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解析基坑中支护施工的问题

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摘要:本文主要对基坑支护施工问题进行了解析。阐述了基坑工程是一门综合性、实践性很强的学科,但在实际施工中面临着施工项目复杂的趋势,尤其是在工程质量和安全生产要求逐渐提高的今天,我们必须要以严谨的科学态度来对待基坑支护问题。本文分析了工程中基坑支护施工中目前存在的主要问题,并提出相应的施工管理对策,期望在今后的工程实践中不断总结和提高技术水平,为发展基坑工程的理论和实践做出贡献。

关键词: 基坑 支护施工 问题

引言:随着我国经济建设的飞速发展和人民生活水平的逐步提高,高层建筑物日益增多,工程呈现出场地越来越紧凑、基坑越来越深 、规模越来越大等特点。合理的基坑支护技术是保障建筑物安全施工的关键,为了确保建筑物的稳定性,对基坑工程施工要求也就越高。如何做好基坑施工,选取一种在经济、技术上都合理可行的支护类型,从而使主体结构施工能够得以顺利、高质量的进行,这是当前急待解决的一个问题。

1、基坑支护施工中存在的问题

现如今基坑支护的设计理论虽然有了很大发展,但是在实际施工中仍然存在许多不足的地方,主要表现为以下几个方面。

1.1边坡施工不符合规范要求

边坡施工达不到设计、规范要求,经常存在超挖和欠挖现象。一般基础在开挖时均使用机械开挖、人工简单修坡后即开始挡土支护、初喷工序。而在实际开挖时,由于施工管理人员不到位,技术交底不充分,分层分段开挖高度不一,挖掘机操作手的操作水平等各种因素的影响,使机械开挖后的边坡表面平整度、顺直度极不规则,而人工修坡时不可能深度挖掘,只能就机挖表面作平顺修整,在没有严格检查验收就开始初喷,故出现超挖和欠挖现象。

1.2土层开挖和边坡支护不配套

常见于支护施工滞后于土方施工很长一段时间,而不得不采取二次回填或搭设架子来完成支护施工。例如:在基坑开挖至地下6 m时,将第二道支撑分为立即支撑、5天后支撑和2 0天后支撑三种情况进行计算比较发现无支撑暴露时间越长,支护墙的最大水平位移将越大,而墙体的弯矩变化不大。一般来说,当土方开挖技术含量相对较低,工序简单,组织管理也相对容易。而挡土支护的技术含量高,工序较多且复杂,施工组织和管理都较土方开挖复杂。所以在实际施工过程中,大型工程均是由专业的施工队伍来分别完成土方和挡土支护工作。这样在施工过程中协调管理的难度大,土方施工单位抢进度,开挖顺序较乱,尤其是雨期施工,甚至不顾挡土方支护施工所需工作面,支护施工的操作面几乎是无法操作,时间上也无法完成支护工作,以致使支护施工晚于于土方施工。因支护施工无操作平成钻孔、注浆、布网和喷射砼等工作,而不得不用土方回填或搭设架子设置操作平台来完成施工。这样不但难于保证施工进度,也难于保证工程质量,较易出现险情,留下质量隐患。

1.3喷射砼厚度不够,强度达不到设计要求。

目前建筑工程基坑支护喷射砼常用的是干喷法喷射砼设备,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加入,操作方便,可连续喷射施工。虽然干喷法设备操作简单、易于施工,但因砼水灰比不宜严格控制、养护不到位等因素,往往造成喷后砼的厚度不够、砼强度达不到设计要求。

1.4忽视跟踪监测

跟踪监测是随时掌握基坑支护变化的重要手段,是确保工程正常使用和发现问题及解决问题的重要基础。但是许多施工单位在施工中没有完善的跟踪监测手段和制度,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、基坑支护施工管理对策

2.1 转变传统基坑支护设计理念

目前我国还没有统一的支护结构设计的相关规范和标准。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。这些计算理论所计算出的结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大。因此,基坑支护结构的施工工程设计不应该再采用以往传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。基坑支护作为一个结构体系,应要满足稳定和变形的要求,即通常规范所说的两种极限状态的要求,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态,对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏,出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大,影响正常使用,但未造成结构的失稳。 因此,基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下,还要控制位移量,不致影响周边建筑物的安全使用。因而,作为设计的计算理论,不但要能计算支护结构的稳定问题,还应计算其变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内。一般的支护结构位移控制以水平位移为主,主要是水平位移较直观,易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关,这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分,对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的,则应控制小变形,此即为通常的一级基坑的位移要求;对于周边空旷,无构筑物需保护的,则位移量可大一些,理论上只要保证稳定即可,此即为通常所说的三级基坑的位移要求;介于一级和三级之间的,则为二级基坑的位移要求。对于一级基坑的最大水平位移,一般宜不大于30mm,对于较深的基坑,应小于0.3%H,H为基坑开挖深度。对于一般的基坑,其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝,当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝,因此,一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜,否则会产生较明显的地面裂缝和沉降,感观上会产生不安全的感觉。一般较刚性的支护结构,如挡土桩、连续墙加内支撑体系,其位移较小,可控制在30mm之内,对于土钉支护,地质条件较好,且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外,一般会大于30mm。 基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用的支护结构。

2.2加强对土方开挖施工工序的组织与管理。

基坑开挖施工中,精心安排开挖施工分层、分块的部位和时间,精心安排挡土支护的施工时间,有效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,以达到利用尚未被挖动的土体尚能在一定程度上控制其自动位移的潜力,而使其应力控制土移和基坑支护周围土移之间存在着一定的相关性。

2.3强化质量责任,加强过程控制。

施工单位要从根本上解决好施工管理人员,特别是项目经理、技术负责人的质量和组织管理松懈的思想问题。坚持持证上岗和岗前培训制度。管理人员要具备相应的岗位管理能力,要熟悉各工序的操作程序和质量控制点。操作人员也应具有相应岗位的上岗证,严格管理,对新来人员和离岗较长时间的人员必须做好岗前培训工作,来确保操作人员的操作水平和方法。

对开挖过程实施跟踪监测,及时记录和反馈。在基坑开挖过程中,及时对开挖进行跟踪监测,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,采取相应措施,确保施工安全、顺利进行。同时作好施工监测,施工监测还有利于积累资料,检验设计的正确性,为今后改进设计理论和施工技术提供依据。

3、 结束语

基坑工程施工具有一定的复杂性和风险性,施工管理中要求决策者掌握本地区或类似条件下已有的成功经验和失败的教训,根据自身的工程要求和条件进行综合考虑,做出安全、可靠、经济的整体施工方案,保证工程统一协调、优质高效地施工。