烟囱基础工程支护安全

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1、 基础开挖是烟囱基础工程或地下工程施工中的一个关键环节，尤其在软土地区的旧城改造中，高层、超高层建筑多集中于市区，为了节约占地，在工程建设中，业主总是要求充分利用基础面积，使得地下建筑物往往要占基地面积的90%左右，基坑边紧靠邻近建筑。周围环境要求深基础施工对其影响要减小到最低程度。因此，深基础施工的难度越来越大，其中支护结构设计与施工更为突出。经过多年来的实践，在不断解决这些难题的过程中，支护结构的设计与施工技术也得到不断发展。 （一）烟囱基础工程施工中的教训 随着经济的发展，城市建设中的高层建筑像雨后春笋，一方面深基础增多增深，另一方面人们对深基础施工技术尚未引起足够的重视。具体表现在施工

2、单位没有及时对深基础施工技术进行必要的研究，而业主也不肯在深基础施工技术措施上投入必要的费用，因此，有的深基础施工中的支护结构设计与施工未达到应有的要求，不少基础工程施工中发生事故，不但影响了工期，而且又增加了工程的造价；还有的对周围环境造成了很大影响，损失较大。这些事故有以下几种类型。 1重力式挡墙结构失稳。某工程基础施工时，业主委托某设计单位进行围护结构设计。该工程围护结构设计为重力式水泥土搅拌桩挡土结构。土方开挖后东侧水泥土搅拌桩挡墙整体向坑内滑移，造成基坑内侧10m范围的土体向上隆起Im左右；工程桩被挤压位移；坑外土体裂陷，致使临时房屋严重开裂，不得不全部拆除。造成经济损失200多万元

3、，影响工期30多天。 又如某相邻两工程在基础施工时，相邻间用8m宽水泥土搅拌桩围护并相隔。其中甲工程土方开挖完后，乙工程尚在打工程桩，由于打桩影响，水泥土搅拌桩挡墙向甲工程方向滑移，造成甲工程多根工程桩被挤压位移，位移最大值超过1m。为此甲工程为处理由此而造成的工程桩质量问题时，经济损失达600多万元，影响工期半年多。 2围护体整体失稳。某工程由某公司总承包，而支撑设计及施工由业主另行委托进行，由于设计不合理，且钢管支撑连接处施工质量差，结果在土方开挖时，支撑受力后，接头焊缝撕裂，支撑被折断，周边挡土桩严重向内倾斜或裂断，造成坑外土墙严重裂陷。 3挡土结构强度不足，产生严重裂缝，工程出现险情。

4、 4挡土结构严重位移，造成坑外地表严重下陷，影响周围建筑物、道路及管线安全。某地下构筑物施工时，由于土方开挖没有按照设计工序要求先撑后挖，而是一次开挖深度超过设计要求，致使地下连续墙向坑内位移800多厘米，坑外土体严重沉陷，造成周围房屋严重开裂。 5因设计不合理，施工时卸载太快而没有及时支撑，造成围护结构整体失稳。某工程围护结构设计中，支撑系统设计整体性差，土方开挖时速度太快，开挖处没有及时按要求安装支撑，造成挡土结构中地下连续墙倾覆，坑外道路严重塌陷，经济损失达1000多万元。 6.由于隔水帷幕选用不当，或围护结构施工质量不能得到保证，造成围护体系漏水，出现严重流砂现象，使周围建筑物、道路产

5、生裂缝，管线裂断。某工程围护设计时，对地质情猊没有认真分析，在设计围护结构时，由于周围环境不允许做双排水泥土搅拌桩做隔水帷幕，而轻易使用在二根钻孔灌注桩间设一根树根桩，以此堵水。由于钻孔灌注桩施工质量差，钻孔灌注桩间净距离原为20cm，由于桩孔扩颈，钻孔灌注桩间净距离最大扩大到100cm，使得桩间树根桩无法堵水，基坑土方开挖到1/2深度时，出现严重漏水及流砂现象，不得不重新采取隔水措施（周围重打旋喷桩），造成经济损失400多万元，工期损失一个多月。 （二）烟囱软土地区、深基础主要支护形成 1板桩系列挡土结构。板桩系列挡土结构具有施工方便、施工工期短、见效快等优点，但其刚度较小，因此一般多用于基

6、坑开挖深度较浅或周围环境较好的情况。板桩按使用材料不同，可分为： (1)钢筋混凝土板桩。常用的钢筋混凝土板桩的截面有矩形和T形两种。 (2)钢板桩。一是槽钢钢板桩。简易的钢板桩支护挡墙是用槽钢正反扣搭接组成，一用于开挖深度34m基坑，顶部设一道支撑或拉链。二是锁口钢板桩。常用的为热轧的u形截面（即拉森式）钢板桩，配合钢支撑，可用于开挖深度510m的基坑。 2重力式挡墙结构。重力式挡墙结构主要是用各种方法（水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、粉喷桩或注浆法）加固基坑周边土形成一定厚度和深度的重力式墙，达到挡土的目的。目前最常用的是水泥土搅拌桩以格构形式组织的挡墙。它既能挡土，也能隔水，且施工方便，无噪声无

7、振动，对周围环境影响相对较小，同时能创造较好的土方开挖作业空间。此种形式一般用于基坑开挖深度7m左右工程。若周围环境较好，对围护体变形或位移要求不敏感的地方，经采取一些特殊措施后，也有用于9m左右开挖深度的基坑做围护。 3柱列式挡土结构 (1)钢筋混凝土钻孔灌注桩与隔水帷幕结合，内设支撑所形成的支护结构体系。此种支护结构多用于周围环境差，地质条件也不好，基坑可挖深度较深，一般可做到713m左右的工程。钻孔灌注桩真径为+700拳1100。支撑可选用钢筋混凝，池可选用钢支撑（钢管或H型钢）。、隔水帷幕一般采用双排+700水泥土搅拌桩。 (2) SMW王法。此王法是在水泥土搅拌桩施工后尚未结硬之前，

8、插入H型钢或其他形式的钢板桩。作为应力加强材料，直至水泥硬化，共同王作。它利用水泥土搅拌桩形成的挡墙本身具有良好的抗渗性、刚度，与高强度材料相结合，能承受较大挡土压力的围护结构壁体。它具有对周围环境影响小，止水性好，工期较短，无须泥浆处理等优点。1比工法若熊在基础施玉完毕后，将H型钢拔出重复利用就比较理想。但目前国内尚未研究出一种涂在H型钢表面的减摩材料，因此目前尚难回收。 4地下连续墙支护结构。采用地下连续墙作支护结构（包括隔水）多用于基城开挖深度很深（专般大于10m，尽可能用于大于13m），且周围环境较差，场地狭窄，无法在挡土结构外再做隔水帷幕的工程。 (1)地下连续墙做挡墙，内设支撑系统

9、的结构m此种支护结构形式类似柱列式挡土结构中的。钢筋混凝土钻孔灌注桩与隔水帷幕结合，内设支撑”的支护结构形式。 (2)结构中心岛法。基础旗工结构中心岛法系在挡土结构（包括隔水结构）后，采用盆式挖土和留置反压土，使挡结构在自立（悬臂状态）的情况下保持稳定，为中心岛部分的土方开挖和结构施I|创造条件。待中心岛结构完成后，再利用中心岛结构作为传力体（或作支承点），用某种形式的传力结构将挡土结构所受的土压力（包括水压办）传递到对边挡土结构生。（或传递到中心岛结构上），最后采取正作法或半逆作法施工完其余部分的基础结构。结构瘴心岛法中的挡土结构多采用地下连续墙”它的典型王程多为地下停车互程。j结构中心岛法

10、施工安全措施，除按国家颁发的建筑安装工程安全技术规程执行外，尚应注意以下几点： 1)基坑周边设置固定的防护栏杆。 2）基坑内必须合理设置上下行人扶梯，扶梯结构宜尽可能采用乎稳的踏步式。 3)施工用电除应符合地面用电规定外，坑内照明必须使用36V低压，线路应按规定架设，不得使用老化或接头多或接头裸露的电线。 (3)逆作法。逆作法是利用王程地瓜结构设计的匹阔外墙作为挡土（包括隔水）结构先行施工，再合理选择地下结构设计中的部分中间竖向结构（或增加部分临喊竖向结构）也先行施垂，：然后从0.000开始自上而下的封闭的作业环境中逐层施工地下结构。与此同时，0.000以出的结构面在允许的层数内一道施工，以加

11、快施工速度，一直至整个地下结构施工h完毕。逆作法的施工安全措施，除按国家颁发的建筑安装工程安全技术规程执行外，尚应注意以下几点： 1)预留钓取土口周边设置固定的防护栏杆。 2)施工用的动力、照明线路应设置专用的防水线路，可利用工程中的预埋管线或在结构书加设预埋管线。采用特制仿水电箱。电箱至各电器设备的线路采用双层绝缘电线。 3)合理设计并安装通风系统是逆作法中特别重要的措施，它不仅要保证向施工作业面送风，改善作业环境，同时能及时将有害气体排出，防止中毒。 (4)地下连续墙施工安全 1)严格遵守本工种的安全操作规程。所有人员必须经安全生产管理部门的安全教育，并通过考核后方可上岗操作，每回上岗施工

12、坚持作好安全交底工作，并做好交底记录。 2)吊机吊物须由专人指挥，严格遵守“十不吊！制度。 3)双机起吊钢筋笼前，应清理钢筋笼内遗留的短钢筋，起吊钢筋笼时，拔杆方向及钢筋笼下方严禁站人。 4)严禁用吊车强行起拔锁口管。 5)在泥浆池边设栏杆，并标有醒目标识，防止人和物掉入。 6)吊车作业时禁止将起吊的物体凌空于人行道和周围建筑物上空。 7)施工现场的明火作业，未经毒蓦部门摸准不得动火。 8)配备专职的消防巡视员，实行三班制巡回检查，设置专门的巡回线路，保证一旦有火警，立即消除。 9)工地料库、油库等重要场所有灭火设施。在主要施工地点，设立醒目的防火警告标识体。 10)对安全、消防的一切事故苗头

13、均按“三不放过的原则进行处理，发生事故应及时报告。 （三）支护结构破坏的主要形式 1整体失稳。由于作为支护结构的挡土结构插入深度不够，或支撑位置不当，或支撑与围檩系统的结合不牢等原因，造成挡土结构位移过大的前倾或后伸，甚至挡土结构倒塌，导致坑外土体大滑坡，支护结构系统整体失稳破坏。 2基坑隆起。在软弱的粘性土层中开挖基坑，当基坑内的土体不断开挖，。挡土结构内外土面的高差等于结构外在基坑开挖水平面上作用下附加荷载。挖深增太，一荷载亦增如。当挡土结构人士深度不足，则会使基坑内土体大量隆起，基坑外土钵薄量沉陷，支撑系统应力陡增，导致支护结构整体失稳破坏。 3.管涌及流砂。含水砂质粉土层或粉质砂土层中

14、韵基坑支护结梅，在基坑开挖过程中，挡土墙内外形成水头差。当动水压力的渗流速度超过临界流速或鸯力坡度超过临界坡度时，就会引起管涌及流砂现象。基坑底部和墙体外面大量的泥砂随地下水涌入基坑，导致坑外地面坍陷，严重时使墙体产生过大位移，引起整个支护体系崩坍。 4.支撑折断或压屈。当支撑设计时，由于计算受办不准确，或套用的规范不对，考虑的安全系数有误，亦或施工质量低劣，未能满足设计要求，一旦基坑土方开挖，在较太的侧向土压力作用下，发生支撑折断破坏，或严重压屈，引起墙体变形过大或破坏，导致整个支护结构破坏。5.墙体破坏。墙体强度不够，或连接构造不合理，在土压力、水压力作用下，产生的最大弯矩超过墙体抗弯强度，引起强度破坏。编辑者：笨笨 提供文章者： 悦能高空提供