丁領(lǐng)嶺
(上海城建養(yǎng)護(hù)管理有限公司,上海 200000)
現(xiàn)階段城市發(fā)展進(jìn)程不斷加快,市政道路物密集、地上與地下管線種類繁多,交錯(cuò)復(fù)雜,施工條件限制更多,對(duì)市政道路深基坑施工工作提出了更高要求。深基坑工程在不同地質(zhì)條件下的差異性不同,需要結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)化基坑施工方案。
深基坑施工規(guī)模大,施工環(huán)節(jié)涉及的流程復(fù)雜。土體開挖后會(huì)長(zhǎng)期暴露在外部環(huán)境下,導(dǎo)致基坑穩(wěn)定性下降[1]。深基坑工程存在的事故隱患多,從開挖到地面以下多數(shù)為隱蔽工程,地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜,在挖掘過程中極易產(chǎn)生破壞。開挖支護(hù)后來自四周的土壓力和水壓力都會(huì)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形情況,最終釀成嚴(yán)重的人員及經(jīng)濟(jì)損傷。
現(xiàn)階段市政道路施工技術(shù)日漸完善,在深基坑施工環(huán)節(jié)也應(yīng)用到了更多新材料與新設(shè)施。常見的市政道路深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括鉆孔灌注樁、高壓旋噴樁、SMW 工法樁、鋼板樁和深層攪拌樁等,不同結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能存在一定差異,應(yīng)當(dāng)在施工前進(jìn)行方案比選。
在市政道路工程設(shè)計(jì)工作開展之前,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水文、地質(zhì)與地下管線情況進(jìn)行詳細(xì)勘察,然后根據(jù)勘察報(bào)告結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地貌,選擇合適的基坑開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)。
深基坑是市政道路工程中必要的結(jié)構(gòu)體,要求結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)、抗變形能力顯著。深基坑結(jié)構(gòu)的極限承載能力就是基坑在破壞、傾倒以及滑動(dòng)等作用下的失穩(wěn)情況,要求深基坑在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的極限承載力應(yīng)當(dāng)具備較高安全系數(shù),避免深基坑施工對(duì)周邊建筑安全性造成不利影響。針對(duì)深基坑設(shè)計(jì)理論,還應(yīng)當(dāng)明確結(jié)構(gòu)的變形力,將深基坑變形值控制在合理范圍之內(nèi)。
嚴(yán)格審核施工圖紙,明確施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高數(shù)據(jù)以及結(jié)構(gòu)位置,對(duì)施工圖紙進(jìn)行不斷優(yōu)化,派遣專業(yè)人員研究場(chǎng)地管線。綜合分析勘察報(bào)告內(nèi)容,在審批通過后,才可進(jìn)入正式施工環(huán)節(jié)。
在市政道路深基坑施工過程中,施工人員專業(yè)水平也是項(xiàng)目管理的重要內(nèi)容,需要明確施工期間的責(zé)任、技術(shù)及安全管理規(guī)范,通過協(xié)調(diào)各成員工作關(guān)系,確保施工期間的各項(xiàng)職責(zé)及任務(wù)能夠更好地落實(shí)。深化施工檢測(cè)機(jī)制,保障深基坑施工工作高質(zhì)高效開展。
應(yīng)用在市政道路工程鉆孔灌注樁施工期間的測(cè)量設(shè)備均需要經(jīng)過檢測(cè)單位鑒定以及認(rèn)證,合格后方可使用。在施工前應(yīng)結(jié)合建設(shè)單位提供的控制網(wǎng)展開同等級(jí)復(fù)測(cè),認(rèn)真做好施工測(cè)量環(huán)節(jié)的檢查及復(fù)測(cè)。
鋼護(hù)筒埋設(shè)后應(yīng)使用GPS 測(cè)量技術(shù)對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行平面測(cè)量,鋼護(hù)筒的項(xiàng)口處均勻測(cè)量三點(diǎn),利用三點(diǎn)共圓原理計(jì)算出鋼護(hù)筒中心位置,與設(shè)計(jì)樁位坐標(biāo)比較,確定樁位平面偏差。
設(shè)置鉆樁平臺(tái)時(shí)應(yīng)當(dāng)首先確定樁位點(diǎn),鋪設(shè)枕木、鉆架平臺(tái)以及鉆架。鉆架到位后設(shè)置平面位置,做好垂直度的定位檢測(cè),再復(fù)測(cè)樁位點(diǎn),將檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄在案。
護(hù)筒埋設(shè)前需要根據(jù)控制點(diǎn)精準(zhǔn)測(cè)量出樁位,在鉆孔周邊設(shè)定四個(gè)定位樁矯正樁位[2]。將定位樁埋設(shè)在鉆孔中心位置,使護(hù)筒中心與鉆孔中心相互重合。定位樁應(yīng)當(dāng)使用8~12 厘米的鋼筋打入土內(nèi)并加以保護(hù)。
在埋設(shè)鋼護(hù)筒過程中,應(yīng)當(dāng)使用挖填方式,配合使用人工挖孔手段,在預(yù)定裝備掘進(jìn)到指定深度后才可以埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒的埋設(shè)深度應(yīng)當(dāng)結(jié)合樁位的水文地質(zhì)情況確定。
循環(huán)泥漿在泥漿池中還需要對(duì)泥漿的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),泥漿應(yīng)每隔三個(gè)小時(shí)檢測(cè)一次,主要檢測(cè)泥漿池回流泥漿指標(biāo)。結(jié)合泥漿檢測(cè)情況以及鉆孔情況,可以適當(dāng)加入羧甲基纖維素或者膨脹劑。
清孔工作應(yīng)當(dāng)在鉆孔完畢后實(shí)施,配合使用清孔手段,將鉆進(jìn)設(shè)備提升至距離孔底適當(dāng)距離處空轉(zhuǎn),使泥漿能夠?qū)崿F(xiàn)正常循環(huán),去除密度較大的泥漿與鉆渣,確保泥漿指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求相符。在泥漿灌注環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)著重檢查沉淀層的厚度值,在泥漿檢驗(yàn)不合格的情況下還需要及時(shí)更換泥漿,依照施工需求優(yōu)化泥漿配比方案。
鋼筋籠制作環(huán)節(jié)還需要結(jié)合鉆孔灌注樁的施工特征,分段制作鋼架結(jié)構(gòu),在鋼筋籠安裝過程中還需要著重考慮到吊裝條件,盡量減少分段的段數(shù)。在鋼筋籠安裝過程中,需要依照設(shè)計(jì)要求在每一處指定位置焊接定位鋼筋,安裝保護(hù)層時(shí)也需滿足設(shè)計(jì)要求。
鉆孔灌注樁施工前需要做好混凝土配合比設(shè)計(jì)工作,混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后,需要在首盤澆筑后實(shí)施樁基連續(xù)灌注,澆筑前還需要做好澆筑準(zhǔn)備工作并編制應(yīng)急方案?;炷翝仓翗俄敇?biāo)高應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè),切實(shí)保障樁身強(qiáng)度。
高壓旋噴樁主要是利用高壓旋轉(zhuǎn)噴嘴設(shè)施,將水泥漿液噴入土層中,與土體結(jié)構(gòu)充分混合,在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處生成連續(xù)搭接的水泥加固體。相較于其他深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)而言,高壓旋噴樁施工期間的占地面積較小、噪聲低。
高壓旋噴樁適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、軟塑與可塑性粘土、粉土等復(fù)雜土體處理環(huán)節(jié)。在地基中存在較多大粒徑塊石、堅(jiān)硬黏性土、有機(jī)質(zhì)土的情況下,應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定適用性及技術(shù)參數(shù)。
高壓旋噴注漿材料主要為水泥、水等,在必要情況下還是要加入少量的外加劑。高壓噴射注漿水泥品種與水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)該結(jié)合施工環(huán)境及工程需求確定,通常為硬度等級(jí)是42.5 級(jí)的普通硅酸鹽水泥。水泥應(yīng)當(dāng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后縮短存放時(shí)間,不得使用過期或受潮結(jié)塊的水泥。
高壓懸噴樁施工前應(yīng)當(dāng)整平場(chǎng)地,清理地面及地下可移動(dòng)障礙,避免出現(xiàn)施工機(jī)械設(shè)備失穩(wěn)情況。設(shè)置施工臨時(shí)設(shè)施、臨時(shí)房屋及材料庫,配備廢水、廢漿處理與回收系統(tǒng)。
高壓旋噴注漿需要首先分排孔進(jìn)行,每排孔應(yīng)分工序施工。在單孔噴射不會(huì)影響鄰孔的情況下,可依次進(jìn)行施工。鉆機(jī)的主鉆桿需要對(duì)準(zhǔn)孔位,用水平尺測(cè)量機(jī)體水平值、立軸垂直度,將鉆機(jī)墊平牢固。
噴射注漿需要采用自下而上的連續(xù)順序,噴頭可分為單嘴、雙嘴、多嘴形式。在注漿管下到設(shè)計(jì)深度,噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后才可以噴射注漿。噴漿環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)壓力異常變化等情況,需要查明原因并進(jìn)行立即處理。
為避免市政公路工程施工期間出現(xiàn)邊坡松散、滑塌、溜坡等問題,還可以使用SMW 工法樁。SMW 工法樁需使用多軸型鉆掘攪拌機(jī),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆掘,利用鉆頭處噴出的水泥強(qiáng)化劑與地基土進(jìn)行反復(fù)攪拌,然后將H 型工字鋼板插入沒有凝固的水泥土中,作為應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材料,形成具有一定強(qiáng)度、剛度、連續(xù)完整的地下墻體。
SMW 工法樁需首先開挖導(dǎo)溝,放置導(dǎo)軌,設(shè)置施工標(biāo)識(shí)。正式施工時(shí)開展鉆掘與重復(fù)攪拌,然后在沒有充分凝結(jié)的水泥材料中插入并固定應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)鋼板。
相較于其他深基坑支護(hù)方式而言,SMW 工法樁不會(huì)影響到周邊土體,避免基坑開挖產(chǎn)生臨近地面沉降、房屋傾斜、道路裂損以及地下設(shè)施位移等情況。SMW 工法樁的施工工期較短,施工期間的廢土外運(yùn)量比其他工法更少。
鋼板樁結(jié)構(gòu)需要將型鋼、鎖口與、鉗口相互連接,構(gòu)成樁板結(jié)構(gòu)體系。在深基坑施工環(huán)節(jié)的U 型基坑、Z 型基坑主要使用直腹板形鋼板樁,具有施工便捷、阻隔效果良好,但由于鋼板裝的質(zhì)地較為柔軟、容易出現(xiàn)變形問題,需要結(jié)合鋼板樁的優(yōu)缺點(diǎn)及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行充分考量。
深層攪拌樁可以增強(qiáng)市政道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,通過使用水泥等固化劑材料進(jìn)行綜合攪拌處理,在材料經(jīng)過物理、化學(xué)反應(yīng)后可以與基礎(chǔ)土壤固結(jié)在一起,使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性更加良好。
基坑開挖工作開展前需要根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果采取措施控制地下水位,增強(qiáng)基坑整體的水平抗力,避免基坑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形問題,保障基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能,控制基坑底部隆起情況?;咏邓h(huán)節(jié)還需要增加滲井,檢查鄰近建筑工程與地下管線,做好灌水處理工作。
深基坑開挖工作實(shí)施環(huán)節(jié),在開挖面低于地下水位的情況下,地下含水層被切斷,地下水會(huì)不斷滲入坑中,這就要及時(shí)進(jìn)行基坑內(nèi)積水明排,基坑排水期間的工具主要包括電動(dòng)水泵、機(jī)動(dòng)水泵、真空及虹吸泵等。在選擇水泵種類的情況下,水泵的排水量需要為提供流水量的1.5~2 倍?;印喜坶_挖時(shí)的地下水位下降方式較多,常見方式為開設(shè)明溝、設(shè)置集水井。
對(duì)深基坑水平位移監(jiān)測(cè)。在基坑開挖工作中,周邊構(gòu)筑物會(huì)出現(xiàn)水平位移情況,要在深基坑的坡頂以及灌注樁的灌梁上部設(shè)置水平位移觀測(cè)點(diǎn)[3]。測(cè)點(diǎn)需要布置在測(cè)頂或者支樁頂,基坑周圍中部、陽角處還需要設(shè)置監(jiān)控點(diǎn),監(jiān)測(cè)點(diǎn)的間距應(yīng)當(dāng)控制在20 米范圍內(nèi)。在坡頂垂直位移監(jiān)測(cè)時(shí),應(yīng)當(dāng)設(shè)置三個(gè)以上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
深基坑坡頂?shù)某两抵狄彩侵匾O(jiān)測(cè)項(xiàng)目,能夠直觀反映出外圍結(jié)構(gòu)的土體變形情況。在布置測(cè)點(diǎn)過程中,需要在坡頂水平位置設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),對(duì)高程測(cè)點(diǎn)的裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
基坑周邊還需要選擇具有代表性的裂縫布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),如果在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在裂縫或者裂縫變化有加深趨勢(shì)的情況下,需要適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量。每一條裂縫需要設(shè)置兩組監(jiān)測(cè)點(diǎn),在裂縫最寬度以及裂縫末端還需要進(jìn)行巡視檢查。
在深基坑結(jié)構(gòu)施工過程中,結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量主要體現(xiàn)在灌梁處裂縫結(jié)構(gòu)、止水帷幕開裂與滲漏、沉降與滑移情況等方面。在深基坑施工過程中,基坑分層開挖期間的高程值以及開挖長(zhǎng)度需要與設(shè)計(jì)要求相符,避免出現(xiàn)超挖或者欠挖等問題,確保施工現(xiàn)場(chǎng)的地表水以及地下水能夠順利排放。在設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)過程中,需要觀察基準(zhǔn)點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)處的現(xiàn)場(chǎng)情況,有無影響觀測(cè)點(diǎn)的障礙物。
建立起完善的深基坑施工質(zhì)量管理體系,落實(shí)市政道路工程深基坑質(zhì)量安全管理職責(zé),為市政道路工程建設(shè)質(zhì)量及安全管理提供規(guī)范支持。明確深基坑質(zhì)量安全監(jiān)管法律執(zhí)行依據(jù),落實(shí)市政道路深基坑施工質(zhì)量安全管理責(zé)任單位及責(zé)任人管理制度,將深基坑工程質(zhì)量安全管理職責(zé)落實(shí)到具體單位及具體責(zé)任人,實(shí)施質(zhì)量問題追查制度,提升市政道路工程深基坑質(zhì)量管理水平[4]。
轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)市政道路建設(shè)深基坑質(zhì)量安全監(jiān)管方式。要落實(shí)深基坑監(jiān)管與技術(shù)監(jiān)管原則,轉(zhuǎn)變?cè)匈|(zhì)量安全監(jiān)管模式。依照建設(shè)項(xiàng)目管理權(quán)限以及管理原則,細(xì)分深基坑質(zhì)量安全監(jiān)管責(zé)任體系。
結(jié)合市政道路工程深基坑建設(shè)特征發(fā)現(xiàn),施工風(fēng)險(xiǎn)因素較多,施工期間的流程較為復(fù)雜,為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全管理目標(biāo),需要探索高質(zhì)高效的深基坑管理方式。結(jié)合現(xiàn)階段存在于深基坑施工質(zhì)量安全管理中的問題,搭建信息化管理系統(tǒng),加強(qiáng)各單位管控力度,建設(shè)綜合支撐平臺(tái)、大數(shù)據(jù)中心以及業(yè)務(wù)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)市政道路工程深基坑建設(shè)全過程的全面管理,增強(qiáng)市政道路深基坑建設(shè)質(zhì)量管理水平[5]。
市政道路施工技術(shù)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是保障工程質(zhì)量的重要因素,在深基坑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范建立后,管理部門需要組織施工人員教育培訓(xùn)工作,確保施工人員能夠掌握標(biāo)準(zhǔn),做好施工期間的監(jiān)督管理,保障工程順利開展。
深基坑技術(shù)方案匯集了所有有價(jià)值的技術(shù)資料,通過歸檔與整理,可以為管理人員及質(zhì)量監(jiān)管工作提供必要的信息資料支持。施工技術(shù)檔案也是深基坑竣工驗(yàn)收時(shí)為驗(yàn)收工作準(zhǔn)備的技術(shù)方案,內(nèi)容包括施工全過程。
總而言之,現(xiàn)階段我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快,市政道路工程建設(shè)規(guī)模日漸擴(kuò)大,在基坑施工過程中也需要使用多種手段相結(jié)合的方式。由于基坑結(jié)構(gòu)環(huán)境較為復(fù)雜,在制定基坑技術(shù)手段過程中還需要做好地質(zhì)勘查工作,分析工程所在區(qū)域地質(zhì)條件特征,切實(shí)優(yōu)化深基坑施工技術(shù)手段。