我国在城市建设中面临用紧张问题,让众多城市对于地下空间进行深度开发,造成基坑深度发生巨大变化。同时,城市属于众多功能高度集合独立单位,导致深基坑作业极易影响周边建设,例如道路、地下设施等,对于城市正常运营造成负面影响。所以,有必要针对深基坑采用细致研究,合理提出风险管控相关策略,并深度研究应用技术重点,才能在以后施工中避免埋下严重安全隐患。
1.工程概况
某工程在市中心修建,东侧为大型综合市场,南侧为已经投入使用多年规划道路,而其他两面则被河流环绕。总用地面积超过11000平方米,建筑高度接近70米。基坑开挖普遍深度为9.5米,局部位置深度可达11.4米。同时,该工程环境较为复杂。在施工场地北部存在桥路基,而且其下方也有管道、管线等铺设,西部河道仅距离基坑围护13.5米。东部则为主干道,有电力、给排水等管道。同时,该工程所在地理位置雨季具有充沛雨量水位变化幅度在2米至3米左右,当前地下水在地表下的0.16至0.88米位置,高程则为2.97米至3.55米。
2.风险管控
2.1完善安全管理
在深基坑作业时,要充分收集当地气候环境相关信息,明确环境各项参数,可以保证安全施工。而且深基坑的开挖面积相对较大,会提升施工难度。所以,要落实数据搜集工作,为深基坑规范化、系统化设计奠定良好基础。结合可能会对深基坑施工质量造成影响其他因素,科学制定管理方案。同时,管理工作决不能形式主义,而是要以工程项目真实情况合理设计管控需求,确保管理项目和实际需求相符合符,并提升监管力度,推动安全管控可以真实落实到工程项目各个环节。施工企业也要定期组织安全相关教育活动,确保一线施工人员可以拥有完成安全作业相关意识,严格落实安全管理规范与内容[1]。同时,也要针对勘探点加强检测质量,确保准确测岩土情况,并以工程项目实际环境干扰各类因素采用合理方法,制定科学管理方案,保证深基坑工程可以科学监管下安全作业,避免出现人身意外。
2.2建立预警机制
除工程项目的安全管控,施工单位还要通过科学技术,提升现场勘测效果,加强施工工序监管力度,并在作业环境增设监控设备,从而预防因施工疏忽造成人身安全问题[2]。借助监测设备,实现实时掌握施工现况,并对工程相关信息详细收集,构建科学预警机制,发现工程可能存在影响一线施工人员人身安全的隐患,要第一时间通过报警形式提醒相关人员处理。同时,也要在工程项目采用针对性方式预防安全风险产生。深基坑施工需要作业考虑到如果钢板桩没有达到合格技术制作标准,其实际应用效果就会大幅度降低,就要采用相关会管控方式,及时处理问题,从源头上解决问题,提升支护效果,避免出现施工安全事故。
2.3制定风险预警方案
深基坑工程并不是独立个体,而是受到各种因素共同影响,所以针对潜在风险,制定预警方案,如图1所示。保证可以从多角度、多方面综合考虑,并对施工企业所有部门工作内容深度研究,从而科学构建高质量风险管控系统化程序,借助全方位严格监管,积极引导一线施工人员参与到风险管理中,并提高其安全管控相关意识,保证在施工时可以以风险管控标准,开展具体施工内容。而风险预警方案也要做到可以按照施工深基坑实际情况,做到从最初设计环节,到最后验收环节全流程管控,提出科学风险防控需求,让一线作业人员可以在遇到超出一般标准的突发事件,借助风险防控手册内容,第一时间控制突发事件,避免让其进一步扩大影响,并以施工经验与书册内容,科学处理突发事件,保证安全工程施工。
图1 风险预警方案
3.基于复杂环境条件下深基坑施工技术要点
3.1基坑支护与施工流程
该工程除地上住宅段使用在地面位置使用钻孔灌注桩与预应力锚索综合支护外,其他基坑支护则为:从地面到负4米位置,借助挂网喷射C20混凝土,完成护坡施工。而从负4米至负10米则需要通过钻孔灌注桩与预应力锚索相结合,实现综合支护;基坑施工总流程为:除狄航住宅段使用钻孔灌注桩与预应力锚索综合支护外,其余主要是:从地面到负4米位置彻底挖土,做好修坡工作,并将钢筋网挂置在修好护坡上,使用混凝土C20对护坡充分喷射,在凝固混凝土上钻孔,并通过灌注方式设置护坡桩,在完成桩顶冠梁的浇筑工作后,以每段2米深度继续挖土,组好桩间支护工作,将双槽钢板腰梁采用水平方式进行安装,并做好预应力锚索,继续挖土、支护,一直深入到方案设计规划的基坑底部,停止工作。其中,腰梁统一使用型钢制作,以冠梁位置设置,以2米距离为间隔,设置多道腰梁[3]。而锚索则要设在腰梁位置。锚索锚固在施工前要保证机架就位,采用合适工具造锚孔,以锚孔制作锚索,完成安装工作,再落实注浆、张拉,以及锁定与最后的封锚工作。
3.2挖土方案与降排水
土方要以支护分层的阶梯高度完成开挖工作。在支护桩施工时,除现有预留钻孔施工面外,要让场地以施工设计,开挖到地面负2米位置;以负2米为新工作面,继续开挖与桩顶标高相符的负4米钻机施工面,对于每个负2米与负4米的标高层都要预留宽度约10米、30坡度的一条坡道。在锚索、冠梁施工阶段,则要以施工要求,采用分层、分段落实开挖工作。如果每天并不会产生过多土方量,可以借助挖土机将土方挖甩,聚拢成堆,等到集中一定程度后,集中向施工场地外运输。而土方施工则要注意,使用机械挖土时,要在最后在槽底位置预留300毫米,由人工精细化修整。而桩间土全部做到即插锚杆,随机挂网,并喷射混凝土支撑支护坡面。额外注意在收尾阶段,坡道位置最后挖土深度不能超过应用挖土机可达的最大挖深;混凝土基础的降排水:可以使用自动控制水位的潜水泵完成降排水,并借助坡顶的排水沟进入集水池,等到积水沉淀结束后,再将其引排到市政管道中。以施工实际情况增设止水帷幕,也可以使用回灌井,避免造成过多积水。对于降水井要做到科学设计,而在黏土层设计的单井,适合将管道堵死,从而达到阻水效果,避免出现大量地下水上涌问题。在施工时要合理增加进度,从而降低降水在工程项目存留时间,在降水井的底部设置过滤措施,从而降低土壤细沙流失问题。并提升基坑沉降监测,落实位移管控内容,一旦发现异常情况,就要对当前抽排水作为停止,并上报相关部门,及时研究问题。
3.3支护施工
3.3.1支护桩
对于灌注桩的施工要点,要在施工前以获得测量控制的基准点,科学建立控制网,对于桩中心位置测定。而钻机作业时,要关注钻进进度,并增加防护措施,做好钻机角度调整[4]。负责灌注桩的混凝土,应将超流态的细石混凝土作为首选方案,从而避免混凝土在泵送过程中,出现塌落度过大的变化幅度,不符合施工要求情况。并且,商品混凝土使用时可以加入适量外加剂,保证泵车可以持续不停搅拌。在结束混凝土泵送工作的钢筋笼插入时,为提升插入质量,提高插入精准性,则要对钢筋笼增设梅花导正筋。
3.3.2预应力锚索
造锚孔重点关注其深度、直径大小与倾角。倾角偏差要小于10。也要考虑到沉渣对孔深影响,所以在施工时要保证一旦设计孔深超过50厘米,在达到规定深度后,要通过泥浆对孔壁彻底清洗,并将沉渣带出。如果施工时遇到障碍物,则要借助潜孔钻对障碍彻底清除。但是在施工时遇到周边建筑物桩基础,则要对水平距离与角度进行调整;在第一次注浆时,要在锚索孔钻深度超出50厘米设计后,听孩子钻孔的同时,对孔壁清洗,直到孔口流出泥浆变得稀薄,再无砂后,使用M30水泥浆,使用孔底返浆方式开始灌注。注浆压力最低限度要0.5兆帕,并保持饱满水泥浆。等到孔口向外流出水泥浆为浓厚,则停止注浆。而第二次注浆则使用高压劈裂方式注浆,通常情况下需要等到第一次注浆结束后的3至5小时开始,注浆压力最低限度要0.5兆帕。同时,也要在注浆结束后,充分养护25天至30天后,着手预张拉;目前张拉应用工艺多是多次多级,预张拉负责拉直钢绞线,而第二次张拉则要保证预应力稳定后开始作业,从而对预应力损失到达弥补效果。
3.3.3喷射混凝土
在对坡面采用人工修整方式,达到施工需求后,要立即插入土钉、增设挂网。采用干法对混凝土完成喷射工作,确保坡面从修整到最后的喷射混凝土时间控制在二十四小时内。同时,混凝土喷射要采用分段、分片方式落实。在喷射时,要保证射流可以与坡面保持垂直状态,喷头要与坡面拥有0.6米至1米距离。混凝土 护坡要保持其表平整湿润。在终凝后的两小时做好喷水养护工作,至少要有七天养护时间。遇到大到暴雨,则要对混凝土大雨遮盖进行保护。
结论:在深基坑施工时,要将风险管理作为作业重点关注,并落实相关技术要点,力求在施工阶段将所有可能会影响项目应用质量的安全隐患及时解决,保证正式投入应用可以安全应用。本文虽提出有关深基坑的施工技术要点,但是在实际应用仍需要以实际施工情况为准,综合考量施工主要重心,避免直接将本文内容照搬套用,引起其他类型安全风险。
参考文献
[1]陈勇超,何忠明,王利军,等.复杂环境下超大深基坑开挖变形演化规律研究[J].矿冶工程,2020,040(002):33-36,42.
[2]亢非.超深基坑施工风险政府监督管理要点浅析[J].建筑·建材·装饰,2020,000(004):32-33,31.
[3]汪结春.复杂地层超深基坑开挖施工的质量安全风险监督管理[J].建筑施工,2020,42;352(08):237-239.
[4]喻伟,陈鑫磊,张学民.深圳富水软弱地层深基坑施工对周边环境影响分析[J].铁道科学与工程学报,2020(9):2251-2261.