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2014-12-09 15:58 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
在城市建設中高層建筑、超高層建筑所占比例逐年增多,高層建筑如何解決如何解決深基礎施工中的安全問(wèn)題也越來(lái)越突出,建設部近幾年的事故統計中,坍塌事故成了繼“四大傷害”(高處墜落、觸電、物體打擊、機械傷害)之后的第五大傷害。在坍塌事故中,基坑基槽開(kāi)挖、人工擴孔樁施工造成的坍塌占坍塌事故總數的65%,所以坍塌事故也已列入建設部專(zhuān)項治理內容。
在基坑開(kāi)挖中造成坍塌事故的主要原因是:
基坑開(kāi)挖放坡不夠,沒(méi)按土的類(lèi)別和坡度的容許值,按規定的高度比進(jìn)行放坡,造成坍塌;
基坑邊坡頂部超載或由于震動(dòng),破壞了土體的內聚力,引起土體結構破壞,造成的滑坡;
由于施工方法不正確,開(kāi)挖程序不對、超標高挖土、支撐設置或拆除不正確、或者排水措施不力以及解凍時(shí)造成的坍塌等。針對以上問(wèn)題,結合基坑支護設計規范的有關(guān)規定制定了本安全檢查評分表。
(一)施工方案
1. 基坑開(kāi)挖之前,要按照土質(zhì)情況、基坑深度以及周邊環(huán)境確定支護方案,其內容應包括:放坡要求、支護結構設計、機械選擇、開(kāi)挖時(shí)間、開(kāi)挖順序、分層開(kāi)挖深度、坡道位置、車(chē)輛進(jìn)出道路、降水措施及監測要求等。
2. 施工方案的制定必須針對施工工藝結合作業(yè)條件,對施工過(guò)程中可能造成坍塌因素和作業(yè)人員的安全以及防止周邊建筑、道路等產(chǎn)生不均勻沉降,設計制定具體可行措施,并在施工中付諸實(shí)施。
3. 高層建筑的箱形基礎,實(shí)際上形成了建筑的地下室,隨上層建筑荷載的加大,常要求在地面以下設置三層或四層地下室,因而基坑的深度常超過(guò)5~6m,且面積較大,給基礎工程施工帶來(lái)很大困難和危險,必須認真制定安全措施防止發(fā)生事故。
如:
(1) 工程場(chǎng)地狹窄,鄰近建筑物多,大面積基坑的開(kāi)挖,常使這些舊建筑物發(fā)生裂縫或不均勻沉降;
(2) 基坑的深度不同,主樓較深,群房較淺,因而需仔細進(jìn)行施工程序安排,有時(shí)先挖一部分淺坑,再加支撐或采用懸臂板樁;
(3) 合理采用降水措施,以減少板樁上的土壓力;
(4) 當采用鋼板樁時(shí),合理解決位移和彎曲;
(5) 除降低地下水位外,基坑內還需設置明溝和集水井,以排除暴雨突然而來(lái)的明水;
(6) 大面積基坑應考慮配兩路電源,當一路電源發(fā)生故障時(shí),可以及時(shí)采取另一路電源,防止停止降水而發(fā)生事故。
總之由于基坑加深,土側壓力下再加上地下水的出現,所以必須做專(zhuān)項支護設計以確保施工安全。
4. 支護設計方案的合理與否,不但直接影響施工的工期、造價(jià),更主要還對施工過(guò)程中的安全與否有直接關(guān)系,所以必須經(jīng)上級審批。有的地區規定基坑開(kāi)挖深度超過(guò)6m時(shí),必須經(jīng)建委專(zhuān)家審批。經(jīng)實(shí)踐證明這些規定不但確保了施工安全,還對縮短工期、節約資金取得了明顯效益。
(二)臨邊保護
1. 當基坑施工深度達到2m時(shí),對坑邊作業(yè)已構成危險,按照高處作業(yè)和臨邊作業(yè)的規定,應搭設臨邊防護設施。
2. 基坑周邊搭的防護欄桿,從選材、搭設方式及牢固程度都應符合《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規范》的規定。
(三)坑壁支護
不同深度的基坑和作業(yè)條件,所采取的支護方式也不同。
1. 原狀土放坡
一般基坑深度小于3m時(shí),可采用一次性放坡。當深度達到4~5m時(shí),也可采用分級放坡。明挖放坡必須保證邊坡的穩定,根據土的類(lèi)別進(jìn)行穩定計算確定安全系數。原狀土放坡適用于較淺的基坑,對于深基坑可采用打樁、土釘墻或地下連續墻方法來(lái)確保邊坡的穩定。
2. 排樁(護坡樁)
當周邊無(wú)條件放坡時(shí),可設計成擋土墻結構?梢圆捎妙A制樁或灌注樁,預制樁有鋼筋混凝土樁和鋼樁,當采用間隔排樁時(shí),將樁與樁之間的土體固化形成成樁墻擋土結構。
土體的固化方法可采用高壓旋噴或深層攪拌法進(jìn)行。固化后的土體不得具有整體性好,同時(shí)可以阻止地下滲入基坑形成隔滲結構。樁墻結構實(shí)際上利用樁的入土深度形成懸臂結構,當基礎較深時(shí),可采用坑外拉錨或坑內支撐來(lái)保持護樁的穩定。
3. 坑外拉錨與坑內支撐
(1) 坑外拉錨:
用錨具將錨桿固定在樁的懸臂部分,將錨桿的另一端伸向基坑邊坡土層內錨固,以增加樁的穩定。土錨桿由錨頭、自由段和錨固段三部分組成,錨桿必須有足夠長(cháng)度,錨固段不能設置在土層的滑動(dòng)面之內。錨桿應經(jīng)設計并通過(guò)現場(chǎng)試驗確定抗拔力。錨桿可以設計成一層或多層,采用坑外拉錨較采用坑內支撐法能有較好的機械開(kāi)挖環(huán)境。
(2) 坑內支撐:
為提高樁的穩定性,也可采用在坑內加設支撐的方法?觾戎慰刹捎脝螌悠矫婊蚨鄬又,支撐材料可采用型鋼或鋼筋混凝土,設計支撐的結構形式和節點(diǎn)做法,必須注意支撐安裝及拆除順序。尤其對多層支撐要加強管理,混凝土支撐必須在上道支撐強度達80%時(shí)才可挖下層;對鋼支撐嚴禁在負荷狀態(tài)下焊接。
4. 地下連續墻
地下連續墻就是在深層地下澆注一道鋼筋混凝土墻,既可起擋土護壁又可起隔滲作用,還可以成為工程主體結構的一部分,也可以代替地下室墻的外模板。
地下連續墻也可簡(jiǎn)稱(chēng)地連墻,地連墻施工是利用成槽機械、按照建筑平面挖出一條長(cháng)槽,用膨潤土泥漿護壁,在槽內放入鋼筋籠,然后澆注混凝土。施工時(shí),可以分成若干單元(5~8m一段),最后將各段進(jìn)行接頭連接,形成一道地下連續墻。
5. 逆作法施工
逆作法的施工工藝和一般正常施工相反,一般基礎施工先挖至設計深度,然后自下向上施工到正負零標高,然后再繼續施工上部主體。逆作法是先施工地下一層(離地面最近的一層),在打完第一層樓板時(shí),進(jìn)行養護,在養護期間可以向上部施工主體,當第一層樓板達到強度時(shí),可繼續施工地下二層(同時(shí)向上方施工),此時(shí)的地下主體結構梁板體系,就作為擋土結構的支撐體系,地下室外的墻體又是基坑的護壁。這時(shí)梁板的施工只需在插入土中,作為柱子鋼筋,梁板施工完畢再挖土方施工柱子。第一層樓板以下部分由于樓板的封閉,只能采用人工挖土,可利用電梯間用垂直運輸通道。逆作法不但節省工料,上下同時(shí)施工縮短工期,還由于利用工程梁板結構做內支撐,可以避免由于裝拆臨時(shí)支撐造成的土體變形。
(四)排水措施
基坑施工常遇地下水,尤其深度施工處理不好不但影響基坑施工,還會(huì )給周邊建筑造成沉降不均的危險。對地下水的控制方法一般有:排水、降水、隔滲。
1. 排水
開(kāi)挖深度較淺時(shí),可采用明排。沿槽底挖出兩道水溝,每隔30~40m設置一集水井,用抽水設備將水抽走。有時(shí)深基坑施工,為排除雨季的暴雨突然而來(lái)的明水,也采用明排。
2. 開(kāi)挖深度大于3m時(shí),可采用井點(diǎn)降水。在基坑外設置降水管,管壁有孔并有過(guò)濾網(wǎng),可以防止在抽水過(guò)程中將土粒帶走,保持土體結構不被破壞。
井點(diǎn)降水每級可降低水位4.5m,再深時(shí),可采用多級降水,水量大時(shí),也可采用深井降水。
當降水可能造成周?chē)ㄖ锊痪鶆虺两禃r(shí),應在降水的同時(shí)采取回灌措施;毓嗑且粋(gè)較長(cháng)的穿孔井管,和井點(diǎn)的過(guò)濾管一樣,井外填以適當級配的濾料,井口用粘土封口,防止空氣進(jìn)入;毓嗯c降水同時(shí)進(jìn)行,并隨時(shí)觀(guān)測地下水位的變化,以保持原有的地下水位不變。
3. 隔滲
基坑隔滲是用高壓旋噴、深層攪拌形成的水泥土墻和底板而形成的止水帷幕,阻止地下水滲入基坑內。隔滲的抽水井可設在坑內,也可設在坑外。
(1) 坑內抽水:不會(huì )造成周邊建筑物、道路等沉降問(wèn)題,可以坑外高水位坑內低水位干燥條件下作業(yè)。但最后封井技術(shù)上應注意防漏,止水帷幕采用落底式,向下延伸到不透水層以?xún)葘觾确忾]。
(2) 坑外抽水:含水層較厚,帷幕懸吊在透水層中。由于采用了坑外抽水,從而減輕了擋土樁的側壓力。但坑外抽水對周邊建筑物有不利的沉降影響。
(五)坑邊荷載
1. 坑邊堆置土方和材料包括沿挖土方邊緣移動(dòng)運輸工具和機械不應離槽邊過(guò)近,堆置土方距坑槽上部邊緣不小于1.2m,棄土堆置高度不超過(guò)1.5m。
2. 大中型施工機具距坑槽邊距離,應根據設備重量、基坑支護情況、土質(zhì)情況經(jīng)計算確定。規范規定“基坑周邊嚴禁超堆荷載”。土方開(kāi)挖如有超載和不可避免的邊坡堆載,包括挖土機平臺位置等,應在施工方案中進(jìn)行設計計算確認。
3. 當周邊有條件時(shí),可采用坑外降水,以減少墻體后面的水壓力。
(六)上下通道
1. 基坑施工作業(yè)人員上下必須設置專(zhuān)用通道,不準攀爬模板、腳手架以確保安全。
2. 人員專(zhuān)用通道應在施工組織設計中確定,其攀登設施可視條件采用梯子或專(zhuān)搭設,應符合高處作業(yè)規范中攀登作業(yè)的要求。
(七)土方開(kāi)挖
1. 所有施工機械應按規定進(jìn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)組織驗收確認合格,并有記錄。
2. 機械挖土與人工挖土進(jìn)行配合操作時(shí),人員不得進(jìn)入挖土機作業(yè)半徑內,必須進(jìn)入時(shí),待挖土機作業(yè)停止后,人員方面進(jìn)行坑底清理、邊坡找平等作業(yè)。
3. 挖土作業(yè)位置的土質(zhì)及支護條件,必須滿(mǎn)足機械作業(yè)的荷載要求,機械應保持水平位置和足夠的工作面。
4. 挖土機司機屬特種作業(yè)人員,應經(jīng)專(zhuān)門(mén)培訓考試合格持有操作證。
5. 挖土機不能超標高挖土,以免造成土體結構破壞?拥鬃詈罅粢徊酵练接扇斯ね瓿,并且人工挖土應在打墊層之前進(jìn)行,以減少亮槽時(shí)間(減少土側壓力)。
(八)基坑支護變形監測
1. 基坑開(kāi)挖之前應作出系統的監測方案。包括:監測方法、精度要求、監測點(diǎn)布置、觀(guān)測周期、工序管理、記錄制度、信息反饋等。
2. 基坑開(kāi)挖過(guò)程中特別注意監測:
(1) 支護體系變形情況;
(2) 基坑外地面沉降或隆起變形;
(3) 臨近建筑物動(dòng)態(tài)。
3. 監測支護結構的開(kāi)裂、位移。重點(diǎn)監測樁位、護壁墻面、主要支撐桿、連接點(diǎn)以及滲漏情況。
(九)作業(yè)環(huán)境
建筑施工現場(chǎng)作業(yè)條件,往往是地下作業(yè)條件被忽視,坑槽內作業(yè)不應降低規范要求。
1. 人員作業(yè)必須有安全立足點(diǎn),腳手架搭設必須符合規范規定,臨邊防護符合要求。
2. 交叉作業(yè)、多層作業(yè)上下設置隔離層。垂直運輸作業(yè)及設備也必須按照相應的規范進(jìn)行檢查。
3. 深基坑施工的照明問(wèn)題,電箱的設置及周?chē)h(huán)境以及各種電氣設備的架設使用均應符合電氣規范規定。
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