苏艺珊
(厦门象屿港湾开发建设有限公司,福建 厦门 361100)
随着城市建设工作持续、稳步推进,城市内的建筑项目、工程规模与市场密度也不断增加,地下空间的开发和利用成为城市发展方向[1],基坑工程是地下空间开发利用的重要内容。在多层建筑基坑施工过程中,若参建单位对于基坑支护施工的质量把控不到位,会直接导致基坑支护结构质量不佳,造成支护结构不稳定、设计的支撑点承载力不足等,进而引发严重后果[2]。为提高建筑基坑支护施工的质量,保证支护工程在建筑项目中发挥预期的效果,应在施工前,根据建筑项目的需求,合理设计支护结构,并对施工中的各个环节进行精细化控制,保证支护结构的稳定性与安全性。
为提高多层建筑基坑支护施工质量和支护结构的可靠性,以中洲项目为例,开展针对多层建筑基坑支护施工质量控制方法的研究。
中洲综合服务中心项目位于福建省厦门市同安区,编号为21-JXSY-03,工程总用地面积3828.509m2[3]。该项目建成后的容积率为1.99,项目所在地的绿化率为35%,系福建省绿色建筑二星级项目。该工程在施工中的技术性指标如表1所示,项目场地地层参数见表2所示。
表1 中洲综合服务中心项目主要技术经济指标
表2 地层参数
中洲综合服务中心项目属于多层结构的公共建筑,为发挥此工程项目在地区更高的经济效益,确保项目建成后可以达到预期收益,对该工程的基坑支护施工质量控制方法展开分析。
为确保多层建筑施工基坑支护施工达到预设的质量要求,应做好施工准备工作,包括:
(1)清除施工现场的表面杂物,包括杂土、堆积物、岩石及地表绿化等[4];
(2)合理设计基坑支护喷射混凝土施工材料配合比,制备施工所需材料(混凝土);
(3)调试工程施工中的机械设备、对设备进行养护处理等,保证设备可以在施工时能正常工作;
(4)为给现场工作人员施工提供参照,应在作业面上做好施工标志,包括厚度控制钉、绘制控制线等;
(5)在现场配置照明装置,在保证现场施工通畅条件良好的前提下,规划好电缆线路。
中洲综合服务中心项目基坑支护选用HPBI级钢筋作为主要支护材料,水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。现场结合施工条件与天气,选择是否需要在施工材料中添加适量的速凝剂[5]。混凝土材料及相关配合比设计见表3所示。
表3 混凝土配合比设计参数
喷射混凝土面板、钢筋网布置示意如图1所示,按规范设计开展钢筋网的铺设工作,选择钢筋后对其进行表层污锈的清除处理[6],并按照要求进行喷射混凝土面板钢筋网布置。
图1 喷射混凝土面板钢筋网示意图
在施工喷射混凝土面板、钢筋网时,应做到:
(1)必须保证钢筋网片与墙体间距小于30mm;
(2)钢筋网之间的搭接长度应满足>300mm的需求;
(3)特殊位置的钢筋网片要用加固筋加固,避免喷射混凝土施工过程中钢筋网出现晃动问题[7]。
喷射混凝土面板施工工序如图2所示。
图2 喷射混凝土面板施工工序
SMW工法桩施工时应注意以下几点:
(1)型钢插入前应先在干燥条件下除锈,再在其表面涂刷减摩材料,涂刷厚度不小于1mm。完成涂刷后的型钢,在搬运过程中,应防止碰撞和强力擦挤。减摩材料如有脱落、开裂等现象应及时修补。采用钢筋混凝土冠梁时,型钢与冠梁接触面应用油毛毡等材料进行隔离。
(2)型钢宜采用整材;当需采用分段焊接时,应采用坡口焊等强焊接,焊缝质量等级不应低于二级。单根性型钢中焊接接头不宜超过2个;相邻型钢的接头竖向位置应错开,错开距离不小于1m,且接头距基坑底面不宜小于2m。
(3)型钢施工时应注意杂填土中是否存在较大建筑垃圾,较大建筑垃圾会导致型钢施工质量不好,如遇该情况,应先清除后施工型钢,保证型钢的垂直度。
(4)型钢插入工作宜在搅拌桩施工结束后30min内进行,插入前必须检查其直线度、接头焊缝质量并确保满足设计要求。
(5)型钢的插入必须采用牢固的导向架,在插入过程中应采取措施保证型钢垂直度。型钢插入到位后应用悬挂构件控制型钢项标高,并与已插好的型钢牢固连接。
(6)型钢插入宜依靠自重插入,也可借助辅助手段下沉到位,并将已插好的型钢连接起来,防止在施工下一组搅拌桩时造成已插好的型钢移位。严禁采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法。
SMW工法桩的型钢回收应在主体地下结构施工完成,地下室外墙与搅拌桩之间回填密实后方可进行。型钢拔除后,空隙宜采用水泥浆或中粗砂充填密实。
进行基坑支护中混凝土钢筋内支撑的施工时应注意,所有浇筑行为应保证其具有连续性,且结构中不预留施工缝,如果施工中存在不可避免的施工缝,应清除其表面混凝土后,才能进行浇筑,以确保混凝土钢筋内支撑施工达到设计质量标准[8]。
为防止混凝土钢筋混凝土支撑结构在浇筑后受到混凝土材料收缩性能的影响出现变形,可根据施工中的具体需求,在材料中添加适量的微膨胀剂、减水试剂等。完成混凝土钢筋内支撑浇筑施工后,对其进行浇水养护,并在养护作业面上覆盖草袋,以确保施工可以达到预期质量要求。
在施工中,应按照先施作支撑、后开挖土方的作业原则展开施工工作,在施工中,应做好对支护桩结构强度的检测,只有支撑结构的强度达到标准值或预设值后,才能按照工序继续施工,否则无法进行土方开挖施工。基坑支护开挖达到基底位置后,进行底板、地下二层楼板及支护点强度的检验,当检验的强度值达到设计强度的80%或以上时,方可进行水平支撑结构的拆除,反之需要继续进行结构的养护,直到结构的设计强度达到要求。
按照本文提出的方法对中洲项目基坑支护施工质量进行控制,该项目基坑支护的设计施工参数见表4所示。根据建设工程需求,在施工过程中对基坑工程进行监测,基坑支护结构监测报警值见表5所示。
表4 多层建筑施工基坑支护施工参数
表5 基坑支护结构监测报警值
其中f表示基坑支护构件的承载力设计值,当各参数监测结果超过表5中的预警值时,将主动触发终端预警,通过此种方式,可以对设计成果进行检验。以表5中的支护结构水平位移、竖向位移、地表竖向位移3个参数为检验指标,对其进行连续7d的质量监测,监测结果见表6所示。
表6 基坑支护施工质量监测
从表6可知,3个监测项目均未超过预警界限,说明本文设计的多层建筑基坑支护施工质量控制方法在实际应用中的效果良好,可以起到降低基坑支护位移的作用。
本文以中洲项目为例,从基坑支护喷射混凝土准备、钢筋网铺设、喷射混凝土施工、三轴水泥土搅拌桩施工及混凝土钢筋内支撑施工等方面开展多层建筑基坑支护施工质量控制研究,并以设计施工中结构的位移为监测指标,对施工质量验收。实践表明,提出的多层建筑基坑支护施工质量控制方法可以降低基坑支护结构的沉降,相关经验可以为类似多层建筑基坑支护施工质量控制提供借鉴。