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深基坑工程施工技术要点及安全风险控制分析

占修晨
  
腾跃媒体号
2023年15期
中国二十冶集团有限公司 上海市 201900

摘要:随着中国城市化进程的推进,土地资源的短缺使得城市建筑需要从地下和空中争夺空间,导致一线城市中高层建筑和地下工程蓬勃发展。在此背景下,深基坑开挖的深度和面积越来越大,由于地质条件复杂敏感,基坑开挖、支护和监测过程中遇到的困难和风险进一步增加。如果施工技术不到位,很容易造成严重事故。比如塌陷、隆起等,不但会给施工单位、建设单位等带来经济损失,甚至还会影响到社会的稳定性。因此,加强对其施工技术的研究是十分必要的[1]。

关键词:深基坑工程技术;要点;安全风险;控制

引言

近年来,随着中国经济的快速发展,人们越来越重视建筑工程的质量和安全。为了缓解车辆越来越多和地面停车难的问题,新建工程基本都会修建地下停车场,因此基坑开挖的深度越来越深。但单一基坑支护结构已不能满足越来越深基坑安全施工的要求,组合支护技术已广泛应用于深基坑施工中。与单一的支护技术相比,组合支护技术更能满足全国各地区不同的地质环境,也能更加确保基坑内施工人员的安全。

1.深基坑施工组合支护技术的重要性

1.1风险性强

深基坑工程的施工深度较大,在一些大型建筑物中,基坑深度甚至可以达到10米。在地下作业过程中,施工环境较为复杂,与地面施工相比,地下环境存在较多不稳定因素,导致深基坑工程施工具有较强的风险性。在深基坑工程施工中,人员数量大,设备种类多样,如果地质环境质量差,土壤承载能力不足,很容易诱发塌方事故,在地下环境中,工作人员往往无法避免这些风险,造成人员伤亡。这种情况一旦发生,会对深基坑工程项目施工产生直接阻碍,如果事故等级达到了特大事故,企业将会面临整顿,带来巨大的经济损失。所以,在深基坑工程中,除需要正确的应用施工技术外,还需要加强风险控制,做好基坑监测,实时发现和处理施工风险,达到安全作业的最终目标。

1.2质量要求高

高质量的要求也是建筑深基坑工程的主要特点,因为在当代城市建设中,大型建筑已经成为行业的主流,对基础设施有非常严格的要求,而为了提高城市空间的利用率和满足人防的要求,很多建设项目都需要建设地下空间,在这种情况下,深基坑工程的质量需要得到保证。影响深基坑施工的因素很多,不仅工艺复杂,而且施工环境多变,容易出现质量问题。深基坑工程中的施工质量问题,会引发多种负面效应,导致建筑基础结构不稳定、承载力不足,在建筑项目投入使用以后出现不均匀沉降、建筑倾斜,甚至坍塌,而且深基坑工程施工中的质量问题,也会成为施工风险事故的诱因。所以,针对建筑深基坑工程部分,企业方面要加强管理,以质量提升为导向,开展针对性的管理工作,这也是当前建筑企业的必要任务。

2.深基坑工程施工技术技术要点

2.1对于土钉墙的组合支护技术探究

在当今的建筑领域,土钉墙作为开展深基坑支护工作的一项重要技术,对保证深基坑整体结构的质量、安全、稳定起着关键作用。因此,在深基坑土钉墙支护工作中,管理层应要求相关设计人员对施工现场的环境以及规模、形状和整体结构进行研究,结合现有的各种施工技术,确定土钉墙的具体安装位置,以提高深基坑的整体结构稳定性和综合支护效果。与此同时,在深基坑中还应该确保土钉安装的位置科学合理,对于中间支架应在设计位置装好,而焊接和支架的间距应控制在一个比较合理的范围内,从而避免因土钉墙的质量问题导致深基坑的安全出现隐患,只有这样才能有效地保证深基坑的结构质量。而为了满足建筑工程对于深基坑结构的需求,就要在挂钢筋网片的过程中,充分发挥钢筋网片的真正价值,让土钉墙的建设过程运用的组合支护技术能够满足在建筑工程中对于深基坑结构和支护的安全要求[2]。

2.2深基坑工程围护结构施工关键技术

深基坑挡土桩结构采用旋钻技术。用旋转钻头割土,保护泥墙形成钻孔,在孔内放置钢筋笼和混凝土。桩基施工控制的难点包括钢筋笼布置不到位、桩孔坍塌和混凝土浇筑质量问题。如果采用先浇筑混凝土后再放置钢笼的方法,在长螺旋钻形成孔后,由于混凝土的阻力,钢笼被拉动,其捆绑和焊接捆绑位置容易因力学性能差而产生张力,即使采用将桩底加工成圆锥形的方法也无法避免类似的问题。另外,钢筋笼在下放的过程中由于存在偏角和移位也容易导致钢筋笼下放不到位。在压注混凝土过程中,由于施工的连续性被打断或者泵入设备的速率不稳定,极易导致混凝土的离析,引起桩基混凝土质量事故。因此,在桩基混凝土施工过程中应保证施工参数的稳定,对钻机的提升速度和混凝土的注入速率参数相互耦合,保证孔内混凝土连续和饱满。

2.3深基坑施工流程

采用BIM技术进行施工模仿。以进度、成本、安全等因素为前提,深基坑支护施工程序包括:施工前准备→支护桩施工→三轴深搅帷幕施工→管井施工→第一层土方开挖→第一支撑梁及顶梁施工→第二层土方开挖→第二层土方开挖→第三层土方开挖→第三层土方开挖→第四层土方开挖二次区→二次区第四隧道支护,完工后可进行主区底板支撑施工→次区五层挖土→主结构及支撑结构分层施工→支梁分层拆除。

2.4基坑监测

通过实际测量和BIM技术的三维模型展示,可以看出施工条件较为复杂,周边建筑和管道较多。对于基坑监测工程,需要邀请多位专家对基坑监测方案进行论证,并针对不同施工阶段采用不同的观测频率,如第二次支护向下土方开挖,支护拆除周期要求每天不少于两次。

3.深基坑工程施工技术安全风险控制

3.1安全管理

BIM技术应用于施工现场的安全管理,包括施工内容安全管理和施工人员安全管理。施工内容安全管理主要基于基于工程特点的BIM技术应用,如BIM模拟基坑开挖、支护碰撞检测、技术交底等。施工人员的安全管理是通过BIM模拟施工过程中可能发生的安全事故,如因过度开挖或基坑支护损坏导致基坑垮塌、未戴安全帽造成人员伤亡等。以动画形式对安全事故的严重性和可控性进行展示,加强人员安全教育。同时,要定期对施工现场进行安全检查,将检查结果上传至BIM平台中,并指定责任人进行整改。

3.2质量管理

BIM技术应用于施工过程的质量管理,即图纸、技术、进度、人员、材料的质量管理。使用Revit软件建立三维绘图模型,检查设计图纸的正确性和合理性,并进行优化;定期将施工过程中发现的质量问题上传到BIM平台,方便设计、施工、监理及业主对设计图纸进行核对、修改,保证图纸质量;采用BIM动画技术对施工各阶段的重点和难点进行模拟,保证技术交底质量;在BIM系统中明确相关责任人,进行人员质量管理;将进场材料的基本信息(生产厂家、产品合格单、产品型号等)上传至BIM平台,便于对成品、半成品、原材料等进行质量把控[3]。

结束语

综上所述,在当前的施工中,深基坑随处可见,深基坑施工的质量与高层建筑的安全稳定密切相关。如何在保证深基坑施工安全的同时,降低造价,加快施工进度,方便结构施工,是一个值得探讨的课题。在工程建设过程中,深基坑支护的技术水平和深基坑工程围护的施工技术是非常重要的。同时要注意施工过程和基坑监测。施工人员应综合考虑各方面因素,统筹考虑,因地制宜,充分发挥深基坑施工技术的作用。

参考文献:

[1] 林金发.喷锚支护技术在建筑深基坑工程中的应用探讨[J].四川水泥,2019(7):130,175.

[2] 陆新林.桩-锚加土钉墙复合支护技术在建筑深基坑工程中的应用[J].建材与装饰,2017(38):5-6.

[3] 张乾坤.滨海区轨道交通深基坑健康自动化监测技术应用研究[D].北京:中国铁道科学研究院,2020.

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