水利工程深基坑施工質(zhì)量管理研究

軒敏超

(廣東華迪工程管理有限公司，廣東 廣州 510000)

1 工程概況與施工難點

1.1 工程概況

某水庫局部深基坑工程，主要建設(shè)用途為水泵站，預(yù)計開挖深度6.50～11.00 m，地上預(yù)計建筑高程為14.60 m，整體開挖施工面積約566 m2，基坑上視圖呈不規(guī)則多邊形，場地整體較為平坦，基底土質(zhì)層構(gòu)成主要包括雜填土、黏土、素填土、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土、砂混黏土、黏土混姜石、沉積巖、粗砂顆粒等，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對良好，單地下水文情況略顯復(fù)雜。其中粉質(zhì)黏土、雜填土、黏土混姜石分布較多，其中粉質(zhì)黏土顆粒均勻，孔隙較大，強度一般；雜填土顆粒不均勻，含水量相對較大，且表現(xiàn)出較強的離散性；黏土混姜石強度較大，飽和性良好，三大類土質(zhì)具體物理性能如下表1所示。

表1 三大類土質(zhì)物理性能表

1.2 施工原則

基坑工程作為水庫整體工程的一部分，施工過程與水庫壩體及相關(guān)建筑具有關(guān)聯(lián)性，且對施工后水泵站性能有直接要求，因此需要注意如下幾點：①進(jìn)度原則。需要對施工進(jìn)度進(jìn)行控制，要求工期內(nèi)完成施工作業(yè)，保證后續(xù)建筑主體及設(shè)備安裝有充裕的時間，因此要前期做好設(shè)計和安排，減少現(xiàn)場矛盾。②成本原則。預(yù)計基坑施工成本不得超出水泵站整體建設(shè)成本過大比重，否則影響后續(xù)的資金劃用，或者會增加工程整體成本，最終影響施工單位利益。③可靠性原則。施工過程需要確保安全性，且技術(shù)、材料、人工、設(shè)備之間必須相互高效配合，確保工程項目穩(wěn)定開展。

1.3 施工難點

根據(jù)施工現(xiàn)場情況和設(shè)計要求，工程施工難點如下：①現(xiàn)場地質(zhì)、水文等情況相對復(fù)雜，在基坑施工中需要針對不同情況選擇相應(yīng)的措施和技術(shù)，以保障施工質(zhì)量，例如排水加固技術(shù)、現(xiàn)場防護(hù)和支護(hù)技術(shù)等。②考慮到水庫水位、施工期間的天氣等綜合情況，預(yù)計風(fēng)險項較多，因此需要設(shè)置相應(yīng)的防控措施。③現(xiàn)場綜合情況復(fù)雜，機械設(shè)備、材料等較多，需要加強施工管理，優(yōu)化現(xiàn)場秩序。因此對施工方案、現(xiàn)場制度等進(jìn)行反復(fù)討論，并組建專門的技術(shù)監(jiān)管小組，對施工現(xiàn)場進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)督和指導(dǎo)。

2 深基坑施工技術(shù)方案要點

2.1 施工準(zhǔn)備

進(jìn)場前對人員進(jìn)行技術(shù)驗證，要求施工人員持證入場，每個工種配備至少1個經(jīng)驗豐富的施工人員，要求施工人員根據(jù)自身的工種簽署質(zhì)量責(zé)任和安全責(zé)任書。支護(hù)、防護(hù)等材料進(jìn)場前，對材料的規(guī)格、性能等進(jìn)行驗證，檢查表面有無破損、銹蝕、造型異常等情況，確認(rèn)無質(zhì)量問題后，將材料標(biāo)號并送至指定地點。設(shè)備進(jìn)場前需要試運行以確定功能正常，設(shè)備操作人員應(yīng)作預(yù)操作試驗，并且能夠熟練掌握設(shè)備操作規(guī)范，大型設(shè)備需運送至指定地點放置，并檢查設(shè)備底座、支座處有無陷落風(fēng)險。根據(jù)工程設(shè)計和施工設(shè)計，劃定基坑的范圍，考慮基坑開挖時挖掘設(shè)備有一定的誤差，因此需要在設(shè)計邊線基礎(chǔ)上向外增加10～20 cm誤差區(qū)域。

2.2 開挖施工

開挖時根據(jù)基坑內(nèi)土質(zhì)情況適用不同的技術(shù)，土質(zhì)施工時采用直挖模式，由挖掘設(shè)備直接在劃定范圍內(nèi)開挖；巖層開挖時，需要配合碎石錘施工，必要時應(yīng)選擇爆破方法，爆破采用逐層爆破模式，單層爆破孔深度≤0.80 m。在挖掘過程中，必須面對軟土開挖和地下水問題，基底土質(zhì)過軟導(dǎo)致挖掘進(jìn)度受阻，土方運輸存在困難，因此必須采取必要的排水固結(jié)技術(shù)。考慮技術(shù)成本和施工效率，可選擇使用井點降水技術(shù)：使用射水管加壓對指定位置進(jìn)行射水，成孔后確認(rèn)實際深度大于等于預(yù)設(shè)深度1.00～1.50 m，取出射水管并插入井管，四周用可滲性砂土進(jìn)行回填，回填高度為地平面下0.50～1.00 m，連接抽水機組開始抽水。主管延伸和連接都要平直，支管沖孔后安裝時要在一條線上，并保持在同一高度上，沖擴(kuò)后孔徑>30 cm，其深度要超過支管深度5 cm，支管一定要直立，下砂要連接，不得間斷，主機的安裝位置，一定要安排在主管的中心位置。

2.3 支護(hù)施工

工程開挖深度普遍在8～11 m，為連續(xù)施工作業(yè)，考慮到基坑安全和基坑邊坡質(zhì)量，采用多套方案對比選擇支護(hù)技術(shù)，詳見表2?；又ёo(hù)采用雙排鉆孔灌注樁排樁支護(hù)，對雙排樁支護(hù)方案采用理正深基坑支護(hù)軟件計算，根據(jù)計算結(jié)果，支護(hù)排樁最大位移處為樁頂處，取雙排樁結(jié)構(gòu)最不利斷面，計算位移為17.18 mm，樁身最大彎矩1 459.40 kN·m。比對單排樁，在需要內(nèi)支撐的情況下，位移控制效果及工程量節(jié)省、施工便利性等方面都優(yōu)勢突出。

表2 三種支護(hù)技術(shù)對比表

3 深基坑施工質(zhì)量管理工作

3.1 優(yōu)化施工管理組織編制

根據(jù)施工需要優(yōu)化組織編制優(yōu)化，使質(zhì)量控制目標(biāo)得到明確，質(zhì)量控制的責(zé)任得到落實，并使工程計劃的進(jìn)度得到明確，能夠有效保證各項質(zhì)量管理措施落到實處。在設(shè)計方案方面，要使方案具有確實可行性，保證方案在施工中能夠切實實施，以提升施工質(zhì)量。以當(dāng)前的深基坑工程質(zhì)量要求為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實際情況優(yōu)化工程管理組織編制，對每1個施工崗位與人員的責(zé)任及義務(wù)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)定，同時還要做好不同崗位人員作業(yè)的協(xié)調(diào)工作，使施工水平及質(zhì)量得到全面提升。此外，必要的技術(shù)交底工作要切實進(jìn)行，以保證現(xiàn)場人員能夠掌握施工技術(shù)。在設(shè)備、材料及人員的配置方面，從統(tǒng)籌的角度來進(jìn)行必要的準(zhǔn)備與調(diào)配，使工程方案實施有充分的人力物力資源，保證施工質(zhì)量。

3.2 明晰深基坑施工技術(shù)方案標(biāo)準(zhǔn)，落實監(jiān)理工作

在深基坑項目的具體施工階段，對于施工技術(shù)方案的制定，根據(jù)當(dāng)前國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在各個步驟分別進(jìn)行有針對性的質(zhì)量管理，以規(guī)避施工質(zhì)量上的缺陷。在監(jiān)理工作方面，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新監(jiān)理技術(shù)，積極應(yīng)用先進(jìn)的檢測儀器與設(shè)備，使用科學(xué)的檢測方法，深入到工程項目施工各個領(lǐng)域當(dāng)中，進(jìn)行精確的分析，獲取客觀有效的數(shù)據(jù)信息。在施工技術(shù)、施工方法方案方面，首先應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的施工設(shè)備與施工儀器，在投入使用前對這些儀器與設(shè)備按照規(guī)章制度進(jìn)行嚴(yán)格的審查，確保設(shè)備能在施工中正常運行。還應(yīng)當(dāng)組建專門化的技術(shù)核查管理部門，施工技術(shù)操作較為復(fù)雜，借助先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，明確施工技術(shù)方案標(biāo)準(zhǔn)，落實監(jiān)理工作，才能保證深基坑工程項目的施工質(zhì)量。

3.3 積極引進(jìn)新技術(shù)，提升技術(shù)水平

技術(shù)操作對于深基坑施工工程質(zhì)量有著重要的影響，因此在技術(shù)管理工作方面，管理團(tuán)隊?wèi)?yīng)當(dāng)將著眼點放到遠(yuǎn)處，在認(rèn)識到傳統(tǒng)技術(shù)弊端的同時積極引進(jìn)新技術(shù)，發(fā)揮新技術(shù)優(yōu)勢提升整體技術(shù)水平。在引進(jìn)新技術(shù)過程中，最重要環(huán)節(jié)是如何將新技術(shù)落實到施工過程中。首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合新技術(shù)效率、成本等因素進(jìn)行系統(tǒng)化的技術(shù)施工規(guī)劃，并在工程項目前期階段進(jìn)行新技術(shù)試驗性操作，新技術(shù)合格驗收后再將其推廣到項目施工人員當(dāng)中。一般而言，新技術(shù)應(yīng)用對當(dāng)前工程管理要求、施工質(zhì)量管理有著重要的基礎(chǔ)性作用。

3.4 基坑支護(hù)中的施工質(zhì)量控制

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)一般由3個部分組成，分別是擋土結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)以及擋水結(jié)構(gòu)。在施工過程當(dāng)中，要做好深基坑周圍土體的止水工作，雨水下滲容易造成地面沉降，地下水位過高則會影響基坑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如項目環(huán)境地下水位過高，應(yīng)當(dāng)使用止水帷幕進(jìn)行擋水，通過合理的防水措施以及治理方法來保證基坑施工的安全與質(zhì)量。

4 總結(jié)

水利工程在中國社會經(jīng)濟(jì)中具有重要意義，做好基坑施工質(zhì)量控制對水利工程建設(shè)整體質(zhì)量十分重要，將基坑施工質(zhì)量劃分為技術(shù)與管理2個部分，分別采取相應(yīng)的措施，是基坑工程客觀規(guī)律，實現(xiàn)工程價值的有效途徑。在此過程中，使用單位需要調(diào)節(jié)技術(shù)、材料、設(shè)備、人工、制度、后勤等多方面工作，結(jié)合工程實際綜合完成質(zhì)量優(yōu)化控制，并做好施工記錄，不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗。