市政工程深基坑施工工艺及质量安全控制策略
赵冰
杭州伟业建设集团有限公司
摘要:随着城市化的加速,市政工程建设规模不断扩大,深基坑施工作为重要的基础环节,其施工工艺和质量安全控制至关重要。本文围绕市政工程深基坑,详细阐述了施工准备、土方开挖、支护结构施工等施工工艺,并针对各环节提出了质量安全控制策略,旨在提升深基坑施工的科学性与安全性,为市政工程建设提供参考。
关键词:市政工程;深基坑;施工工艺;质量安全控制
引言
在城市建设中,地下空间的开发利用愈发普遍,深基坑工程的规模和数量持续增加。深基坑施工不仅要满足建筑物地下结构的施工要求,还要确保周边建(构)筑物、地下管线的安全。然而,深基坑施工具有复杂性、风险性和区域性等特点,一旦发生质量安全事故,不仅会延误工期,还可能造成重大经济损失和人员伤亡。因此,深入研究市政工程深基坑施工工艺,加强质量安全控制,具有重要的现实意义。
一、市政工程深基坑施工工艺
(一)施工准备
施工前,首先要进行地质勘察,详细了解施工现场的地质条件,包括土层分布、岩土力学性质、地下水位等信息,为制定合理的施工方案提供依据。同时,要对周边环境进行调查,掌握周边建(构)筑物的结构类型、基础形式、与基坑的距离,以及地下管线的分布情况。根据地质勘察和周边环境调查结果,结合工程设计要求,制定科学合理的施工方案,明确施工流程、施工方法、支护结构形式、降水措施等。
(二)土方开挖
土方开挖是深基坑施工的重要环节,开挖方式和顺序直接影响基坑的稳定性。对于大型深基坑,多采用分层分段开挖的方式。分层厚度要根据基坑的深度、支护结构的形式以及挖掘机的作业能力合理确定,一般每层厚度控制在3-5米。分段长度则要考虑基坑的平面尺寸、支护结构的受力特点等因素,避免因开挖长度过长导致支护结构变形过大。开挖过程中,要严格控制开挖深度,避免超挖或欠挖。超挖会破坏基底土的结构,降低地基承载力;欠挖则会增加后续的处理难度。
(三)支护结构施工
排桩支护是深基坑常用的支护形式之一,适用于各种地质条件和基坑深度。排桩可采用钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩等。施工时,先进行桩位测量放线,然后按照设计要求进行成桩作业。成桩过程中,要控制好桩的垂直度、桩径和桩长,确保桩身质量。排桩施工完成后,要在桩顶设置冠梁,将排桩连接成一个整体,增强支护结构的稳定性。地下连续墙具有刚度大、防渗性能好等优点,适用于对变形控制要求较高的深基坑。地下连续墙施工时,先修筑导墙,为成槽机提供导向和稳定的作业平台。然后采用成槽机进行槽段开挖,槽段长度一般为4-6米。成槽过程中,要通过泥浆护壁,防止槽壁坍塌。槽段开挖完成后,吊放钢筋笼,并浇筑水下混凝土,形成地下连续墙墙体。土钉墙支护适用于地下水位较低、土质较好的基坑。施工时,先开挖基坑,然后在坑壁上钻孔,插入土钉,并注入水泥浆,使土钉与土体形成一个复合体。
(四)降水与排水
在地下水位较高的地区,深基坑施工需要进行降水作业,以降低地下水位,保证基坑干作业施工。常用的降水方法有井点降水和管井降水。井点降水适用于渗透系数较小的土层,根据降水深度的不同,可分为轻型井点、喷射井点等。管井降水则适用于渗透系数较大的土层,通过在基坑周围设置管井,将地下水抽出。基坑内除了要进行降水作业外,还需要设置排水系统,排除基坑内的雨水和施工用水。在基坑底部设置排水沟和集水井,将水汇集到集水井后,用泵抽出基坑。排水沟和集水井的设置要合理,确保排水畅通。
二、市政工程深基坑质量安全控制策略
(一)施工过程质量控制
深基坑施工涉及到大量的原材料,如钢筋、水泥、砂石、钢材等,原材料的质量直接影响到工程质量。因此,要严格控制原材料的采购渠道,选择质量可靠的供应商。原材料进场时,要进行严格的检验和试验,检验合格后方可使用。对不合格的原材料,要及时清理出场,严禁用于工程施工。在施工过程中,要严格按照施工方案和相关规范进行操作,确保施工工艺符合要求。例如,在土方开挖过程中,要控制好开挖顺序和开挖速度,避免因开挖不当导致基坑坍塌。在支护结构施工过程中,要控制好各工序的施工质量,如排桩的成桩质量、地下连续墙的钢筋笼制作和吊装质量等。深基坑施工过程中,要建立完善的监测体系,对基坑的变形、地下水位、周边建(构)筑物的沉降等进行实时监测。监测数据要及时整理和分析,当监测数据超过预警值时,要立即停止施工,采取相应的处理措施,并根据监测结果对施工方案进行调整和优化。
(二)安全管理措施
施工单位需构建一套全面且细致的安全管理制度,清晰界定从项目负责人到一线施工人员的各级安全职责。通过签订安全生产责任书,将责任落实到个人,杜绝责任推诿现象。同时,针对深基坑施工的各个环节,制定详细的安全生产操作规程,张贴在施工现场显眼位置,时刻规范施工人员的作业行为,严格杜绝违章指挥和违章作业,一旦发现违规行为,立即严肃处理。为提升施工人员的安全意识与自我保护能力,施工单位要定期组织系统的安全教育培训。培训内容不仅涵盖安全生产法律法规、安全操作规程,还通过剖析典型安全事故案例,让施工人员深刻认识到违规操作的严重后果。对于新入场的施工人员,必须严格完成公司、项目部、班组的三级安全教育培训,并进行理论与实操考核,考核合格后方可正式上岗作业 。施工现场需在醒目位置设置清晰、醒目的安全警示标志,时刻提醒施工人员注意安全。对基坑周边、临边、洞口等危险区域,进行全方位、无死角的防护。在基坑周边安装符合标准的防护栏杆,高度不低于 1.2 米,并设置挡脚板,防止物体滑落;临边和洞口则铺设牢固的盖板或张挂安全网,定期检查维护,确保防护设施完好有效,防止人员坠落和物体打击事故发生。制定完善的应急预案,针对可能发生的基坑坍塌、涌水涌砂、触电等安全事故,制定相应的应急处置措施。定期组织应急演练,提高施工人员的应急处置能力。在发生安全事故时,能够迅速、有效地进行救援,减少事故损失。
三、案例分析
某市政工程地铁站深基坑项目,基坑深度约18米,周边建筑物密集,地下管线复杂。在施工过程中,采用了地下连续墙加内支撑的支护形式,并结合井点降水进行降水作业。通过建立监测体系,对基坑的变形、地下水位等进行实时监测。在土方开挖过程中,严格按照分层分段的原则进行开挖,控制好开挖速度。在支护结构施工过程中,加强对钢筋笼制作、吊装和混凝土浇筑等工序的质量控制。由于各项施工工艺和质量安全控制措施落实到位,该基坑顺利完成施工,周边建筑物和地下管线未受到明显影响,取得了良好的经济效益和社会效益。
结论
市政工程深基坑施工工艺复杂,质量安全要求高。通过合理的施工准备、科学的土方开挖、可靠的支护结构施工、有效的降水与排水措施,并加强施工过程质量控制和安全管理,可以确保深基坑施工的顺利进行,保障工程质量和周边环境的安全。在今后的市政工程深基坑施工中,要不断总结经验,推广应用新技术、新工艺,进一步提高深基坑施工的技术水平和管理水平。
参考文献
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