑工程的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].孝感學(xué)院學(xué)報(bào),2015(3).

[4]余嘉,樊國(guó)燕.樁基內(nèi)支撐在基坑支護(hù)中的應(yīng)用探究[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2013(28).

[5]鄭大勇.樁基內(nèi)支撐在基坑支護(hù)中的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2013(24).

作者:黃發(fā)能 單位:廣東省地質(zhì)工程公司