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【摘要】:随着我国经济的高速发展,高层建筑的深基坑支护工程对于工程造价、工期以及建筑周围环境都产生较大的影响。本文结合工程实例,对深基坑支护工程的安全施工与管理进行了论述。
【关键词】:深基坑支护;安全施工;管理
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
引言
近年来,随着大批的高层建筑的建设,开发商为提高建筑用地率,加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求,多层、超高层建筑地下室的设计必不可少,有的地下建筑甚至有三四层,最深的达数十米,于是,地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。深基坑支护的设计、施工、管理技术是近20年来在我国逐渐涉及的技术难题。
一、基坑支护工程安全问题的原因
1、施工技术方面分析
深基坑支护是一个动态变化的过程,在施工中存在许多不确定因素。如在基坑开挖过程中,未考虑周边可能施加的动荷载且由于地下水处理的不当,导致深基坑工程频频发生事故。地下水位的降低,有利于基坑支护,却不利于周边环境。如果不采取相应的降水措施,对保护周边环境有利,但却对基坑的支护十分不利,这种矛盾性,使地下水的处理存在很大的难度。一旦处理不当,就容易引发工程事故:如广东佛山一工程,采用双排搅拌桩止水加喷锚网支护的复合支护结构,由于搅拌桩的止水效果并不理想,基坑开挖至5m时就出现了漏水涌砂的现象;开挖至8m时,涌砂涌水的现象越来越严重,并引起周围地面的塌陷以致开裂,无法继续工程施工,后在搅拌桩外围采取高压旋喷止水才解决了问题,但已造成了工程成本的大大提高。
2、施工管理中质量监控方面分析
由于现场环境的复杂性,给施工作业带来诸多不便,因为得不到管理人员的足够重视,又缺乏有效的质量监控体系,影响了施工质量,甚至造成工程事故。例如:不按设计要求和规范施工;施工中不按图施工、将设计方案随意改变;在注浆法施工过程中,注浆的压力达不到设计的要求,使锚杆抗拔力大打折扣;在锚喷支护中,随意减短锚杆长度;护坡桩插入深度或桩径不够等。
二、结合工程实例,对深基坑支护技术进行论述
天津富润(富力)中心工程项目位于天津市和平区的小白楼商务区,建成后将成为此处的标志性建筑。东面紧邻市区主干道之一的南京路,北面毗邻合肥道,西面和南面被南昌路和芜湖道包围。本工程地上公寓楼54层、办公楼47层、裙房3层;地下4层;建筑高度:207.9m;总建筑面积:180220m²。基坑占地面积7795m²,基坑开挖基本深度-19.1m,核心筒局部深度-24.5m。本工程地下设置停车场,战时人防,地上商业裙房、公寓楼、办公楼。全部逆作法施工。
逆作法结构设计竖向结构支撑体系概况:主楼桩柱设计Φ1300mm混凝土桩26根、桩深63.35m,内插Φ1000×28钢管柱至-8m、二次叠合后为1500×1500mm框架柱,裙房设计Φ600钢筋混凝土桩柱、二次叠合后为直径750mm框架柱。核心筒采用壁桩支撑结构,设计壁桩厚度600mm、壁桩深63.5m,二次叠合后壁桩设计厚度为900mm。 桩基C45水下混凝土,后期叠合采用C65自密实浇筑。
1、地下连续墙
地下连续墙厚800mm、1200mm,深度35m、37m、60m,设计要求垂直度允许偏差≤1/150,采用抓槽机成槽,泥浆护壁,槽壁垂直度检测,淸孔,下钢筋龙,二次淸孔,沉渣检测,水下混凝土初灌控制,接缝控制,清水劈裂,墙底注浆,确保施工质量良好。
2、逆作法竖向支撑桩柱
本工程逆作竖向支撑主楼设置26根圆钢管桩柱,桩深63.35m,内插Φ1000×28mm钢管柱至-8m,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋长1200×28mm钢护筒,二次叠合后为1500×1500mm框架柱。地下室Φ600mm的桩54根,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋1200×28mm钢护筒,二次叠合后为Φ750mm框架柱。Φ1000mm的桩6根,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋1200×28mm钢护筒,二次叠合后为Φ112mm框架柱。600宽的矩形核心筒,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋同楼层板钢筋接驳器,100%接头。
3、±0.00以上主楼超高层施工技术
±0.00以上裙房3层、公寓楼54层、办公楼47层建筑高度207.90m,公寓楼标准层高3.40m,其中有13层3.60m,办公楼标准层高4m,框架柱截面尺寸1400×1400,內含Φ1000×28mm钢管砼强度C65并增加微膨胀剂。
4、标准层以上核心筒滑(爬)模施工
结构形式为劲性钢管柱框架核心筒体系,办公楼标准层高度4.0m。模板按标准层高配置,高4.15m。公寓楼标准层高度3.4m,但层高3.6m的非标层共13层,经综合考虑模板按3.6m层高配置,模板高3.75m。模板配置情况:根据砼浇筑高度不同,模板下包100mmm,上包砼50mm。为方便快捷施工,核心筒模板拟采用RIM-SCS80自动液压滑升体系,该大模板滑升体系施工操作简单,安全性高,滑升过程中完全抛开了需要塔吊配备的理念,塔吊只需提供提升钢筋及混凝土施工时的配件即可。从而节省了塔吊的使用时间,提高了塔吊的使用率。从而解决本工程施工场地狭窄,加快主体施工进度的目的。采用RIM-SCS80型液压自滑模系统。该滑模体系具有模板、架子合为一体,实现与导轨相互滑升的特点,操作简单、便于支拆,可提高工作效率,混凝土墙面质量达到清水混凝土效果。
三、深基坑支护工程安全施工与管理的建议
1、基坑支护施工质量的全过程控制
岩土深基坑的支护施工重在过程的控制,一旦在施工过程的控制环节出现了问题,事后补救和纠正都会很困难。因此,我们必须按设计方案严格组织施工,同时进行严格的施工过程管理控制,确保施工的质量。在施工过程中施工单位不能任意改变锚杆数量、长度、型号、位置、放坡系数、加强筋范围、钢筋网间距等。当设计方案需要变更时,必须经专家重新评审。基坑支护的施工单位要与挖土的施工单位配合紧密,坚持按照“分段分层开挖和分段分层支护”的施工原则进行施工。具体开挖的方法和土方开挖的顺序必须和设计的工作情况相一致,并遵循“严禁超挖,先撑后挖,分层开挖,开槽支撑”的原则,尽量在开挖过程中减少土体扰动的范围,并缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,均衡开挖,对称开挖,在开挖过程中合理利用土体自身对位移的控制能力。
2、深基坑支护设计的管理
设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当施工技术可行、安全可靠、经济合理。在我国,由于深基坑出现的较晚,深基坑设计并不成熟。要改变这种状况,应做到以下三点:
(1)设计人员应具有地基与基础、材料力学、水文地质与工程地质、结构力学、土力学等多学科的知识,熟悉当地水文地质的特点和状况,在结合建筑及周围环境特点的基础上,设计出合理经济的深基坑支护方案;
(2)在施工前工程人员应认真审核方案,理解设计意图,与设计人员及时沟通以掌握了解方案,在施工组织时,使各道工序、各个组成部分有序协调;
(3)业主方应深知深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位进行支护方案的设计。
3、专项施工方案的编制
深基坑工程施工单位应当根据经审查合格的设计文件,结合工程实际编制专项施工方案。专项施工方案除应当具备常规的内容外,还应当包括执行规范、规程、设计中所规定的施工程序的技术措施;土方开挖及运输方案;控制地面堆载、地表水、地下水的措施;对邻近建(构)筑物、道路,供电及市政管线的保护措施、监控措施;应急抢险措施等内容。
结束语
深基坑支护工程施工技术措施合理、科学与否,直接影响到工程本身的进度与质量,并对提高人身安全的保证与工程的经济效益起到关键性作用。作为近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学,它还有待于理论上的完善,如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型,还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。
参考文献:
【1】蒋玉良.深基坑支护设计与施工管理[J].黑龙江科技信息.2010.
【2】宿英安. 深基坑支护工程安全施工管理[J].百科论坛,2009.01.
【3】蒋荣.深基坑支护技术在实际工程中的应用[J].企业科技与发展.2010.
【关键词】:深基坑支护;安全施工;管理
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
引言
近年来,随着大批的高层建筑的建设,开发商为提高建筑用地率,加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求,多层、超高层建筑地下室的设计必不可少,有的地下建筑甚至有三四层,最深的达数十米,于是,地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。深基坑支护的设计、施工、管理技术是近20年来在我国逐渐涉及的技术难题。
一、基坑支护工程安全问题的原因
1、施工技术方面分析
深基坑支护是一个动态变化的过程,在施工中存在许多不确定因素。如在基坑开挖过程中,未考虑周边可能施加的动荷载且由于地下水处理的不当,导致深基坑工程频频发生事故。地下水位的降低,有利于基坑支护,却不利于周边环境。如果不采取相应的降水措施,对保护周边环境有利,但却对基坑的支护十分不利,这种矛盾性,使地下水的处理存在很大的难度。一旦处理不当,就容易引发工程事故:如广东佛山一工程,采用双排搅拌桩止水加喷锚网支护的复合支护结构,由于搅拌桩的止水效果并不理想,基坑开挖至5m时就出现了漏水涌砂的现象;开挖至8m时,涌砂涌水的现象越来越严重,并引起周围地面的塌陷以致开裂,无法继续工程施工,后在搅拌桩外围采取高压旋喷止水才解决了问题,但已造成了工程成本的大大提高。
2、施工管理中质量监控方面分析
由于现场环境的复杂性,给施工作业带来诸多不便,因为得不到管理人员的足够重视,又缺乏有效的质量监控体系,影响了施工质量,甚至造成工程事故。例如:不按设计要求和规范施工;施工中不按图施工、将设计方案随意改变;在注浆法施工过程中,注浆的压力达不到设计的要求,使锚杆抗拔力大打折扣;在锚喷支护中,随意减短锚杆长度;护坡桩插入深度或桩径不够等。
二、结合工程实例,对深基坑支护技术进行论述
天津富润(富力)中心工程项目位于天津市和平区的小白楼商务区,建成后将成为此处的标志性建筑。东面紧邻市区主干道之一的南京路,北面毗邻合肥道,西面和南面被南昌路和芜湖道包围。本工程地上公寓楼54层、办公楼47层、裙房3层;地下4层;建筑高度:207.9m;总建筑面积:180220m²。基坑占地面积7795m²,基坑开挖基本深度-19.1m,核心筒局部深度-24.5m。本工程地下设置停车场,战时人防,地上商业裙房、公寓楼、办公楼。全部逆作法施工。
逆作法结构设计竖向结构支撑体系概况:主楼桩柱设计Φ1300mm混凝土桩26根、桩深63.35m,内插Φ1000×28钢管柱至-8m、二次叠合后为1500×1500mm框架柱,裙房设计Φ600钢筋混凝土桩柱、二次叠合后为直径750mm框架柱。核心筒采用壁桩支撑结构,设计壁桩厚度600mm、壁桩深63.5m,二次叠合后壁桩设计厚度为900mm。 桩基C45水下混凝土,后期叠合采用C65自密实浇筑。
1、地下连续墙
地下连续墙厚800mm、1200mm,深度35m、37m、60m,设计要求垂直度允许偏差≤1/150,采用抓槽机成槽,泥浆护壁,槽壁垂直度检测,淸孔,下钢筋龙,二次淸孔,沉渣检测,水下混凝土初灌控制,接缝控制,清水劈裂,墙底注浆,确保施工质量良好。
2、逆作法竖向支撑桩柱
本工程逆作竖向支撑主楼设置26根圆钢管桩柱,桩深63.35m,内插Φ1000×28mm钢管柱至-8m,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋长1200×28mm钢护筒,二次叠合后为1500×1500mm框架柱。地下室Φ600mm的桩54根,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋1200×28mm钢护筒,二次叠合后为Φ750mm框架柱。Φ1000mm的桩6根,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋1200×28mm钢护筒,二次叠合后为Φ112mm框架柱。600宽的矩形核心筒,并在钢筋笼上每道水平支撑(楼层)位置预埋同楼层板钢筋接驳器,100%接头。
3、±0.00以上主楼超高层施工技术
±0.00以上裙房3层、公寓楼54层、办公楼47层建筑高度207.90m,公寓楼标准层高3.40m,其中有13层3.60m,办公楼标准层高4m,框架柱截面尺寸1400×1400,內含Φ1000×28mm钢管砼强度C65并增加微膨胀剂。
4、标准层以上核心筒滑(爬)模施工
结构形式为劲性钢管柱框架核心筒体系,办公楼标准层高度4.0m。模板按标准层高配置,高4.15m。公寓楼标准层高度3.4m,但层高3.6m的非标层共13层,经综合考虑模板按3.6m层高配置,模板高3.75m。模板配置情况:根据砼浇筑高度不同,模板下包100mmm,上包砼50mm。为方便快捷施工,核心筒模板拟采用RIM-SCS80自动液压滑升体系,该大模板滑升体系施工操作简单,安全性高,滑升过程中完全抛开了需要塔吊配备的理念,塔吊只需提供提升钢筋及混凝土施工时的配件即可。从而节省了塔吊的使用时间,提高了塔吊的使用率。从而解决本工程施工场地狭窄,加快主体施工进度的目的。采用RIM-SCS80型液压自滑模系统。该滑模体系具有模板、架子合为一体,实现与导轨相互滑升的特点,操作简单、便于支拆,可提高工作效率,混凝土墙面质量达到清水混凝土效果。
三、深基坑支护工程安全施工与管理的建议
1、基坑支护施工质量的全过程控制
岩土深基坑的支护施工重在过程的控制,一旦在施工过程的控制环节出现了问题,事后补救和纠正都会很困难。因此,我们必须按设计方案严格组织施工,同时进行严格的施工过程管理控制,确保施工的质量。在施工过程中施工单位不能任意改变锚杆数量、长度、型号、位置、放坡系数、加强筋范围、钢筋网间距等。当设计方案需要变更时,必须经专家重新评审。基坑支护的施工单位要与挖土的施工单位配合紧密,坚持按照“分段分层开挖和分段分层支护”的施工原则进行施工。具体开挖的方法和土方开挖的顺序必须和设计的工作情况相一致,并遵循“严禁超挖,先撑后挖,分层开挖,开槽支撑”的原则,尽量在开挖过程中减少土体扰动的范围,并缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,均衡开挖,对称开挖,在开挖过程中合理利用土体自身对位移的控制能力。
2、深基坑支护设计的管理
设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当施工技术可行、安全可靠、经济合理。在我国,由于深基坑出现的较晚,深基坑设计并不成熟。要改变这种状况,应做到以下三点:
(1)设计人员应具有地基与基础、材料力学、水文地质与工程地质、结构力学、土力学等多学科的知识,熟悉当地水文地质的特点和状况,在结合建筑及周围环境特点的基础上,设计出合理经济的深基坑支护方案;
(2)在施工前工程人员应认真审核方案,理解设计意图,与设计人员及时沟通以掌握了解方案,在施工组织时,使各道工序、各个组成部分有序协调;
(3)业主方应深知深基坑支护的重要性,选择有经验的设计单位进行支护方案的设计。
3、专项施工方案的编制
深基坑工程施工单位应当根据经审查合格的设计文件,结合工程实际编制专项施工方案。专项施工方案除应当具备常规的内容外,还应当包括执行规范、规程、设计中所规定的施工程序的技术措施;土方开挖及运输方案;控制地面堆载、地表水、地下水的措施;对邻近建(构)筑物、道路,供电及市政管线的保护措施、监控措施;应急抢险措施等内容。
结束语
深基坑支护工程施工技术措施合理、科学与否,直接影响到工程本身的进度与质量,并对提高人身安全的保证与工程的经济效益起到关键性作用。作为近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学,它还有待于理论上的完善,如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型,还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。
参考文献:
【1】蒋玉良.深基坑支护设计与施工管理[J].黑龙江科技信息.2010.
【2】宿英安. 深基坑支护工程安全施工管理[J].百科论坛,2009.01.
【3】蒋荣.深基坑支护技术在实际工程中的应用[J].企业科技与发展.2010.