建筑工程深基坑施工安全管理措施

建筑工程深基坑施工安全管理措施

摘要:建筑工程深基坑项目危险性较大,施工内容包括勘察、围护施工、基坑监测、土方挖填等等,对于施工技术的专业性要求比较高,必须加强施工安全管理,保证深基坑施工的顺利进行。对此,本文首先对建筑深基坑工程施工安全问题的产生原因进行介绍,然后以某建筑工程为研究对象,对深基坑施工安全管理要点进行详细探究,以期为类似工程提供借鉴。

关键词:深基坑;开挖;维护

1引言

在建筑工程深基坑施工中,基坑开挖、支护是一项系统工程,涉及工程地质、结构、施工材料、技术、管理等多个因素,在施工过程中存在较多危险因素。如果施工安全管理不当,就会造成深基坑周边土体发生不均匀沉降,影响周边建筑工程、道路工程、管线工程安全,阻碍项目建设的顺利进行。因此,对建筑工程深基坑施工安全管理要点进行详细探究迫在眉睫。

2建筑深基坑工程施工安全问题产生的原因

根据相关研究发现,造成建筑工程深基坑施工安全的因素有很多种,常见影响因素有以下几种:①支护结构设计不合理,在施工过程中存在缺陷,导致支护体系稳定性降低,造成上述问题的原因是设计方案不合理、施工技术应用不当。②土体结构稳定性降低,导致支护结构体系受到破坏,影响基坑稳定性,造成上述问题的原因是土坡开挖较大,基坑外侧超载等。③深基坑围护体系渗水,在水的影响下,周边结构受到破坏,基坑稳定性降低,造成上述问题的原因是维护结构体系施工不当,导致漏水。④基坑隆起或者过大失稳,产生上述问题的原因在于围护墙深度比较小,承压水降水无法达到施工要求。

3工程概况

在贵州某工程地下室深基坑施工中,采用土—岩组合基坑边坡施工方式。通过对施工现场地质条件进行现场勘察,深基坑侧壁的上部为红粘土,而下部则会石灰岩,局部表层覆盖填图。其中,红粘土主要为硬—软塑状,在深基坑的基岩面上,主要为流塑状软粘土。在本工程施工场地中,土层从上到下分别是杂填土、硬塑红粘土、可塑红粘土、软塑红粘土以及流塑状褐色软粘土。另外,场地下下伏基岩石灰岩的埋藏深度在12.0~17.5m之间。施工场地地质剖面如图1所示。

4浅谈建筑工程深基坑施工安全方案

4.1围护工程

在建筑工程深基坑围护施工中,施工内容包括钻孔灌注桩、混凝土连续墙、挡土墙、预制空心方桩等等,另外,还应该做好对撵、压力注浆角撑、斜撑与混凝土盖梁结构之间的施工配合。在具体的施工过程中,要求对施工现场进行地质勘查,确定深基坑开挖深度、施工安全影响因素、技术条件等等,制定科学合理的施工安全管理方案。

4.1.1围护设计思路

本工程围护结构对于抗变形能力的要求比较高,A区基坑深度为4.9m,B区基坑深度为7.3m,C区基坑深度为9.1m,由于不同施工区域的深基坑开挖深度不同,因此,要求采用多种围护结构组合施工方案。在本工程施工中,综合考虑地质条件、造价、土体开挖等内容,在9.1m深基坑施工中,采用钻孔灌注桩施工技术,加强支撑作用,同时,对于第二道支撑,采用预应力锚杆结构。该建筑工程深基坑南侧有汽车斜坡道,可采用大面积水泥搅拌桩加固施工技术,另外,北侧深基坑开挖深度为4.9m,可采用悬臂桩加固施工方式,而对于7.3m深基坑,可采用对撑或者角撑方式,除此以外,在南北深浅交汇位置,可采用水泥搅拌桩支护施工技术。

4.1.2围护设计计算

在围护结构设计中,对于围护压力,可依据朗肯土压力理论进行计算,地面超载取20kN/m2,采用半无限分布方式,在深基坑南侧以及东侧的深基坑施工中,采用长度为18.5m,尺寸为准800@950的钻孔灌注桩,桩配筋为l2准25。另外,在北侧悬臂施工中,采用长度16.5m,尺寸准800@900的钻孔灌注桩,在于地面距离7.0m的位置,设置预应力锚杆,锚杆之间的间距为950mm,并根据25、30倾角交错排布。对于西北侧角撵,采用尺寸为准800@1000的钻孔灌注桩施工,桩体长度为13.0m,桩身配筋尺寸为12准22。在支撵结点位置的支撵柱是由钢结构、钻孔灌注桩所组成的,在基础施工中,应用素混凝土包裹钢构件,在底板施工中,为了保证底板钢筋能够顺利通过,应敲掉外包混凝土结构。南侧坡道水泥搅拌桩长度为10.8m,宽度为5.7m,桩体顶部与地面之间的距离为3.7m,水泥搅拌桩插入基坑底部6.25m,与钻孔灌注桩形成整体结构。除西北侧角撑的浅基坑和南侧基坑以外,基坑其他坑底与坑壁之间的距离为3.0m,并在深度为5.0m的范围内进行压力注浆施工,对被动土起到加固作用。

4.1.3施工安全管理要点

根据现场勘察,该建筑深基坑地质条件为淤泥质软土,基坑开挖以及支护施工难度比较大,如果支护结构稳定性降低,就会影响深基坑施工质量,甚至对整个建筑工程造成不良影响,对此,必须加强深基坑施工安全管理,保证项目建设的顺利进行,具体应该注意以下几点:(1)在施工前,对锚杆结构进行承载力试验、压力注浆加固效果试验,然后根据试验结果,确定锚杆施工长度以及注浆压力配比。(2)加强深基坑围护施工监测,判断深基坑施工对于周边建筑工程的影响以及支护结构工作状态,具体而言,在深基坑开挖施工中,应该注意以下几点:①对施工现场管网工程、建筑工程的沉降量进行监测,综合考虑该建筑工程实际情况,设置12个沉降观测点。②对建筑工程圈梁以及位移量进行监测,对深基坑开挖施工中的圈梁结构稳定性进行测定分析,如果有需要,还应该对深基坑周边地下水位进行监测,判断周边建筑工程沉降,同时对水泥搅拌桩施工效果进行检测分析。③对深基坑深层土体位移量进行监测,确保埋设深度与围护桩的深度保持一致。④加强深基坑支撑轴力监测,在该建筑工程深基坑施工中,在锚杆结构上设置10个测力点,对锚杆受力情况进行监测,并做好完善的监测记录。对于上述施工监测内容,要求在土方开挖施工中,每日监测1次,当地下室底板施工完成后,每3天监测1次。对于所有的监测数据,应该及时做好汇总,如果出现监测报警的情况,则应该立即向有关部门通报,建设单位、施工单位、监理单位等加强沟通交流,对施工方案进行调整,具体的调整内容包括基坑周边卸荷、应急支撑等内容。(3)在建筑工程深基坑施工容易受到环境气候因素的影响,尤其是雨季,应该注意尽量避免地表水冲洗对围护结构强度、地下水位造成不良影响。在深基坑开挖施工中,在深基坑外侧,可以设置8个集水井,集水井深度为3m,直径为800mm,内套直径600mm用8准16纵向盘,准10@100螺旋箍做成钢筋笼。在集水井井壁与钢筋笼之间,还应该设置滤水层,在钢筋笼外表,采用筛网包裹住,对于各个集水井之间,采用深度为300m,宽度为500mm的盲沟进行连接,另外,在深基坑底部的四周以及中间位置,还应该设置坑内集水坑,并做400×400排盲沟,及时排除积水。(4)在深基坑土方开挖施工中,当开挖到一定的深度,并且基坑面积达到一定值,则应该做好桩头处理,加快垫层施工,提升围护结构稳定性,避免深基坑底部受到雨水破坏,影响深基坑施工的顺利进行。

4.2挖土工程

4.2.1基坑开挖施工

深基坑开挖深度较大,在开挖施工过程中,应该及时采用推土机对场地进行整平处理,在本工程施工中,选用反铲挖土以及拉铲挖土机进行开挖施工,并采用多层开挖方式,对于开挖出的土方,随挖随运。另外,在深基坑开挖施工现场,还应该预留坡道以及汽车出入口,便于施工机械设备、土方运输。

4.2.2施工安全管理要点

在深基坑开挖施工安全管理方面,应该注意以下几点:①当支护体系达到一定的设计强度后,才能够进行分层开挖施工,禁止一次开挖到底。②注意避免机械设备碰撞,对于机械开挖不到的部位,采用人工开挖方式,及时运走开挖出的土方,对于开挖出的土方,禁止随意堆积在基坑壁外侧。③在开挖施工过程中,避免深基坑底隆起或者坑底管涌失稳定,为了避免深基坑底隆起,可以采用阶梯式挖土方案,或者在基坑壁的四周位置预留部分反压土,为了避免坑底管涌失稳,可以采用相应的排水施工技术,降低地下水位。

5结语

综上所述,本文主要结合工程实例,对建筑工程深基坑施工安全管理要点进行了详细探究。深基坑施工内容复杂,综合性较强,在施工过程中容易受到施工技术、环境气候等因素的影响,对此,必须优化设计方案,加强施工监测和安全管理,保证项目建设的顺利进行。

参考文献

[1]林建明.城市中心区建筑深基坑工程安全控制要点[J].建筑安全,2013,28(6):7~10.

[2]张秋芳.建筑工程深基坑施工安全探讨[J].建筑安全,2012,27(9):25~26.

[3]黄沛,刘铭,陈华,等.桩基建筑物受临近深基坑施工影响的安全评估[J].岩土工程学报,2012,34(s1):347~351.

作者:顾典勇 单位:贵州红果经济开发区住房和城乡建设局