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基坑支护安全施工方案探讨

摘要:为了保证施工安全及质量,对开挖深度超过5m(含5m)、开挖深度虽未达到5m,但地质条件、地下管线、周边环境复杂的基础工程施工,须进行安全设计,编制基坑支护安全专项施工方案。本文在分析基坑支护工程实施过程中常见危险源的基础上,对其安全专项施工方案的编制进行了探讨。

关键词:工程安全与质量;危险源;专项施工方案

1基坑支护工程实施过程中的危险源

为了保证超高、超大工程建设项目地下结构施工质量和基坑周围环境的安全,从技术角度对基坑侧壁及周围环境采取的地下水控制、支挡以及加固保护措施称为基坑支护。基坑工程开挖前,必须全面调查基坑周边建筑物、构筑物、工程地质水文条件、地下管线等环境情况,进行基坑设计,制定降排水方案,防止基坑开挖、维护、使用环节安全危险源发生。危险源的分析贯穿于基坑工程全过程,包括资料收集、地质调研、数据计算、施工图设计、项目实施、监测控制等环节。常见的危险源如表一所示。

2基坑施工专项施工方案的编制原则

2.1可操作性原则基坑施工专项施工方案的制定,必须从实际出发,结合工地实际情况以及工程项目特点,采用的工程技术方案在人力、物力、财力、技术上所提出的要求,应

该是施工单位已经具备的条件,或者在一定的时间范围内有可能争取实现的。这一原则,客观上要求项目部在制定专项施工方案之前,必须掌握主客观情况,认真、深入地进行调查研究工作,收集整理工程现场资料,进行反复对比分析、试验论证。只有这样,编制出来的方案才切实可行,才能用于指导施工。

2.2确保工期,按时交付能

否按规定的期限,保证工程特别是重点工程按期或者提前完成,尽早发挥投资效益,关系到工程项目投资效益的好坏。因此,基坑工程专项施工方案要求工程项目在规定的时间内竣工,这客观上要求施工企业在编制专项施工方案时应充分考虑工程量、现场施工条件、资源供应情况等因素,在组织上统筹安排,均衡施工;在技术上,尽可能采用先进的施工技术及施工经验,提高装配化、机械化、信息化施工管理程度。

2.3坚持工程项目“安全生产、质量第一”

在进行基坑专项施工方案编制时,要充分考虑工程项目安全、质量等因素,坚持安全施工的前提下,质量达标。在提出施工方案时,要充分采取有利于安全、质量的技术组织措施,使专项方案符合安全质量规范要求。不考虑安全、质量的专项方案,其他方面再优秀都是不可取的。

2.4工程投资费用最低

编制基坑工程专项施工方案时,在满足其他条件的同时,还必须使方案经济合理,以便增加投资生产效益。这客观要求在方案编制过程中,尽量采用降低费用的一切可行措施,从人力、物力、材料、机械、间接管理费用等各方面着手,发掘潜力,力争费用最低。以上几点是一个有机统一整体,在编制专项方案时,必须通盘考虑,做到在确保安全的前提下,质量达标、进度合理、费用最低,只有这样的方案,才是可行的。

3基坑支护工程安全专项施工方案的编制

3.1基坑施工总施工流程

编制基坑工程专项施工方案,必须明确总施工流程。首先,应该进行围护桩的施工,这是确保基坑施工安全的基本条件;施作止水帷幕桩,形成安全可靠的止水帷幕,防止周边地下水进入基坑;接下来,进行基坑降水,把地下水位降至工作面以下0.5m处,确保工作面的干燥;进行基坑浅层开挖,同时浇筑冠梁,增加基坑围护结构的整体刚度;进行第一层锚杆的施工,使围护结构整体受力;再进行土方分层开挖,同时进行腰梁、锚杆的施工;最后,当土方开挖至距离设计基坑底300mm处采用人工开挖方式,直至工程全部施工完成。

3.2机械成孔灌注桩施工

机械成孔灌注桩应优先采用325号~425号普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,砂子采用中砂、粗砂,含泥量不得大于5%,石子以粒径为0.5cm~3.2cm的卵石、碎石为佳,严格控制含泥量(<2%)。外加剂的选择、使用必须严格实行试验制,未经试验,不得使用。施工前,现场必须达到“三通一平”的要求,地上、地下障碍物都必须清理完毕;施工现场必须经过碾压、夯实;制作好钢筋笼后进行桩位点预验签字。钻孔机进出现场的路线、钻孔顺序,必须严格按照专项施工方案进行,做好安全技术交底工作;正式施工前必须进行钻孔试验,其数量须符合规范要求,一般不少于2根。准备工作完成后,则可以进行操作施工,首先钻孔机就位,接下来调直机架挺杆,进行钻孔、注泥浆;继续钻孔,清理孔底泥渣,排除泥渣,射水清底;然后浇筑混凝土,拔出导管,插入桩顶钢筋。

3.3土方开挖施工

按照专项施工方案,分层开挖基坑土方;基坑分层须严格按照设计要求进行,同时,避免机械开挖对原土层的扰动,基底须留30cm余土由人工操平。土方开挖前须进行安全技术交底,开挖方法、顺序必须与设计要求一致,按照“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则进行。开挖过程中,必须严格防止基坑挖土后土体回弹变形过大;防止边坡失稳;防止桩发生位移和倾斜。同时,配合深基坑支护结构施工。为最大限度地使支护结构均匀受力,防止变形,应采取科学合理的开挖方式,分层、分块、均衡、对称进行土方开挖。

3.4锚杆施工

锚杆施工前,必须进行地质、水文情况的勘察,查明施工现场的地下管线、构筑物等情况。接下来,进行钻孔施工,钻孔不能扰动原有土体,尽量控制自重应力释放。钻孔方法包括螺旋钻孔干作业法、压水钻进成孔法、潜钻成孔法。钻孔完成后,安放拉杆。常用的拉杆包括钢管、粗钢筋、钢丝束和钢绞线,应该根据具体土质、锚杆的承载能力和现有材料的情况来确定。之后,进行压力灌浆,这是锚杆施工的重要环节,其主要目的是形成锚固段;防止钢拉杆腐蚀;充填土层中的孔隙和裂缝。灌浆完成后,可以进行锚杆张拉和施加预应力。最后,进行锚杆试验检验,方法主要有循环加、卸荷载法。

3.5排水系统的布置

施工过程中,必须严格布置排水系统,如发现污水渗入、上层滞水,可以在支护面层背部设置塑料排水管,水平间距为2m为宜。针对基坑地表水,可在基坑周边地表处作泛水层,宽度大于1.5m,与土钉面网功能一致。对于基坑内的渗水,应在基坑底部设置排水沟、集水坑,并保持离坑壁0.5m~1.0m的距离。基坑工程是工程建设的重要环节,其设计要求严格,施工程序复杂,施工过程中必须严格执行规范要求,按照专项施工方案施工。只有这样,才能确保工程安全与质量目标得以实现。

作者:廖礼平 单位:江西经济管理干部学院

参考文献

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[5]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.市政公用工程管理与实务[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.

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