呂良宇
(中國建筑第二工程局有限公司西南分公司,重慶 400020)
當(dāng)前,隨著我國城市化進(jìn)程加快,越來越多的人口轉(zhuǎn)移到城市,城市有限的土地提供不了足夠的居住空間。為了緩解這個問題,越來越多的高層建筑在城市拔地而起,這對土木工程施工提出了新的挑戰(zhàn)。在建筑工程施工中,高層建筑的邊坡支護(hù)技術(shù)較為復(fù)雜,保證邊坡的穩(wěn)定性對于基礎(chǔ)施工有著非常重要的意義。當(dāng)前常用的邊坡技術(shù)有土釘支護(hù)、錨桿支護(hù)、擋土墻支護(hù)等,為了促進(jìn)邊坡支護(hù)技術(shù)的提升,必須熟悉邊坡支護(hù)技術(shù)要點,解決邊坡支護(hù)技術(shù)中存在的問題。
在建筑工程施工中,邊坡支護(hù)技術(shù)貫穿于整個基礎(chǔ)施工階段,其穩(wěn)定性對于基礎(chǔ)階段的順利施工有著非常重要的意義。對于高層及超高層建筑,其基礎(chǔ)施工階段周期更長,邊坡支護(hù)技術(shù)更復(fù)雜,為了避免邊坡失穩(wěn)或出現(xiàn)位移等情況,一定要重視支護(hù)工程的監(jiān)測工作。
在建筑施工過程中,由于施工技術(shù)或工程實際情況較復(fù)雜,會導(dǎo)致邊坡支護(hù)施工中存在一些問題。具體有以下方面。
由于邊坡支護(hù)設(shè)計方案是由設(shè)計人員根據(jù)工程勘查資料及可見的實際情況設(shè)計,而建筑工程地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,在實際的開挖過程中可能存在地質(zhì)及水文條件與設(shè)計不符的情況,這使得設(shè)計的邊坡支護(hù)方案不一定適用,例如很多地勘資料都不能顯示地質(zhì)的持力層,需要在實際的開挖中進(jìn)行驗槽,這種情況下就要根據(jù)設(shè)計方案和現(xiàn)場實際情況靈活應(yīng)對,保證邊坡支護(hù)施工的安全和穩(wěn)定。
對于利用護(hù)坡支護(hù)施工的深基坑工程,在對護(hù)坡進(jìn)行修整時,一定要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范施工。護(hù)坡的角度數(shù)據(jù)是設(shè)計人員通過科學(xué)詳細(xì)的計算得來的,如果邊坡施工不到位,無論后期的土釘或錨桿施工有多規(guī)范也不能保證基坑支護(hù)的穩(wěn)定性。
在邊坡支護(hù)及開挖施工過程中,由于支護(hù)工作和土方開挖工作脫節(jié),很容易導(dǎo)致基坑支護(hù)不到位或基坑坍塌的現(xiàn)象,這是因為在開挖過程中沒有對稱開挖或由淺入深,造成深邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)局部荷載過大,破壞支護(hù)系統(tǒng),最終引發(fā)邊坡失穩(wěn)等質(zhì)量事故。
以上提到的3個問題都是人為因素造成的,除此之外,影響邊坡支護(hù)穩(wěn)定性的還有環(huán)境因素:①土質(zhì)原因 由于地下土質(zhì)情況復(fù)雜,針對勘查到的土質(zhì)情況進(jìn)行基坑邊坡支護(hù)設(shè)計和施工,很有可能后期由于土層之間的相互作用而導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化,最終導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的情況出現(xiàn);②環(huán)境溫度的影響 嚴(yán)寒和炎熱天氣都會導(dǎo)致土體變化,支護(hù)結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象,這也會增加邊坡不穩(wěn)定性的概率;③邊坡周圍水文情況 在整個邊坡支護(hù)施工過程中,地層水層的變化會導(dǎo)致土層應(yīng)力的變化,最終導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。
在建筑工程施工中,常用的邊坡支護(hù)施工技術(shù)有土釘支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、混凝土排樁支護(hù)等,以下簡要分析各種邊坡支護(hù)技術(shù)的要點。
在深基坑支護(hù)開挖過程中,利用已開挖形成的坡面鉆孔放入鋼筋并灌注水泥漿,使鋼筋與坡面土體形成整體起到支護(hù)的作用,然后在坡面布置鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土形成支護(hù)體系,這種支護(hù)形式成為土釘支護(hù)。土釘支護(hù)一般適用于深度不超過15m的基坑工程,施工特點是邊挖邊支護(hù),速度較快,成本較低。在進(jìn)行土釘支護(hù)施工時,一是要保證鋼筋與土層的連接,土釘孔洞內(nèi)的水泥漿注射到位,要對已形成的錨桿進(jìn)行抗拔試驗,確保土釘?shù)闹ёo(hù)作用;同時對于土釘?shù)膶訑?shù)及間距一定要嚴(yán)格計算,在施工中要加強檢查,避免因偷工減料導(dǎo)致支護(hù)力不夠造成安全事故的發(fā)生。土釘支護(hù)技術(shù)施工如圖1所示。
圖1 土釘墻施工示意
在深基坑支護(hù)施工中,地下連續(xù)墻施工技術(shù)就是在地下澆筑鋼筋混凝土墻體起到支護(hù)作用,以保證基坑開挖的穩(wěn)定性。地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)一般適用于較深的基坑施工,成本較高,在施工中要注意以下要點:①要合理劃分槽段布置,地下連續(xù)墻的施工往往不是一次性完成的,而是根據(jù)需要分段施工連接。地下連續(xù)墻槽段的劃分要針對挖槽機類型、鋼筋籠重量、附近建筑物分布、槽壁地質(zhì)工況等因素進(jìn)行綜合分析,盡可能減少墻體接頭數(shù)量,避免影響槽壁的穩(wěn)定性。②要提高施工效率,提高地下連續(xù)墻的防水性和整體性。③要控制接頭處理效果,連接兩相鄰單元槽之間的施工接頭方式有多種,工程中最常用到的是接頭管方式。從混凝土澆筑完畢到旋轉(zhuǎn)撥動和全部拔出的時間,是隨混凝土性能、接頭管長度、直徑和形狀及氣溫等條件的不同而變化的。拔管時間過早,會導(dǎo)致混凝土坍塌;過遲會因黏力過大而難以拔出,因此一定要準(zhǔn)確掌握拔管時間。地下連續(xù)墻支護(hù)施工的優(yōu)點是支護(hù)結(jié)構(gòu)后期也可用作主體結(jié)構(gòu)的一部分,因此在前期設(shè)計時,要綜合考慮成本問題,盡量充分利用地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu),節(jié)約工程成本。地下連續(xù)墻施工現(xiàn)場如圖2所示。
圖2 基坑支護(hù)地下連續(xù)墻施工現(xiàn)場
對于有防水要求的深基坑支護(hù)工程,可以利用排樁支護(hù)施工技術(shù),通過支護(hù)樁和止水帷幕起到支護(hù)和防滲的作用。在排樁支護(hù)施工過程中有幾個比較重要的施工要點:①支護(hù)樁的中心要盡量保證在一條軸線上,這是因為支護(hù)樁通過冠梁連接成一個整體進(jìn)行基坑支護(hù),如果支護(hù)樁不在一條軸線上,冠梁就難以保證與每一根支護(hù)樁有效連接,承載力就達(dá)不到要求,很容易造成安全事故;②在支護(hù)樁施工時,要做好測量工作,保證定位準(zhǔn)確,確保工程質(zhì)量;③要注意支護(hù)樁的成孔深度,要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計的樁長施工,保證每一根支護(hù)樁的承載力達(dá)到要求;④冠梁施工時,一定要將梁的鋼筋和樁的鋼筋錨固到位,保證足夠的拉結(jié)力,這樣才能使支護(hù)樁形成一個整體,形成排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。
提升土木工程質(zhì)量、避免工程使用中不良問題的出現(xiàn)是土木工程施工負(fù)責(zé)人員最重視的點之一,而深深影響工程施工質(zhì)量的邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用工作顯得尤其關(guān)鍵。為保障邊坡支護(hù)技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的效果,工程管理人員應(yīng)首先確立邊坡支護(hù)方案。邊坡支護(hù)方案的編制應(yīng)符合現(xiàn)場實際情況,具有可行性、安全性。編制前,技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)入施工現(xiàn)場進(jìn)行全方位考察,此階段,土質(zhì)考察應(yīng)該是一個重點。在完成考察后,技術(shù)人員以施工質(zhì)量為前提分析并選取最實用、最經(jīng)濟(jì)的施工方案,這套方案將會在施工安排與實施時發(fā)揮巨大作用。完美的計劃是成功的第一步,科學(xué)合理的施工方案將會極大地方便日后的實際施工。
在制定邊坡支護(hù)施工方案的同時,還要考慮整個基坑邊坡支護(hù)的監(jiān)測,包括傾斜監(jiān)測和沉降監(jiān)測。通過實時監(jiān)測可以最快發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的前兆,一旦監(jiān)測點出現(xiàn)偏差,應(yīng)立即上報項目經(jīng)理進(jìn)行現(xiàn)場安全分析,并停止基坑內(nèi)一切生產(chǎn)活動,禁止無關(guān)人員在邊坡行走或施工,然后邀請專家對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評價。如果只是很小的位移及沉降,并不影響整個支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可以結(jié)合專家意見進(jìn)行加強和修復(fù);如果整個支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已經(jīng)破壞,就要及時調(diào)整支護(hù)方案,并分析邊坡失穩(wěn)的原因。如果是人為因素,在后期的支護(hù)施工中要避免;如果是環(huán)境因素,就要采取相關(guān)措施進(jìn)行改善,保證整個邊坡支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
在建筑工程施工中,整個基礎(chǔ)施工階段都需要保證邊坡支護(hù)的穩(wěn)定性,一旦出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)或其他質(zhì)量事故,就會影響整個工程的安全性和質(zhì)量。因此一定要深入分析當(dāng)前邊坡支護(hù)技術(shù)中存在的不足,熟悉其施工技術(shù)要點,進(jìn)行合理優(yōu)化,并在實際施工過程中合理應(yīng)用,保證邊坡支護(hù)的穩(wěn)定性,從而保證整個建筑工程的安全和質(zhì)量。