对深基坑支护施工问题的分析.pdf

美好的明天 word1 施工技术 睫硒 国蓑 晦 2 0 1 1 年 0 8 月 对深基坑支护施工问题的分析 徐妙聪 (方远建设集团股份有限公司)摘 要：本文从施工的角度来分析深基坑支护的施工安全问题，并提出了有效的解决办法。关键词：深基坑；质量监控；支护 1 深基坑支护施工安全问题的发生原因 1 1 施工技术方面分析 深基坑支护是一个动态变化的过程，在施工中存在许多不确定因 素。比如施工中发现的地质情况与原设计不符或相差较大，仍按原设计 施工；又如喷锚网支护施工遇流砂、软土层，因其自稳性极差，一旦开挖 即刻坍塌，而又未能采取新的措施。地质条件的复杂性使工程施工未能 达到设计要求，而监测等施工动态反馈信息有误或反馈不及时，施工中 盲目遵循原设计方案，开挖过程没有定期或根本没有对基坑的沉降量和 位移量进行观测或未对所测资料及时分析。深基坑支护是一个动态变化的过程，施工干变万化，未能充分考虑 施工过程中可能出现的突发因素，并制定相应的有效应急措施。如基坑 开挖过程中，对周边可能施加的动荷载未加考虑，由于地下水处理不当，导致深基坑工程的事故屡见不鲜。地下水位降低了，对基坑支护有利，但 对周边环境不利。如不采取降水措施，对保护周边环境有利，却对基坑支 护不利，这种矛盾性，使地下水处理有一定难度。处理不当，易引发工程 事故：如某工程，采用双排搅拌桩止水加喷锚网支护的复合支护结构，由 于搅拌桩止水效果不理想，基坑开挖至 5 m 时开始出现漏水涌砂现象；开 挖至 8 m 时，涌水涌砂现象更趋严重，引起周围地面塌陷、开裂，工程无法 继续施工，后在搅拌桩外围采取高压旋喷止水才解决了问题，但已大大 提高了工程成本。在深基坑支护工程中，开挖和支护是密切相关的，由于两者缺乏协 调，容易诱发工程事故的发生。基坑围护属临时性支护，由于维护不当可 诱发事故发生。比如基坑放置时间过长，不利基坑安全稳定；基坑坡顶荷 载超出设计要求，重型机械离基坑太近；未能及时构筑基坑排水沟和集 水池，基坑内大量积水；锚喷支护中，锚杆头被当作脚手架或悬挂重物，造成锚杆失效；支护面层遭切断或被施工机械撞坏。1 2 施工管理中质量监控方面分析 由于现场环境的复杂性，给施工作业带来诸多不便，因为管理人员 思想不够重视，缺乏有效的质量监控体系，影响施工质量，造成工程事 故。比如：不按规范和设计要求施工；施工中随意改变设计方案，不按图 施工；在注浆法施工中，注浆压力达不到设计要求，使锚杆抗拔力大打折 扣；偷工减料，使用材料不合格；在锚喷支护中，随意减短锚杆长度；护坡 桩桩径不够或插入深度不够；使用水泥、钢筋等材料不合格，造成锚拉力 不够、止水无效等。有些施工单位片面要求施工进度，为追求经济效益盲 目加快施工进度，而忽视了质量为本的方针，使施工质量达不到设计要 求。另外，由于施工安全教育不到位，员工安全意识淡薄，安全管理松散，也易出现人员伤亡事故。美好的明天 word2 2 深基坑施工的安全工作 2 1 在技术方面应做的工作 (1)组成从项目经理到施工班组长的技术交底班子。充分认识深基 坑支护设计与施工所要达到的目的和作用，并让每位参与者都熟悉施工 的每一个环节，严格执行有关规范，做到监督和管理的作用，确保施工技 术方案的实施。(2)按图施工，动态监控。深基坑支护工程主要以挡土、防水等为主 要目的，而设计的单一或复合挡土支护结构，有理论依据和可行性，必须 尊重设计、按图施工，但施工中的不确定因素及设计所依据的资料有可 能与实际情况不一致，要 求在施工中必须依据实际的情况，相应作出一 些调整，达到规范要求。(3)重视信息法施工，强化信息反馈施工的技术分析与管理。深基坑 支护工程是包括基坑的开挖、支护、防水及环境保护于一体的复杂系统，妇 嵌 啦 窖 毫 r 9 r 专 一 窜；，r 夸括 r r 专 专 ，圣 -鸯 r 夸 r 毫 ，盔 窜 毒 r 窖-毫 毫 ，圣 r 窜 宣 r ；垂 r 窜 毫 r ；业 奎 窜 ，9 夸 r 誊 盥 窜 2 5 统计表汇总 (1)根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。(2)绘制各观测点的下沉曲线 首先建立 F 沉曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载 值，下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并 将相应的倚载值也画于坐标中，连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。(3)根据沉降量统计表和沉降曲线图，我们可以预测建筑物的沉降 趋势，将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门，正确地指导施 工。特别座：沉陷性较大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得 更为重要。2 6 观测中的注意事项 (1)严格按测量规范的要求施测。(2)前后视观测最好用同一水平尺。(3)各次观测必须按照固定的观测路线进行。(4)观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本 致。(5)成像清晰、稳定时再读数。(6)随时观测，随时检核计算，观测时要一气呵成。(7)在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。(8)将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当建筑物每天(2 4 h)连续沉降量超过 1 mm 时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。3 沉降观测精度的合理性及沉降量 (1)确定建筑物沉降观测精度的合理性。由于现行规范对施工单位 施工过程的沉降观测要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉降观测精度 选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观 2 84 测精度选择既不能太高也不能太低，要合理适宜，适合工程特性的需要。美好的明天 word3 既不造成无谓的浪费也要保证观测结果的准确性。这样，笔者认为一般 高层及重要的建(构)筑物在首次观测过程中适用精密仪器的设备(高级 水准仪、铝合金尺等)在 O 0 0 以上部分按二等以上水准测量方法，采用 放大率倍数较大的 S 2 或 S 3 水准仪进行观测，也可以测出较理想的结 果。(2)在沉降观测过程中，沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑 曲线，而是起伏状现象。这就分析原因，进行修正。第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降。可能是首次 观测精过低，若回升超过 5 r a m 时，第一次观测作废，若回升 5 mm 内，第二 次与第一次调整标高一致。曲线在某点突然回升。原因：水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标 高，观测点碰后高于碰前。处理措施：取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之 沉降量。曲线自某点起渐渐回升 原因：一般是水准点下沉所致。措施：确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉重。参考文献 1 1 甘伟志 高层建筑沉降观测要求和方法 l J l _ 四川建材，2 0 0 8 2 1 李卫东 建筑沉降观测中经常遇到的问题及其N J I 黑龙江水利科技，2 0 0 5 f 3 1 J x 雅荣，吕 品 浅谈高层建筑的沉降观测 J 1 _ 测绘与空间地理信息，2 0 0 6 f 4 查 宁 中小城市高层建筑沉降观测的实践与探讨 f J 1 安徽建筑，2 0 0 6 I s I N 2 高层建筑沉降观测方法分析探讨 J 1 中外建筑，2 0 0 8 2 0 1 1 年 0 8 月 建 弼 国 黄晦 施工技术 浅谈高层建筑结构施工中常出现的问题 刘 国庆 摘 要：本文就高层建筑结构施工中须重点注意的问题提出自己的看法，仅供参考。关键词：高层建筑结构施工；施工安全 l 施工中的规定 (1)对承担高层建筑的施工单位应与设计单位密切配合，双方应认 真熟悉图纸，进行设计交底，对施工图纸仔细研究，提出意见。设计交底既包括设计单位向施工单位的交底，亦包括施工单位各专 业在消化设计图纸和设计交底后 结合实际，向工长和班组交底。(2)合理确定施工方案、正确编制施工组织设计。对深基础施工、高 空作业、施工测量、机具选用、钢筋连接、混凝土作业、构件安装及季节施 工应侧重。(3)高层建筑施工机具选用应合理。对塔式起重机、施工电梯、泵送 设备等，应调查研究，根据现场实际情况认真选型，确定数量和配套机 具。(4)高层建筑层数多、空间大、施工工期长，且投入的人力、物力多，工序、工种复杂，应实行科学施工，采用平行流水、立体交叉作业，合理组 织施工。平行流水是指每个施工层应分段、主要分项工程应流水均衡作 业。立体交叉是指竖向各层结构、装修、设备各分部工程应统筹安排，相 互配合，充分利用空间，交叉施工。美好的明天 word4 2 施工中的测量 (1)施工测量应符合现行国家标准 工程测量规范 G B 5 0 0 2 6 的有关 规定，施工测量方案应根据实际情况确定，一般应包括以下内容：工程 概况；施工测量基本要求；场地；准备测量；起始依据校测；场区 控制网测设；建筑物定位与基础施工测量，1 1 7+0 0 0 0 以上施工测量；室内、外装饰与安装测量，竣工测量与变形观测；验线工作；施工测 量工作的组织与管理。(2)对桩基础要用经过校验的钢尺一次测量桩位间距，明确桩位间 距不应大于所用钢尺长度，并应组成闭合图形。平面控制应包括定位依 据点、依据方位和建筑物的主轴线。定位依据有以下几种方式、城市规划 部门给定的城市测量平面控制点或建筑红线，场区控制网或建筑物控制 网，原有建(构)筑物或道路中心线。建筑物定位的条件，应当是能唯一确定建筑物位置的几何条件。最 常用的定位条件是能唯一确定建筑物的一个点位与一个边的方向。要求 逝 逝 妊 逝 逝 夸 窖 妇 r 妇 妇 奎 r 窖 奎 逝 -s；r 窖 专-r，奎 专妊 夸 夸 窖 夸 宣 专 毫 r 夸 r 毒 夸妇 轻 r 毒 r 夸；窜 r 窜 r 窜 r-ak 窖 r 奎 r 妊 单靠数学力学法难以对系统的变化性状作出足够准确的预测，只凭施工 经验亦是有一定限制。因此，只有利用监测信息反馈分析才能较好地预 测系统的变化趋势，监测方案应在做施工设计方案时一同考虑，定出监 测内容与要求，做到及时收集、整理、分析有关动态性，从而为及时修改 设计方案及施工方案等提供准确的数据。当出现险情预兆时可提高警 惕，以便及时采取措施。2 2 在质安管理方面的工作 施工中应及时做好材料送检工作，所用材料必须有出厂合格、送检 合格后方可使用，杜绝使用不合格材料。建立以人、物为中心的安全管理 体系。建立以项目经理为核心的安全管理体系(从技术上、生产安全上)选任得力、专业性强、安全意识强的人作安全员，并相应明确安全职责，签订安全合同书。做好安全教育工作，牢固树立“安全第一、预防为主”的 生产方针，做好“五同时”教育工作，将各项安全工作落实并强化到人，提 高全员安全意识。制定并做好质量安全检查措施，列表列出常见施工事 故和施工质量隐患或通病的出现部位，产生原因，预防和补救措施。对深 基坑不安全或有安全隐患部位，应明视挂牌，提醒工人注意安全。2 3 施工质量与施工组织 围护结构的施工质量及土方开挖的合理组织也是开挖成败的关键 之一。良好的施工质量和合理的施工组织可以弥补设计上的某些不足，反之，低劣的施工质量和错误的施工组织会使合理的设计付诸东流，在 这方面有着许多深刻的教训。除旌工质量外，施工组织也不可忽视，土方 开挖前应制订。开挖方应严格按设计程序进行开挖，在开挖过程中应严 格按“先撑后挖”的原则。工程实践证明，开挖顺序不同，支护结构的位移 也不同，不合理的施工顺序会大大增加支护桩墙的位移，甚至出现险情。此外，施工前要充分估计各种可能出现的情况，当出现险情时，准备 可供选择的应急措施，以免险情出现时，措手不及，延误抢险时机，导致 工程失败，造成严重损失。美好的明天 word5 2 4 施工监测与信息化施工 支护结构设计成功与否，要通过施工实践来检验，而施工过程中支 护结构的受力与变形状态要通过监测手段来了解。可以说，监测工作是 支护结构安危状态的眼睛。它的重要性已为多数的设计、施工、监理及建 设单位所认识。因而投入一定的资金进行施工监测工作，取得了较好的 效果，保证了施工安全。但也有部分建设单位对此重视不够，认为监测工 作可有可无，不愿投入资金，马虎应付。有些监测单位素质不高，玩忽职 守，不按时观测，不能提供准确的信息，以致在支护结构处于危险状态还 未能提供预报，造成事故。一些深基坑支护工程发生坍塌事故，除施工质 量的原因外，监测单位未能及时提出预警，以致延误抢险的时机，也是事 故及发生的重要原因。施工监测工作的有无及好坏，不单是影响到基坑 自身的安全，更重 要的是它还影响到基坑周围环境的安全。如邻近的房屋、道路、地下给排 水、供气、通讯等设施的安全都依靠监测结果来维护。有些情况下，基坑 开挖的失败对邻近环境造成的损害、经济损失及社会影响会比基坑工程 本身更为严重。有时支护结构的位移并未引起支护的失稳，但却引起周 围建筑的不均匀沉降、裂缝及倾斜等，这些都需要由监测结果来判断与 证实。施工监测的意义还不止于此，监测结果作为一种信息反馈还具有 更重要的意义。它可以对设计结果进行检验，以致修改设计方案，施工前 期的信息反馈可作为修改后期支撑方案的依据。例如，当前期开挖和第一道支撑后支护结构的位移较小，就可以考 虑是否削减下一道支撑的数量以降低造价，反之，当前期开挖中支护结 构的位移和内力比预计大得多，则应考虑是否加强下一道支撑以策安 全。这就是动态设计及信息施工，是一种很有发展前途的技术，应积极推 广。另外，在基坑开挖监测中还要逐步积累资料，以便制订适合本地区 软土的基坑支护结构位移沉移控制值。当基坑开挖过程中，位移或位移 速率达到多大数值时就应发生预报，超过多大数值就濒临坍滑破坏。这 些控制值对今后的深基坑设计施工将有一定的指导作用。2 5 降水排水及止水问题 在基坑开挖，降水排水及止水(以下简称水处理)对工程的安全与经 济有重大影响，多数基坑工程事故与水都有直接或间接的关系。水处理 的主要目的是：在基坑开挖过程中，坑内保持干燥，使土方工程得以顺 利进行；防止坑底出现流土(流砂)及坑底土泡水软化，降低强度；坑 外土层降水后减少对围护桩墙的水压力，提高支护稳定性；降水或止 水可防止坑外土粒流失，引起地面沉降而影响邻近建筑安全。对于不同 的地基土层和具体工程，以上 4 点中各点的重要性有所不同。3 结 语 深基坑支护工程是高层建筑基础工程施工中的难点和重点，它的成 败不仅对工程的造价、质量和工期有着重大的影响，而且更对周围环境 有着不可忽视的影响。因此，在施工中遵循有关规范和设计要求，狠抓事 故隐患管理工作，加强安全教育，重视安全检查等工作，是实现深基坑安 全生产工作的根本。28 5 美好的明天 word6