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工业与民用建筑工程中边坡工程的施工实践

职称驿站所属分类:工业设计论文发布时间:2021-08-21 09:29:31浏览:1

在边坡工程实际的施工过程中,一般的基坑边坡支护工程属于临时性工程,因此有时不会引起相关责任单位足够的重视而盲目地进行施工。由最初的边坡开裂到最终边坡塌方等群死群伤事件发生偶尔有之

    【关键词】工业与民用建筑工程;边坡工程;施工实践

  【中图分类号】U416.14 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2021)07-0085-03

工业建筑

  《工业建筑》1964年创刊,是一本综合性建筑科学类科技期刊,报道内容涵盖了土木建筑领域的主要学科,包括建筑学、建筑结构、岩土工程、建筑材料、建筑施工五大专业。其办刊方针是:注意现代化工业建筑建设中先进技术的应用。

  1 边坡工程的施工意义

  在边坡工程实际的施工过程中,一般的基坑边坡支护工程属于临时性工程,因此有时不会引起相关责任单位足够的重视而盲目地进行施工。由最初的边坡开裂到最终边坡塌方等群死群伤事件发生偶尔有之,从而对整个工程的进度、成本、社会影响等造成严重的影响。因此,要做好基坑支护工程,必须在施工中引起足够的重视,保证边坡工程在施工过程中的安全对整个工程具有重要的意义。

  2 各相关工程边坡工程的工程简介与施工实践

  2.1 济南泉韵综合商住楼工程

  该工程为地下一层(实际为地上层),地上主体为6+1层框架剪力墙结构,建筑面积约13 500 m2,该工程施工红线范围东、南、西面紧邻市政道路,北面紧靠中国建设银行单位住宅小区花园。在该工程中,边坡位于北、东、南面。东面边坡与地基垂直高差为5.1 m;南面边坡为三角形面,是东面与西面道路的连接路面边坡;北面边坡高差为2.5 m。该工程场地极为狭窄,仅仅为主体结构工程红线范围,因此该工程紧邻红线范围开挖,东、南、北面垂直开挖到基底面,均为垂直90°边坡面。该工程西面仅一路相隔,紧靠济南名泉黑虎泉公园,离黑虎泉直线距离约20 m,因此该工程为限高限深且有景观要求的工程。

  该工程的边坡为土质边坡,根据工程现场开挖情况,土质为较为紧密的黄色黏性土[1],与地质勘察设计图纸基本吻合。该工程原始地貌为自东向西不规则的斜面坡形,东面为厚度约30 cm、高度约2 m的垂直原始边坡,西面紧邻道路边沿。在该工程施工过程中,通过与当地住建主管部门的多次沟通和了解,紧邻东面、南面工程侧的地下为无市政基础设施管线穿越区域,因此不涉及市政管线保护设计和施工。三面边坡根据现场土质开挖情况,采取开挖后立即覆盖彩条布的临时施工措施过渡,为防止土层应力集中释放,采取分两层开挖的施工措施,第一层开挖为东面和南面原始边坡部位因高程内厚度均在30 cm左右,采取一次开挖到位,随即安排2 d完成人工砂浆护面[2]施工,每天安排专人进行坡顶观测是否有无裂缝或沉降现象发生,并予以记录。第二层开挖为自2 m以下至基底部位的开挖,各面边坡待开挖成型后,立即着手人工砂浆护面[2]施工。该工程自开挖完成至地下室施工完成直至土方回填,未发生任何安全和质量事故。

  该工程边坡支护中,只是根据施工过程中定性分析进行的施工,该工程的定性分析特点比较显著:一是该工程周围无高大建(構)筑物紧邻,边坡周围相对空旷;二是该工程边坡为较为紧密的黏性土质[1],无地下水影响且边坡最高高差为5 m范围内;三是该工程中,分层开挖分层支护,砂浆护面[2]施工紧随开挖边坡成型后完成施工;四是选择北方冬秋季干旱少雨季节进行施工。因此,该工程的边坡支护措施虽然简单,但有值得推广应用的施工实践意义。

  2.2 五菱厂区动力管廊和雨污分流道路工程及厂房新建工程

  雨污分流道路工程中,因为厂区场地有限,所以在开挖地下土石方过程中,最深垂直开挖深度达6 m,但是受场地限制,不满足放坡要求。由于在厂区内进行施工作业,任何施工工序不能影响厂内各生产线的正常生产,因此在施工过程中,要以不影响各厂区的正常生产为首要条件,特殊情况下可采取时间穿插错开的施工方式进行施工部署。

  在雨污分流道路工程施工过程中,遵循基本的先地下后地上的施工程序进行施工作业,雨污分流改造项目基本为在厂区原有道路下进行的施工,而原有道路紧靠各生产线厂房,基于此,开挖施工时均不满足设计图纸与规范放坡开挖要求,在开挖雨污管道沟槽基础过程中,各沟槽所开挖处理的土质为砂砾土层[1]居多,部分地段为杂填土[1],而原厂区地质勘查图纸内容为黏性土质,与实际施工土层土质不同。该工程中,所有排水接口和管路走向均是按照自然排水坡度予以设计。该工程雨污水管道基槽开挖深度普遍为3~4 m,均采取“预留工作面宽度+管径垂直下挖至槽底”,开挖时采取开挖一段随即预埋一段雨污管道的措施,在原厂区雨污管接口、转角处等部位均设置砖砌检查井,在反铲挖机和预埋管道作业范围随时更新和设置警戒线,避免厂区人员或其他无关人员进入,施工技术人员和挖机司机及作业工人随时密切注意基槽边坡的变化,一旦出现落土、冒地下水或其他异常情况,挖机司机随时待命严密配合,确保施工作业人员安全。管道铺设经检查合格后,随即铺设碎石,该工程工期要求紧,如若回填土方,沉降不均匀性会造成路面质量问题,所以要采取回填碎石的措施。该工程从开工至竣工,未发生安全和质量事故。

  该工程边坡属于垂直开挖且属于砂砾石[1]或者杂填土[1]边坡,该工程中地下部分的施工基本处于完全根据施工经验进行定性分析后的施工,如按照设计图纸和规范要求放坡开挖,则完全不满足要求,如若增加支护施工,一是增加施工成本,二是增加工期,影响整个工程的进度要求。针对该工程的施工,不应该蛮干和抱侥幸心态,而应采取定性分析和施工经验结合的综合判断进行施工。该工程的定性分析特点有以下几点:一是该工程周围无高大建(构)筑物紧邻,边坡坡顶基本无重大负荷荷载;二是该工程边坡虽然为砂砾石或者杂填土边坡,但基本无地下水冒出等情况出现且边坡坡顶与槽底高差普遍为3 m左右;三是该工程中,采取分段开挖,开挖一段管道随即铺设完成一段,管道均采用密肋加劲波纹管;四是选择南方冬秋季干旱少雨季节进行施工;五是施工作业时,各相关人员密切配合和注视周围土层的变化情况,随时注意安全,保持高度警惕状态。该工程沟槽开挖为砂砾石或者杂填土[1]垂直边坡且无边坡支护状态下的施工,按常规来说,属于高危作业状态,但该工程在危而不险的状态下完成了各相关工序的施工。因此,对于工期紧、周围施工环境不理想甚至出现干扰的状况下的施工,该工程有值得推广的施工实践意义。

  2.3 航阳小苑廉租房B地块1#~3#楼及地下室工程

  该工程为地下1层,1#和2#楼地上18层,3#楼地上11层,主体结构为框架剪力墙结构,1#和2#楼以机械灌注桩为主,3#楼为机械灌注桩和部分条形基础形式的基础,建筑面积为39 356 m2。该工程中南面和东面紧靠居民生活区,南面均为4~6层的多层住宅楼,离基坑边距离为4 m以上,东面均为1~2层居民临时性厂房类建筑,但离基坑边距离很近,甚至部分在基坑边坡顶。北面为空旷地带,原为停车场地,西面基坑边为紧靠市政道路支路。该工程原始地面较为平坦,至基坑底部的垂直高程平均约3.2 m,在该工程施工中,基坑开挖采取一次开挖到坑底的措施,土质为较为密实的黄色黏性土[1]为主,各边坡均为沿建筑红线垂直开挖至基坑底部。

  该基坑边坡工程自11月底开工至次年3月底,施工时间较长,自11月底基坑土方开挖开始,涉及的土方工程量较大,由于土方专业承包队伍及土方堆放处置问题一直未完全落实到位,因此开挖过程存在间断性,从而造成土方开挖一直到次年2月底春天雨季快来临时,方全部完成至基坑底的土方开挖工作。该边坡工程结合现场实际情况进行了变更,北面、西面和南面均采用人工护面砂浆护坡[2]处理,原计划东面边坡也采取人工护面砂浆护坡[2]处理,但自2月底开始,刚好遇上几场小雨,靠东面及东南角出现坡脚边积水问题,在2月底过后的几次专人边坡巡视过程中发现靠东面的一处居民厂房坡顶地面存在裂缝,并且东南角坡脚部位存在小范围边坡土方塌方问题,因此立即采取坡面覆盖彩条布,坡脚堆放1 m(宽)×1 m(高)沙袋的紧急措施,并迅速抽排掉该坡脚处的积水[2],至此坡顶裂缝在后续施工中未发现有进一步扩大现象,边坡坡脚土方未出现进一步塌方现象。北面护坡采取“土钉+钢丝网喷射砼”的施工措施。该基坑边坡支护工程自开挖开始至地下室回填土方施工完毕,均未发生安全和质量事故。

  该基坑边坡的土质为黏性土[1],坡面垂直但外露时间相对较长,从11月底至次年3月底方全部完成边坡支护施工,前后持续时间达4个月。在该边坡工程中,施工工艺较为简单,但亦有施工实践意义,主要体现在处理边坡紧急情况时的方法值得推广。在深度为3 m左右的边坡相对均质的黏性土坡[1],边坡坡顶存在一定的荷载的情况下,如无地下水,而是受到短期雨水浸泡导致坡顶出现裂缝和坡脚小范围塌方的情况,可采取临时遮盖暴露面,坡脚堆放一定范围的沙袋,并及时排水,防止雨水进一步浸泡边坡,并加强专人监视,掌握缝隙状态,这种简单易行的边坡施工处理措施是可行的。

  2.4 东润右岸酒店工程

  东润右岸酒店工程为地下室2层、地上6层,主体结构(22 m×99 m)为框架剪力墙结构,基础为整体筏板基础。整体建筑面积约20 000 m2,其中地下室面积约6 000 m2,大小客房、会议室、大厅、餐厅等房间隔断共约180套。该工程位于柳州高级中学西面和南面,沿江路东侧,高新区防洪排泵站北面。

  该工程在基坑支护施工中,由于东面、北面紧靠柳州高级中学已建好的围墙和操场,西面若采取放坡开挖则直接开挖至市政排水管网,南面紧靠河东排洪泵站地下管网,因此开挖均采取垂直方向至设计高程。基于此,该工程采取基坑支护桩和桩顶外锚杆边坡支护结合的设计与施工方案。在基坑支护桩施工过程中,靠东面支护桩施工若直接开挖则边坡垂直高度超过5 m,经最后确定,采取在原地面回填西面层所开挖的土石方加高至安全高程,然后垂直钻孔灌注至桩顶控制高程的施工方案,边坡支护亦同步进行,保证了该工程的整体进度及安全,减少了各项成本支出。边坡锚杆支护至西南面时,因地质勘探过程没有发现此处全部为砂卵石层[1],若按照原放坡方案进行,则增加土石方开挖和回填工程量约1 000 m3×2,最后经多方讨论建议下,采用花杆灌浆边坡支护(原设计全部为锚杆支护)技术进行了设计变更方案的优选。施工至基坑北面和东面至▽79~▽78 m基底土方开挖时,位于北面和东面坡脚处出现2处地下水冒水现象,初步预估达2 m3/s,至此采取迅速将开挖土方盖压,覆盖面积为1.5 m×1.5 m(宽度×厚度),就近开挖临时集水井,安设水泵抽排渗集水,同时完成此处的边坡支护施工作业,根据北面处水质等分析,该处为原雨水等的渗水,因此设置为临时排水措施处理,而东南角部位则为地下水水质,在该处设置为永久性排水装置处理[2]。

  该基坑边坡属于深基坑边坡支护,最大垂直高差达15 m,若按照常规施工,土方一次開挖至基坑底部,不仅各方面的成本增加,而且施工风险也将不断增加,而在本工程中采取分层开挖、分层支护的措施,不仅减少了各项成本支出,最大限度地保证了施工安全和质量,而且保证了工程进度。该工程施工中遇到了地下水问题,而针对常规地下水(水量不大的情况)问题,基坑边坡支护施工只能采取疏排措施,不能采取堵截措施,若采取堵截措施,则将给后续基坑施工作业带来很大的安全和质量风险,增加不可控因素。

  3 结语

  在工业与民用建筑工程中,边坡工程施工措施有很多,并且每个工程的实际情况是千差万别的,因此以上案例的施工措施仅作为参考,实际应用中要根据每个工程的实际情况而定。

  参 考 文 献

  [1]《建筑施工手册》编委会.建筑施工手册·岩土的现场鉴别方法[M].第5版.北京:中国建筑工业出版社,2013.

  [2]《建筑施工手册》编委会.建筑施工手册·基坑边坡防护[M].第5版.北京:中国建筑工业出版社,2013.

《工业与民用建筑工程中边坡工程的施工实践》

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