李井野(中铁九局集团第四工程有限公司,辽宁本溪 117000)
浅谈深基坑工程施工降水及措施
李井野
(中铁九局集团第四工程有限公司,辽宁本溪117000)
随着我国城市建设经济的不断发展,深基坑工程施工不断进步,深基坑工程变得越来越多,在深基坑工程施工当中,降水工程是必不可少的,只有根据工程施工实际情况,采取科学合理的降水措施,才能提高深基坑工程施工质量。本文主要以新建本溪站站房深基坑工程施工为例进行深基坑工程施工降水及措施探讨。
深基坑工程施工降水措施
深基坑工程是比较复杂的,其开挖深度在5米以上,即超过地下室三层的距离,在深基坑工程施工当中,不仅要考虑地质条件,还要考虑工程周边环境以及地下管线情况。深基坑工程施工的危险性是比较高的。在深基坑工程施工内容当中,降水排水工程是主要内容之一。在新建本溪站房实际工程施工实践中,施工人员主要采取护壁桩冠梁和喷锚结合的方式完成深基坑和毗邻建筑的有效防护,另外利用降水井和基底排水暗沟相结合完成雨季深基坑内降水,保证施工作业面和进度,最终的实践结构是,该施工降水工程不仅达到了预期目标,并节约完成了施工降水任务。
本文主要以新建本溪站站房工程施工为例进行探讨。新建本溪站站房主要位于辽宁省本溪市解放南路。从沈阳至丹东铁路客运专线引入本溪枢纽开始就有了本溪站,相关部门后来对本溪站客、货运系统做出了有效完善。完善后的本溪站一个客运综合交通枢纽,本溪站站房属于一种线侧平式旅客车站,可以说是在原站房位置新建起来的,站房建筑面积为14686.31平方米,其中地上建筑面积达到了13417.65平方米,地下建筑面积达到了1268.66平方米[1]。人们进出站方式主要为平进平出式,在中间站台位置可以上进下出,最高聚集人数可以达到3000人,属于一种大型铁路旅客车站。而站房主体属于总体两层、局部三层的结构,建筑总长度达到了165.2米,宽度达到了39.0米,候车大厅檐口高度达到了21.5米,主体主要是钢筋混凝土框架结构,屋顶主要是大跨度钢网架结构。
在深基坑工程施工之前要进行勘察,即为初步勘察阶段,勘察的目的是为了向建设单位和建筑设计单位初步提供相关资料,包括岩土工程勘察资料和相关技术参数。工程施工前勘察内容主要有三个。第一,要查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布以及工程特性,从而对地基的稳定性、均匀性和承载力进行合理分析;第二,要进行埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物情况进行勘察[2]。第三,要掌握不良地质情况以及它们的危害程度,并采取相应的有效措施,判定场地土类型、场地类别及地基土的液化特征,提供抗震设计参数;第四,要进行地下水勘察,勘察其埋藏条件,为相关部门提供地下水位变化情况,了解建筑材料的腐蚀性情况;第五,对可能采用的地基基础设计方案进行初步评判,并提出尚待完善的地方[3]。
地下室深基坑基础形式主要属于一种梁板式筏板形式,要想保证工程进度,满足施工作业面的具体要求,必须进行适当的基底降水,保证后续施工正常进行。但在实际施工过程中还存在一些尚待解决的问题。
第一,在建本溪站存在地下水位较高、储水量大、基底水位上涨快等问题,这将会带来一系列基底清理问题和承台垫层施工问题;第二,该工程施工时间处在当地雨季时期,该时期的降水量是比较大,且容易受到地下水位的影响,导致降水井的降水效果不明显;第三,为了控制本溪站站房工程施工期,保证按期交付使用,相关部门进行了降水井增设,但这在一定意义上也会阻碍工程进度;第四,根据当前的降水效果,是无法在短时间内为后续施工提供充足作业面的,这将会导致劳动力浪费问题出现;第五,要想真正提高深基坑施工质量,必须在保证工程施工进程的基础上解决基底降水问题,而想要实现这个目标是比较难的。
4.1实施措施
根据当前深基坑工程施工当中的主要问题,必须采取有效的措施。首先应当采用现有降水井和基底排水暗沟相结合的施工方法,使用钻头为8mm的手钻,然后在直径为200mm的波纹套管上打眼,保证基底渗水能进入管内。在将要施工的作业面附近,使用碎石将波纹管覆盖,最终形成暗沟。暗沟与降水井以及临时集水坑可以连结在一起,通过完成水泵抽取积水工作,最终完善排水体系。
图1
图2
图3
根据专家评审意见可以看出,应当适当补充边坡稳定性和安全性检算信息,要通过完成抗拔试验计算出土钉锚固长度;要保证坑顶堆载警戒线在距坑边一倍开挖深度以外进行了良好设置;要适当增加细化降水方案,通过做试验井,来进行降水井合理布置,还要同时考虑好雨季降水相关情况;要把护壁桩拐角处斜撑去除掉;要保证待护壁桩强度过大之后再进行内土方开挖;要保证地下管线探沟开挖范围在基坑三倍深度以上[4]。要进行地表截排水方案制定和规划,保证雨季地表汇水无法进入基坑当中;要根据防护桩施工情况对地质情况进行勘察审核,一旦发现问题,及时报告给相关方;要补充对既有建筑物本溪饭店的地基处理、基础类型及结构形式等情况调查,要及时做好现状影像信息记录工作,要适当增加防止建筑物变形等内容;要进行监测方案具体化,保证本溪饭店沉降监测报警值在10毫米左右,着重进行核心建筑物观测和加密,最好采用二等水准进行工程测量;要采取有效的细化安全措施、质量保障对策以及环保措施,避免污水排放问题出现,另外,还要补充弃土堆放和扬尘等环保对策[5]。
4.2方案实施具体内容
要想保证深基坑工程降水方案顺利实施,必须从人、机、料三个方面入手。首先要进行科学合理的劳动力安排,要根据工期要求、工程具体情况、施工设备配套情况和工作人员施工能力进行合理安排,同时,在人员充足的情况下考虑职工工种的搭配结合,以满足施工需要。在施工设备配备和人员安排上面,需要用到起重工1人、电工1人、普工15以及手钻5台、塔吊1台、直径200mm波纹套管和碎石,在施工设备配备上面,各项设备和机械必须满足进场报验的各项标准,且供应商必须具备齐全的相关手续,使设备机械满足施工要求。另外还要保证施工设备完好,使其满足施工工期的具体要求。
首先要在后续施工的承台垫层附近挖一个250mm左右宽、250mm左右深的排水沟,采取有效的找坡措施和人工清淤处理措施使得基底渗水流进临时降水井和集水坑内,还要利用水泵完成排水工作,具体见下图1[6]。
然后,在开挖排水沟的同时完成波纹管打孔工作,用到的设备是手钻,使用塔吊把波纹套管吊装到施工作业面上,这些套管吊都是加工过的,最后还要进行波纹套管合理布置并固定,具体见图2。接着进行观测,保证处理后的作业面以及基底面作业环境良好。通过塔吊将进行碎石吊装,使得碎石放入布置好的波纹管当中,采用人工方式把碎石铺放到排水沟当中,通过完成波纹管覆盖工作形成排水暗沟,具体见图3。最后按照该施工方案进行施工,以承台为单位使得基底暗沟形成一个完整的基底排水体系,实现了深基坑工程施工降水目标,且达到了预期的降水效果。另外在深基坑施工过程中,基坑开挖以及锚杆施工都要按照从上到下的顺序进行,且要分层同步完成[7]。为了避免坑壁剥蚀等问题出现,在锚杆施工当中最好采用螺旋钻孔干作业方法,完成上层锚杆混凝土喷射,且喷射强度达到设计强度之后,才能进行下层施工、等到土方开挖高度超过地标高度之后才能进行基础工程施工[8]。
综上所述,在深基坑工程施工当中,其影响因素是比较多,容易导致一系列安全事故出现,大大降低施工工程质量。因此,施工管理部门和施工人员要严格按照施工具体情况,进行科学合理的深基坑工程施工规划,采取有效措施、制定合理施工方案,提高深基坑施工工程质量。
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李井野(1983—),男,辽宁盖州人,学士学位,工程师,国家注册一级建造师,研究方向:房建铁路,土木工程施工与管理。