施工技术建材与装饰2008年03月
探讨深基坑的安全质量控制
石峰
(佛山市桂圆建筑工程有限公司)
摘
周边环境保护要求的不断提高,对深基坑工程的施工、控制、监测、设计及风险评估,提出了新的要:随着基坑工程的不断加深,
要求。有些必须突破传统意义上对深基坑的控制范围,需要更多的手段、方法及理论来支撑。且深基坑工程又是一个涉及结构工程、土质
特性的岩土工程、施工控制、环境工程、检测技术等诸多学科的交叉点,综合性很强。而本文则以施工控制为重点,来探讨一下深基坑工程的控制要点及控制方法。
深基坑工程关键词:项目管理控制;
1深基坑工程的特点
深基坑工程作为施工,除了具备建筑工程的一般特点外,还具有相当鲜明的个性。
每个深基坑工程都有具备相当深的个性。不仅体现在(1)
深基坑工程所涉及的工程地质与水文地质情况各不相同,还涉及到基坑周边环境要求的不同,而这些不同,直接涉及到维护结构支撑体系及施工方法的设计与施工方法的不同。
(2)工程综合性强。深基坑工程一般涉及到围护工程、降水工程、土方开挖与支撑工程、检测工程、结构工程这五大内容,工程涉及内容丰富,综合性强。
基坑工程涉及的理论多样,计算方法不统一,且经验公(3)式、经验系数多。由于在基础理论上的局限,各家设计单位、施工单位在计算与经验上的不同,必然会引发分歧,易造成遗漏。(4)风险性高。发生事故影响面大,每个基坑工程均比一般工程具有较高的风险性,一旦发生险情,危害性较大,损失亦较大,且修复费用高。
基坑安全事故主要是由以下几点原因引起的:
(1)支护体系存在设计缺陷或施工缺陷引起支护体系失稳。这类情况的发生,主要是由设计方案不当或施工方法欠缺等引起的。由土体失稳而破坏支护体系引起基坑失稳。这类情况的(2)
发生,主要是由开挖土坡过大、基坑外侧超载等引起的。由于围护体系渗漏水,导致水土流失,由水引起对周围(3)
环境破坏或基坑失稳。这类情况的发生,主要是围护体系施工存在质量问题引起漏水造成。
(4)由于基坑隆起过大失稳。主要原因有围护墙深度不够,承压水降水没达到要求等。当然基坑失稳可能是由以下几点多方面共同造成的,亦有可能是其中某一单项引起的;但最终结果均体现在土体失稳。基坑一旦失稳,一般造成的危害是相当大的,其主要特点有:
一旦发生险情,若处理不及时,从①突发性。在基坑施工中,发生险情到造成基坑失稳事故,相隔的时间很短。一般我们认为
一旦超过10h,失稳事险情发生后,10h内应中止险情继续发展,故发生的概率会大大提高。
影响范围广。一般深基坑事故一旦发生,深基坑②危害大、
周边环境必然会受到较大的影响,且目前深基坑工程在市区居多,一旦发生事故,必然波及周边建筑物、管线及道路交通,尤其
2深基坑工程事故原因及事故特点
深基坑工程为一综合性工程,除工程难度高外,控制环节亦较多,任一环节失控均会造成不可估量的损失。归纳起来,深
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化变质,为防止屋面渗漏,揭去重做。同时重新在屋面上铺设了架空层,以降低梁体的冬夏季温差与室内外温差。
(2)鉴于构件裂缝宽度较小,故采用表面处理法施工。具体
方法为:凿去裂缝两侧各宽5cm范围内的粉刷层,对裂缝处用水冲洗,然后刷掺有107胶的水泥浆,最后用1∶2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字梁边梁与支承墙体间的错位处,先贴上宽再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修300mm的铅丝网,
补后经过一年左右的跟踪观测,没有发现新裂缝产生,因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。
的季节浇注。必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井水拌制,或设置简易的遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。
选用水化热小和收缩小的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水(2)
泥),选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石子的含热量,尽量降低水灰比,合理使用减水剂,加强振捣,以减少水化热,提高混凝土的密实性和抗拉强度。
做好保温隔热工作,尽量减少构件的冬夏季温差和室内(3)外温差。
(4)加强设计验算工作,对构件因冬夏季温差引起的伸缩变
形和室内外温差引起的弯曲变形进行裂缝宽度验算,配足抗拉钢筋。
(5)尽量采用独立的结构形式,使构件能够进行自由的伸缩变形。
5结束语
对于像井字梁构件这类体量较大,相互之间约束又较多的混凝土构件,为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施:
(1)选择适宜的季节浇注混凝土。因为混凝土的抗拉强度较低,为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力,应尽量选择温度低・68・
建材与装饰2008年03月施工技术
对管线与交通的影响,还可能波及到一大片范围。
修复难度高。基坑事故一旦发生,损失一般至少③损失大,在百万以上,而在原地恢复可能有更大的费用发生,且恢复工作中所涉及的技术与施工难度都相当大。故如何防止基坑事故的发生,从源头开始加以控制,环环相扣,层层把关,确保基坑安全,是一个综合性的控制过程。它需要调动大量相关资源,从建设管理、设计、施工、监理、监测多方面入手。而从施工控制入手,亦是相当关键的控制环节。
对于深基坑工程一般情况下均有降水工程,对于有承压水影响的基坑还会有承压井存在。一旦围护体系封闭,坑内降水除可改善施工环境外,还会加强坑内土体的强度,减少基坑变形,降水效果的好坏,直接影响基坑变形的大小,坑内降水建议采用真空井管降水,除真空度必须满足要求外,还应从真空时间、抽水量及水位保持三方面加以控制。如基坑涉及承压水问题,则必须布设承压水井,承压井以观测井水头标高控制,确保承压水头高度不影响基坑安全,承压水井以基坑外布设为宜,且观测井必须采用大管径井口,确保测量水头高度的准确性,在降水影响到周边环境时,可布设回灌井,补充地下水。
(3)开挖与支撑
开挖与支撑除按“时空效应”要求进行控制外,开挖亦相当重要,以减少基坑大小,缩短开挖时间,减少累积变形为主要控制目标。加快施工进度,降低无支撑暴露时间,合理安排结构与挖土的交错施工,保证有效支撑预加轴力等均为有效手段。开挖阶段关键是时间与节奏的控制,此段时间要求深基坑施工项目体与公司必须信息畅通,巡检到位,对险情预兆及时进行评估,并落实风险预案的人员、材料、设备等。
垫层与结构施工(4)
基坑开挖到底进行垫层底板施工前,一般为风险最高阶段,此阶段必须调集全部力量,昼夜施工,进度控制着结构安全。垫层以3~不可为图方便,扩大单次浇筑范6m一块进行控制施工,围。为加快施工进度,可采用提高混凝土标号等措施。
3深基坑工程施工控制要点
深基坑工程是一个系统性的综合工程,而施工控制亦是控制过程的重要手段。如何在深基坑工程施工过程中加强控制、降低风险,对于施工单位来说是一个系统的控制过程,其主要手段
如下:
3.1项目管理控制要点
(1)现场调查。施工方案编制前,应详细对施工现场条件进行调查,除工程地质、水文地质关键因素外,还应对周围管线、周边建筑及场地原有建筑等进行详细排摸,充分了解现场,方能有针对性的制定措施,才有可能全面考虑周边环境带来的各种风险因素。
方案确定前,设计、施工、监理、业主应加强沟通、讨论,(2)
集多方意见,全面考虑,避免一家定局的情况发生,针对任一基坑工程,每家单位的出发点不同,考虑问题的角度不同,对工程的认识不同,考虑范围不同,且经验亦不同。只有综合考虑各家意见,才能对基坑工程有较全面的认识,减少遗漏点的发生。
重视方案评审,维护方案评审的严肃性。方案评审是方(3)案讨论的更高层次,是利用社会高端资源的一次咨询,咨询意见应具备严肃性。要分清哪些咨询意见是必须实施的,哪些是可选择的,随后的设计与施工方案必须认真按要求编制。确定合理施工方案,维护施工方案的严密性。一般来说(4)分块开挖是降低基坑风险的有效手段,在施工方案的编制中应充分考虑降低风险的措施与手段,方案一旦审批完成,必须严格按方案执行。如现场实际情况发生变化而引起施工方案的变更,必须有变更方案的审批手续,维护施工方案的严肃性。重视安全技术交底。尤其对于风险点作业人员,应从最(5)
基层进行技术安全交底,加强施工人员的风险意识与识别风险的能力,避免施工人员盲目施工,使危险源在最早时间被发现并及时补救。
3.3监测信息交流与反馈
监测数据是评估基坑安全的基础数据,监测点的布置必须满足对基坑整体情况的反映,且有代表性。一般在开挖前应通过计算机先对基坑进行模拟开挖,计算预估变形量,在实际开挖中
以计算量为控制目标,一旦突破,及时报警,并对其原因进行分析,制定措施方案。确保开挖期间信息处理、沟通渠道的畅通,让各方对基坑情况进行掌握,并对信息的传达与反馈制定具体的时间限制。
3.4风险预案与抢险队伍的储备和落实
风险预案是一旦发生险情后的处理手段与组织措施,是基坑施工中必不可少的环节。不但要有方案组织措施,还应有专门的抢险队伍、设备与材料,一旦有险情应在2h之内将设备、人员、材料运抵现场。
4结语
综上所述,深基坑工程是风险性较高,控制要点、关键环节较多的一个综合性工程,施工中的控制是关系到深基坑安全的重要手段之一,上述控制要点也只是概括性的描述,在具体的操作过程中还应有一系列的延伸制度、手段。当然深基坑的安全质量控制还需要设计、业主、监理等多方面的控制手段,如何整合各方面的控制手段,减少基坑事故的发生,还有许多课题与研究要作。有许多问题要研究。希望籍此与广大同仁一起努力。
3.2施工过程控制要点
(1)围护结构施工
围护工程是基坑支护体系的基础,围护结构的好坏,直接影响基坑工程的安全。目前围护结构主要由地下连续墙、钻孔排桩、此类工程均有较成熟的工法指导施工。所SMW工法等形式。以在围护施工期间,是否按工法要求进行施工控制,是确保围护质量的关键,对每道工序的检验亦是控制围护质量的关键。而围护体系的深度、底部沉渣厚度、防水接头的密闭性又是控制中的关键点,故对于围护体系必须按要求控制每个细节,确保围护在后续开挖中不沉、不漏,不发生重大变形。
降水工程(2)
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探讨深基坑的安全质量控制
石峰
(佛山市桂圆建筑工程有限公司)
摘
周边环境保护要求的不断提高,对深基坑工程的施工、控制、监测、设计及风险评估,提出了新的要:随着基坑工程的不断加深,
要求。有些必须突破传统意义上对深基坑的控制范围,需要更多的手段、方法及理论来支撑。且深基坑工程又是一个涉及结构工程、土质
特性的岩土工程、施工控制、环境工程、检测技术等诸多学科的交叉点,综合性很强。而本文则以施工控制为重点,来探讨一下深基坑工程的控制要点及控制方法。
深基坑工程关键词:项目管理控制;
1深基坑工程的特点
深基坑工程作为施工,除了具备建筑工程的一般特点外,还具有相当鲜明的个性。
每个深基坑工程都有具备相当深的个性。不仅体现在(1)
深基坑工程所涉及的工程地质与水文地质情况各不相同,还涉及到基坑周边环境要求的不同,而这些不同,直接涉及到维护结构支撑体系及施工方法的设计与施工方法的不同。
(2)工程综合性强。深基坑工程一般涉及到围护工程、降水工程、土方开挖与支撑工程、检测工程、结构工程这五大内容,工程涉及内容丰富,综合性强。
基坑工程涉及的理论多样,计算方法不统一,且经验公(3)式、经验系数多。由于在基础理论上的局限,各家设计单位、施工单位在计算与经验上的不同,必然会引发分歧,易造成遗漏。(4)风险性高。发生事故影响面大,每个基坑工程均比一般工程具有较高的风险性,一旦发生险情,危害性较大,损失亦较大,且修复费用高。
基坑安全事故主要是由以下几点原因引起的:
(1)支护体系存在设计缺陷或施工缺陷引起支护体系失稳。这类情况的发生,主要是由设计方案不当或施工方法欠缺等引起的。由土体失稳而破坏支护体系引起基坑失稳。这类情况的(2)
发生,主要是由开挖土坡过大、基坑外侧超载等引起的。由于围护体系渗漏水,导致水土流失,由水引起对周围(3)
环境破坏或基坑失稳。这类情况的发生,主要是围护体系施工存在质量问题引起漏水造成。
(4)由于基坑隆起过大失稳。主要原因有围护墙深度不够,承压水降水没达到要求等。当然基坑失稳可能是由以下几点多方面共同造成的,亦有可能是其中某一单项引起的;但最终结果均体现在土体失稳。基坑一旦失稳,一般造成的危害是相当大的,其主要特点有:
一旦发生险情,若处理不及时,从①突发性。在基坑施工中,发生险情到造成基坑失稳事故,相隔的时间很短。一般我们认为
一旦超过10h,失稳事险情发生后,10h内应中止险情继续发展,故发生的概率会大大提高。
影响范围广。一般深基坑事故一旦发生,深基坑②危害大、
周边环境必然会受到较大的影响,且目前深基坑工程在市区居多,一旦发生事故,必然波及周边建筑物、管线及道路交通,尤其
2深基坑工程事故原因及事故特点
深基坑工程为一综合性工程,除工程难度高外,控制环节亦较多,任一环节失控均会造成不可估量的损失。归纳起来,深
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化变质,为防止屋面渗漏,揭去重做。同时重新在屋面上铺设了架空层,以降低梁体的冬夏季温差与室内外温差。
(2)鉴于构件裂缝宽度较小,故采用表面处理法施工。具体
方法为:凿去裂缝两侧各宽5cm范围内的粉刷层,对裂缝处用水冲洗,然后刷掺有107胶的水泥浆,最后用1∶2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字梁边梁与支承墙体间的错位处,先贴上宽再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修300mm的铅丝网,
补后经过一年左右的跟踪观测,没有发现新裂缝产生,因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。
的季节浇注。必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井水拌制,或设置简易的遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。
选用水化热小和收缩小的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水(2)
泥),选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石子的含热量,尽量降低水灰比,合理使用减水剂,加强振捣,以减少水化热,提高混凝土的密实性和抗拉强度。
做好保温隔热工作,尽量减少构件的冬夏季温差和室内(3)外温差。
(4)加强设计验算工作,对构件因冬夏季温差引起的伸缩变
形和室内外温差引起的弯曲变形进行裂缝宽度验算,配足抗拉钢筋。
(5)尽量采用独立的结构形式,使构件能够进行自由的伸缩变形。
5结束语
对于像井字梁构件这类体量较大,相互之间约束又较多的混凝土构件,为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施:
(1)选择适宜的季节浇注混凝土。因为混凝土的抗拉强度较低,为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力,应尽量选择温度低・68・
建材与装饰2008年03月施工技术
对管线与交通的影响,还可能波及到一大片范围。
修复难度高。基坑事故一旦发生,损失一般至少③损失大,在百万以上,而在原地恢复可能有更大的费用发生,且恢复工作中所涉及的技术与施工难度都相当大。故如何防止基坑事故的发生,从源头开始加以控制,环环相扣,层层把关,确保基坑安全,是一个综合性的控制过程。它需要调动大量相关资源,从建设管理、设计、施工、监理、监测多方面入手。而从施工控制入手,亦是相当关键的控制环节。
对于深基坑工程一般情况下均有降水工程,对于有承压水影响的基坑还会有承压井存在。一旦围护体系封闭,坑内降水除可改善施工环境外,还会加强坑内土体的强度,减少基坑变形,降水效果的好坏,直接影响基坑变形的大小,坑内降水建议采用真空井管降水,除真空度必须满足要求外,还应从真空时间、抽水量及水位保持三方面加以控制。如基坑涉及承压水问题,则必须布设承压水井,承压井以观测井水头标高控制,确保承压水头高度不影响基坑安全,承压水井以基坑外布设为宜,且观测井必须采用大管径井口,确保测量水头高度的准确性,在降水影响到周边环境时,可布设回灌井,补充地下水。
(3)开挖与支撑
开挖与支撑除按“时空效应”要求进行控制外,开挖亦相当重要,以减少基坑大小,缩短开挖时间,减少累积变形为主要控制目标。加快施工进度,降低无支撑暴露时间,合理安排结构与挖土的交错施工,保证有效支撑预加轴力等均为有效手段。开挖阶段关键是时间与节奏的控制,此段时间要求深基坑施工项目体与公司必须信息畅通,巡检到位,对险情预兆及时进行评估,并落实风险预案的人员、材料、设备等。
垫层与结构施工(4)
基坑开挖到底进行垫层底板施工前,一般为风险最高阶段,此阶段必须调集全部力量,昼夜施工,进度控制着结构安全。垫层以3~不可为图方便,扩大单次浇筑范6m一块进行控制施工,围。为加快施工进度,可采用提高混凝土标号等措施。
3深基坑工程施工控制要点
深基坑工程是一个系统性的综合工程,而施工控制亦是控制过程的重要手段。如何在深基坑工程施工过程中加强控制、降低风险,对于施工单位来说是一个系统的控制过程,其主要手段
如下:
3.1项目管理控制要点
(1)现场调查。施工方案编制前,应详细对施工现场条件进行调查,除工程地质、水文地质关键因素外,还应对周围管线、周边建筑及场地原有建筑等进行详细排摸,充分了解现场,方能有针对性的制定措施,才有可能全面考虑周边环境带来的各种风险因素。
方案确定前,设计、施工、监理、业主应加强沟通、讨论,(2)
集多方意见,全面考虑,避免一家定局的情况发生,针对任一基坑工程,每家单位的出发点不同,考虑问题的角度不同,对工程的认识不同,考虑范围不同,且经验亦不同。只有综合考虑各家意见,才能对基坑工程有较全面的认识,减少遗漏点的发生。
重视方案评审,维护方案评审的严肃性。方案评审是方(3)案讨论的更高层次,是利用社会高端资源的一次咨询,咨询意见应具备严肃性。要分清哪些咨询意见是必须实施的,哪些是可选择的,随后的设计与施工方案必须认真按要求编制。确定合理施工方案,维护施工方案的严密性。一般来说(4)分块开挖是降低基坑风险的有效手段,在施工方案的编制中应充分考虑降低风险的措施与手段,方案一旦审批完成,必须严格按方案执行。如现场实际情况发生变化而引起施工方案的变更,必须有变更方案的审批手续,维护施工方案的严肃性。重视安全技术交底。尤其对于风险点作业人员,应从最(5)
基层进行技术安全交底,加强施工人员的风险意识与识别风险的能力,避免施工人员盲目施工,使危险源在最早时间被发现并及时补救。
3.3监测信息交流与反馈
监测数据是评估基坑安全的基础数据,监测点的布置必须满足对基坑整体情况的反映,且有代表性。一般在开挖前应通过计算机先对基坑进行模拟开挖,计算预估变形量,在实际开挖中
以计算量为控制目标,一旦突破,及时报警,并对其原因进行分析,制定措施方案。确保开挖期间信息处理、沟通渠道的畅通,让各方对基坑情况进行掌握,并对信息的传达与反馈制定具体的时间限制。
3.4风险预案与抢险队伍的储备和落实
风险预案是一旦发生险情后的处理手段与组织措施,是基坑施工中必不可少的环节。不但要有方案组织措施,还应有专门的抢险队伍、设备与材料,一旦有险情应在2h之内将设备、人员、材料运抵现场。
4结语
综上所述,深基坑工程是风险性较高,控制要点、关键环节较多的一个综合性工程,施工中的控制是关系到深基坑安全的重要手段之一,上述控制要点也只是概括性的描述,在具体的操作过程中还应有一系列的延伸制度、手段。当然深基坑的安全质量控制还需要设计、业主、监理等多方面的控制手段,如何整合各方面的控制手段,减少基坑事故的发生,还有许多课题与研究要作。有许多问题要研究。希望籍此与广大同仁一起努力。
3.2施工过程控制要点
(1)围护结构施工
围护工程是基坑支护体系的基础,围护结构的好坏,直接影响基坑工程的安全。目前围护结构主要由地下连续墙、钻孔排桩、此类工程均有较成熟的工法指导施工。所SMW工法等形式。以在围护施工期间,是否按工法要求进行施工控制,是确保围护质量的关键,对每道工序的检验亦是控制围护质量的关键。而围护体系的深度、底部沉渣厚度、防水接头的密闭性又是控制中的关键点,故对于围护体系必须按要求控制每个细节,确保围护在后续开挖中不沉、不漏,不发生重大变形。
降水工程(2)
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