建筑工程施工中深基坑支护技术的运用探讨

2023-08-26 22:13王海建
建材发展导向 2023年14期
关键词:深基坑基坑建筑

王海建

(山东东发广成建设有限公司,山东 东营 257000)

现阶段,建筑施工技术在信息技术以及社会经济不断发展的背景下有了更大的发展空间,而深基坑支护工程作为整个建筑工程中重要的施工内容之一,其技术的合理化运用是促进深基坑支护工程,乃至整个建筑工程质量个效率提升的基础前提保障。而深基坑支护技术在信息化背景下不断进行创新和改进,且被各个大型化建筑工程防范应用于深基坑支护工程施工中,并取得了一定的成效。基于此,本文对建筑工程施工过程中深基坑支护技术的具体应用做出分析,提出促进优化深基坑支护技术应用的措施。

1 深基坑支护技术的概念

随着经济的发展和城镇化的加速,各种类型的建筑层出不穷,人们在追求居住舒适性的同时,也更加关注建筑的质量和安全性。在实际工程中,采用深基坑支护是一种较为普遍的方法,它的应用能保证整体工程的质量。在实际的施工中,使用基坑支护计划方案时,要结合特定的施工环境,选择一个最佳的施工方案,并采用合理、科学的方法进行施工。建筑单位在使用基坑支护施工技术的时候,必须要针对具体施工的情况,选择正确的、科学的施工方法,这样才能保证建筑工程的基坑支护技术可以最大限度的发挥它的作用。

2 深基坑支护技术的特点

2.1 深基坑支护施工技术的地域性

众所周知,我国是一个幅员广阔的国家,各个区域的地理环境都有很大的差别,这就导致了我国各地的土壤结构也会有很大的不同。正是因为这样的地域性特征,才使得在使用深基坑支护施工技术的时候,建筑工程施工团队需要对当地的土壤结构和地质情况进行深入的分析,并对深基坑支护施工方法进行科学、合理的选择,既可以保证深基坑支护施工的安全性,又可以提高建筑工程的施工质量和效率,并且能够充分地利用建筑地下空间的资源,为企业带来更多的社会经济效益[1]。

2.2 地下管线干扰性强

由于施工项目多发生在城区,因此,施工过程中必然会遇到地下管道的问题。城区内输电、通信、燃气管道等管线的错综复杂,对实际工程的实施将产生很大的影响。为此,在建设前,特别是大跨度和大面积的建设项目,要特别注意建设中的地下管道的位置,避免其对建设造成不利的影响。

2.3 周围建筑物影响

在具体的建设工程中,如果要进行深基坑的开挖工作,建筑单位特别要注意周边建筑的位置。为此,在开挖前必须在原位设置适当的支撑,尽量减少对周边环境的影响,保证工程的安全与质量。

2.4 深基坑支护施工技术的复杂性

深基坑支护施工是一个涉及多学科领域的工程,在施工开始前,要做好充分的前期工作,对基坑施工现场以及周围地理环境中所有的影响因素以进行深入地了解,同时还要对各种问题和隐患进行及时的处理。

3 深基坑支护施工过程中存在的问题

3.1 具体施工的情况与原计划情况存在较大出入

为保证深基坑支护的施工工作进度和施工质量,在正式实施支护技术前,应将各项设计和规划的工作安排做好,根据有关的具体情况进行合理的工作安排。当前,很多深基坑支护的施工设计与实际的施工情况相差很大,这严重影响了深基坑支护的施工和建设的效率,也使得施工和建设的质量得不到保障。在工程建设过程中,一些工作人员没有严格遵守有关规范,造成了工程中的质量问题。

3.2 土方开挖项目的质量不达标

有些施工企业或单位对土方开挖的重视程度较低,这将对深基坑支护的质量控制和管理产生很大的影响。在挖掘土方的时候,因为各小组没有进行有效的、及时的沟通与交流,从而降低工作的效率,与此同时,也有一些施工单位或企业,因为想要提前完成土方的挖掘,而忽视了对工程质量的控制,一味地追求速度,这将对土方挖掘的工作质量造成严重的影响。

3.3 施工人员整体素质有待提高

由于目前我国的职业教育制度尚未建立,因此,从事深基坑支护施工的人员中,大部分都是外来务工人员,他们虽然具有吃苦耐劳的精神,但是其文化素质较差,不能与新的知识、新的技术相匹配,从而阻碍了深基坑支护技术的发展。

3.4 深基坑的挖掘面积过大

在当前的深基坑支护工程中,为确保基坑支护能够顺利实施,建筑单位往往在基坑开挖区域上增大基坑的尺寸,这就造成了基坑的开挖工作量很大,而且基坑的整体尺寸也不符合设计要求,这就对基坑的整体质量造成了很大的影响,并为工程埋下了很大的安全隐患。因此,在进行深基坑支护时,必须严格按设计要求进行,以免开挖范围过大。

3.5 深基坑支护工程施工时间较长,影响了整体工期

因为在深基坑支护工程的施工中,除进行基坑开挖外,还需要对深基坑进行支护,而支护的方式主要有两种:支护挡墙和直接的支撑。在实际施工中,通常会同时用到两种方案,使得施工周期较长。

3.6 施工材料不达标

为了提升企业的经济效益,在建设的时候,管理者可以适当地降低造价,但也要注重保证材料的品质,假如材料的品质达不到标准,就会导致建筑的使用价值下降,房屋的品质也会下降,严重的话还会引起安全事故。在建设的时候,为了确保整个基坑的稳定,提高其服务能力,就必须对环境的影响进行全面的考虑,确保在建设的时候,材料的品质达到标准,这样才能提高核心的整体强度,确保建筑的承载质量。然而,在实际的建设过程中,一些管理者为了减少费用,采用了廉价且质量不合格的材料,忽略工作中的细节,这极易造成工程的质量问题和埋下安全隐患。例如,在施工时,施工人员对挖孔桩的质量控制不够严格,购买劣质的产品,在施工时,桩体的内部就会产生裂纹,使其无法承载整体的重量,从而提高安全事故的发生概率[2]。

3.7 施工人员 不遵守规范

建筑工程通常都有一定的工期,因此,必须在规定的期限内进行建设。然而,在实践中,由于施工人员急于赶进度,对项目的质量漠不关心,没有严格按照相关的标准进行施工,从而造成施工中的安全问题。与此同时,在施工过程中,施工人员也没有严格按照规范来操作,造成基坑太深,基坑的构造不合理,从而损坏整个基坑的结构,使其发生严重的变形,从而对整个工程的质量产生了一定的影响。在进行工程建设的时候,施工单位为了节省成本,没有制定相应的止水措施,导致在工程进行过程中,地下水持续渗出,这不但会影响到工程施工的正常进行,还会引发安全事故。在建设工程的时候,一些管理者忽略了当地的地基条件,没有对当地的地形地貌做过详细的调查,就贸然进行了建设,而且也没有制定出行之有效的对策,这就很可能会导致一些安全事故的发生。

3.8 监测工作不到位

在对深基坑进行监控时,必须要有精确的数据,如果不能提供精确的信息,将会导致监控工作无法进行,从而影响到工程的质量安全。然而,施工单位并未充分认识到施工过程中监测工作的重要性,为节约资金,往往采取缩减观测点数、缩短观测时长等措施,致使施工过程中的监测工作难以取得预期成果。深基坑支护工作是一件非常复杂的工作,并且要求有专门的工作人员,有些工作人员的业务能力是合格的,但他们工作起来却不够认真,不够负责,只是在工作中做一些粗枝大叶的工作,这就造成了他们难以获得准确、客观地观测数据。另外,由于人为因素的干扰,也会对测量结果造成一定的影响,从而造成测量数据的畸变,从而加大测量误差的风险。在实际观察中,由于观测者间的信息交换机制不够健全,使得信息交换不够流畅和有效。在深基坑支护过程中,由于各种突发状况的存在,为了获得精确的监控数据,往往要耗费很长的时间,一旦出现突发状况,监控数据与实际数据之间的偏差也是很大的,所以,必须要有一个很好的交流机制[3]。

4 建筑工程施工中常用的深基坑支护施工技术类型

4.1 钢板桩支护

对于钢板桩支护技术来说,其主要是将热轧型钢与钢板桩进行有效的结合,利用钢板墙来对土壤进行固定和隔离,与钢板墙相比,其防水能力很强。钢板桩可以用于8m以内的深基坑,也可以用于某些软土地基,因为它可以循环使用。但在使用过程中,噪声较大,严重影响了人们的日常生活。

4.2 土层锚杆支护

土层中的锚杆支护技术,主要是以锚杆钻头为工作基础,借助锚杆钻头来到达理想的位置,在钻孔中注水泥浆,使其贯穿扭曲,并将其锁死,因此该技术具有很高的技术含量。将土层锚杆支护技术运用于工程中,可以有效地改善结构的安全性和稳定性,并能有效地保护主体结构的强度。为确保土层锚杆支护工程的质量,建筑单位应在施工中把握好关键技术。在施工之前,必须先做好建筑物整体的勘察工作,然后才能确定成孔的深度及方位。由于在施工过程中采用了锚杆孔,可能会造成比较小的误差,但并不会对以后的工程造成影响。钻井过程中,遇有障碍,必须马上停止施工,查明障碍并进行分析,再通过相关部门的讨论来决定能否继续进行钻井。在进行水泥浆注浆时,建筑单位要按照工艺要求,对其进行多次注浆,确保主撑的安全性和稳定性。

4.3 地下连续桩支护

在实际的工程中,采用地下连续桩的方法较少。究其原因,是由于埋设连续桩的造价相对于其它的施工方式来说比较高,因而不适用于中小规模的工程。在施工初期,除工程造价之外,还需耗费一定的人力物力,而且还要考虑搭配施工场地、施工设备、地下水位等方面。连续桩支护法可以有效地消除地下水流对其施工的干扰,是由于成本的原因,这种方法并没有被广泛采用。在基坑开挖过程中,利用地下连续桩来增加基坑的主支撑刚度,确保基坑的承载能力和稳定性。在未来的发展过程中,应尽量减少埋设连续桩的造价,从而扩大其适用面[4]。

4.4 土钉支护

土钉支护施工通常会对边坡的加固起到一定的效果,从而提高土体的强度和稳定性。在土钉支护中,为了防止因受拉或受弯而产生的土层变形,应合理设定土钉支护的强度及张拉力。在工程开始之前,必须对土钉支护进行拉拔实验,并在实验的基础上,对其拉拔过程中所受的拉力进行分析,以求出最大拉力。在钻进深度的计算中,按照钻头的长度,对每个井眼进行了详尽的测量,以供灌浆施工时参考。采用该方法,既可减小钻孔误差,又可确保灌浆质量。在施工过程中,应按实际施工要求,对混凝土的水灰比进行控制,并对混凝土的掺入量及种类进行选择。灌浆时,对灌浆量和灌浆压力进行了严格的控制。在全过程注浆完毕后,建筑单位应及时检查钻孔注浆质量,并对其进行注浆,以保证土钉支护工艺的质量。

5 建筑工程施工中深基坑支护施工技术的应用要点

5.1 完善施工技术方案

要对建筑施工地周边环境展开相关的调查,避免因为施工而对周边环境造成严重的破坏。在对调查的内容进行有效的记录之后,相关的施工人员可以在有关的数据记录基础上,对其展开全面的分析,并与各个深基坑支护技术相结合,设计出与之相对应的施工方案,并保证其合理性。与此同时,在进行施工前,要对施工材料的品质进行保障,提高它们的利用效率,要对当地的市场状况进行深入地了解,要对相关材料的品质和价格展开全面的调查,从而找到一个适合自己的供应商,这样才能有效地保证材料的品质,还能将建筑工程的施工成本降到最低。在实际施工过程中,相关的施工人员要根据施工的具体情况,不断地改进施工技术方案,并及时地改正存在的问题,从而提升建筑工程的质量。

5.2 做好支护支撑的管理

工程建设中,对工程建设中出现的问题进行了分析,并提出了相应的对策。在具体的工作过程中,需要对深基坑的支护技术进行必要的区别。比如,在现实中,在现代工程施工的过程中,深基坑是最常见的一种,而支护的方式主要有两种,一种是外部的,一种是内部的。如何在深基坑工程中合理选用和合理使用,是保证该工程在施工中的效果最大化的关键。另外,在具体的深基坑支护技术管理中,要对流程进行严格的控制,尽量避免在深基坑开挖时发生坍塌。

5.3 严控现场施工质量

在建筑深基坑支护工程项目的现场施工质量方面,其最重要的目标就是要保证整体施工质量,这不仅是要对施工单位及施工人员提出更高的要求,同时还需要在实施阶段,加强施工标准规范和约束力度,将管理制度建立健全,并将其贯彻到每一个工作环节之中,将施工方案作为实施标准,重视常见问题及常规影响因素。各个部门之间要进行有效的合作与配合,及时发现问题,独立解决问题。与此同时,要严格控制现场施工的质量,对现场施工、土层边坡等情况进行详细的了解,并对每一项工作的细节进行控制和处理,从而使工程项目的施工质量和效率得到全方位的提高,进而保证了建筑企业获得良好的经济效益[5]。

5.4 加强信息技术的应用

在建设过程中,应使用一台功能完善的电脑,以便能够实时地反映出岩层的构造情况。通过实时摄像机进行全面的监测方法,对基坑开挖过程中的变形进行动态监测。在深基坑工程中,由于基坑开挖过程中,围护结构的内力很易产生改变,同时还会对周边的高层建筑产生影响。因此,要根据监测的结果,适时地调整参数,以保证支撑的时间是合理的,从而保证了深基坑施工的安全性。

5.5 重点防治地下水

在深基坑支护工程中,应尽量减少地下水对工程的影响,因此,在工程中更应注意安全问题。在这种情况下,应采用补充降雨技术。由于地表塌陷通常是由于地下水位下降而引起,因此,采用回灌技术能够提高土壤含水量。其具体操作是,在降水井点与深基坑之间,设置一个排水点,当降水井点抽水时,利用该排水点,将水反灌到更深层的土层,使地下水的总量保持在一个合理的范围之内,防止地面沉降。

5.6 审批专项施工方案

要对专项施工方案进行审核,包括总监理工程师对其进行审核,同时还要组织一个不少于5名人员的专家组对其进行审核,并将其提交到建筑安全监督部门进行审核。经审批后,不得擅自修改、更改特殊工程设计方案。如果在专项施工方案中发现不能保证现场施工安全的地方,应及时与勘察、设计、监理、监测单位协商解决。确实需要进行重大修改,则对设计文档进行更改,更改要复审。

5.7 重视深基坑支护施工的管理过程

在进行深基坑支护时,施工人员的观念也要与之相适应。完整的深基坑支护工程挖土的具体方案,科学的观察土体结构的观测系统,都可以在一定程度上为施工人员在深基坑支护施工中的安全提供保证,并且,这样完整的科学管理系统也可以为建筑工程的总体规划打下基础。另外,在施工过程中,如果遇到有可能导致基坑边坡变化、地下管道变形等安全问题,施工方必须本着“以人为本”的理念,在确保人身安全的情况下,暂停施工,对异常区域加强巡查,将风险降低到最小,确保工人的人身安全。

5.8 重视施工质量在深基坑支护施工时的思想教育

尽管深基坑支护在建筑工程施工中可以发挥重要的作用,但在一些场合,一些区域不适宜深基坑支护的施工技术,如果在施工技术不够成熟的条件下,强行采用深基坑支护的施工技术,会使建筑工程施工存在安全隐患。所以,在这样的情况下,施工单位必须要正视当前所面临的问题,切记不能被情绪左右,不能在不能正确认识自己的情况下,执意进行存在安全隐患的施工。

5.9 支护信息化管理

在建设工程中,深基坑围护结构的质量问题,实质上是一个整体的稳定性和刚度问题,它是一个复杂的系统工程。实时汇报施工过程中可能出现的险情,在明确确定岩土变位、支护构造详细特征的同时,超过警戒范围的情况下,需要进行结构沉降、路面沉降、结构开裂、顶面位移、路面开裂以及基坑监测。对于重点部位,应根据工程需要进行加密处理,通常以8~10m为一个测点。在较深的基坑工程中,必须及时测量出支护的内应力值。

5.10 加强对于施工材料的管理

建筑施工是一项庞大而系统的项目,建筑单位为了保证建筑项目的高品质,必须做好充足的准备工作,根据不同的条件,对总体设计进行优化,并总结出在建设过程中存在的问题。在施工前,建筑单位要对原材料的购买过程进行严密的监控,选用相对比较便宜的原材料,并且要对原材料的品质进行保障,还要结合具体的施工条件、基坑的深度以及施工地点的地理条件等因素来进行选用,以保证选用的原材料物美价廉。合理安排人员、物资,确保工程建设的统一管理和有序进行,并制定出有关材料质量的统一标准,以确保深基坑支护施工的质量。

6 结语

相关建筑单位采用深基坑支护施工技术,既能保证工程质量,又能有效地保障工程的安全性与稳定性,因此,在工程建设中的应用日益广泛。为此,必须采取针对性的对策,以综合的方式来推进深基坑支护技术的发展,从而使国内建设事业得到持续的发展。深基坑支护施工是一件非常复杂的事情,相关部门要将所有的因素都考虑进去,确保每一个步骤都可以井然有序地进行,这样才能减少深基坑支护施工的难度,提升整个施工的质量。目前,该工程正在有序的开展中,并收到了良好的效果。但是,在现场施工过程中,深基坑支护施工还存在着许多不够完美的方面,为此,我们必须要持续运用先进的科学知识,来解决施工过程中出现的问题,从而促进建筑行业的持续发展。

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