摘要:当前,我国正处于大规模建设过程中,地面空间愈来愈紧张,工程建设逐步往高层、地下方面发展,而地下空间对推动我国城市建设进一步发展有着重要的意义。这就涉及了深基坑支护施工技术,它目前主要应用于各类地下建筑、高层建筑以及大量的隧道工程之中。文中首先就常用的深基坑支护施工技术展开介绍,并就其在工程建设中的具体应用进行分析,具有一定的参考价值。
关键词:深基坑;支护;钢板桩;砼桩;施工;技术
1 常用的深基坑支护施工技术
1.1钢板桩支护
钢板桩支护施工技术一般主要应用于基坑深度超过五米的情况下,它属于连续性支护。在进行钢板桩支护施工时,通过使用钳口或带锁扣的热轧型钢材,将钢板建成桩墙,实现遮水挡土的目的。首先进行定位,定位成功后便使用相应设备来打定位桩,根据一正一反沿线扣合的原则,进行深基坑支护。此种支护施工技术施工操作简便,经济效益高,应用于许多工程建设之中。
1.2深层搅拌水泥土桩支护
此种基坑支护施工原料为水泥与地基土,然后使用搅拌机将这两种物质混合搅拌,使其搭接在一起发生各类反应最终硬化,通过高强度的深层搅拌,实现可靠性、稳定性的高强度基坑支护,以便隔水、挡土。
1.3地下连续墙支护
此种基坑支护方式具备止水效果优良、整体刚度大的优势,它主要应用于工程建设于地下水位以下的砂土和软粘土等复杂、恶劣的施工环境之下,尤其是工程建设中需要将基坑底面以下的深层软土墙插入较深的情形。
1.4土钉墙支护
此种基坑支护方式一般是喷射混凝土以形成挡墙的结构,属于边开挖边铺设钢筋网的施工工艺,可以有效的起到挡土的目的,尤其适用于施工环境刚采用了人工降水后的杂填土、粘性土和地下水以上。
2 工程实例
2.1 某立交桥工程实例
2.1.1 工程概况
拟建工程开挖的8个深基坑,相对自然地面深度8-10m,承台尺寸均为8.3m*5.6m*2.2m(长*宽*高),基坑深度范围内为填土、粉质粘土、粉砂、细砂,基坑支护以下地质基本上为细砂。上述地质条件,给基坑开挖及坑内作业造成安全隐患,且基坑开挖深度较深,属深基坑,且现场条件不能满足放坡要求,必须采取基坑支护措施。
2.1.2 支护方案选择
根据本工程特点采用钢板桩施工方案。钢板桩有拉森钢板桩和工字钢钢板桩,拉森钢板桩适合开挖深度5m以内的情况下使用,但本工程基坑深度在8-10m,且深基坑形成后承台和立柱需要施工,施工周期较长,基坑暴露时间也长,所以采用12m长36工字钢组成的工字钢群钢板桩支护,承台立柱施工时采用井点降水,可长期形成稳定的支护体系。
2.1.3 钢板桩施工工艺
检查定位放线→清理桩位及安设降水井→振打支护桩→挖表土及0.00m标高水平支撑施工→第一次挖土→-3.00m水平支撑施工→第二次挖土→-6.60m水平支撑施工→第三次挖土→-10.18m水平支撑施工→挖土至底标高→完成支护→承台立柱施工→拔桩→回填
2.2 长春兴隆山污水处理厂
2.2.1 工程概况
(1)设计情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆兴隆山污水处理厂工程共包括17个建(构)筑物,其中粗格栅为污水进场的第一站,也是整个污水厂最深的构筑物,分为地下钢筋砼水池、基础柱和地上框混结构,地下部分高12m左右,宽25.6m,长26m;地上框架结构池体上部分高7.45m,其余部分高5m,整个框架结构宽长22.8m,宽18.5m。基础挖深12米,粗格栅及提升泵房为本工程的重点难点。
(2)地质条件。粗格栅经过地质除上层约50cm为耕植土外,其余均为粉质粘土,不稳定。
2.2.2 现场实际情况
经现场实测情况如下:进大成已建泵房的有DN1500污水管一条,经测量放样,污水管线在粗格栅基础边线内侧,泵房距离粗格栅基坑较近。
2.2.3 方案选择
(1)大开挖。若粗格栅采用分两级台阶(台阶宽1m)按最小放坡系数1:1开挖,因基础最大开挖深度达到11.9m,且为靠近既有泵房一边,加上50cm工作面,最大放坡距离为14.4m。离泵房墙体只有2.3m,同时粗格栅一侧的现有钢筋砼管井也在开挖边线内,如果这样施工,需破坏已有污水管线、现有围墙和一座钢筋砼管井,还有大成污水提升泵房院内地坪,严重的还可能会影响到大成已建泵房的结构安全。
(2)钢板桩。钢板桩一般适用于桥梁深基坑承台等封闭式支护结构,四周打钢板桩,纵向每隔3-4m四周设一道冠梁,以保证整体稳定性,根据粗格栅处的条件,基坑尺寸大,且只有靠近泵房处需要支护,其它三面场地开阔,无须支护,若单侧采用钢板桩支护,无法满足钢板桩本身构造要求和支护受力要求,基坑四周均设钢板桩又很浪费。
(3)钢筋砼护桩。靠近泵房一侧,采用双排钢筋砼护桩,桩顶采用冠梁相连,其它三面放坡开挖,既能保证基坑施工安全,同时又很经济。
2.2.4 基坑支护设计
对于粗格栅开挖方案的确定,我们通过比选,最终确定采用钢板桩支护或混凝土桩支护的方法进行,而通过设计方案的比选,无论从施工时间上还是造价上,混凝土护桩的经济性是最好的,所以选用混凝土护桩,其它三面大开挖。
2.2.5 施工工艺
场地清理及既有管线改线→放线→钻孔→安装钢筋笼→灌注水下砼→连梁冠梁施工→降水井施工→基坑开挖→粗格栅地下部分施工→回填
2.3 基坑变形观测
深基坑开挖存在着一定的安全隐患,开挖过程中,对土体扰动较大,破坏原土体结构,导致土体变形发生侧向和竖向位移,这将给基坑施工和周边建筑物带来一定风险性,因此基坑开挖过程中必须进行跟踪测量,当开挖深度不大时,可每天一次,随着深度的不断增加,应不断加大测量频率,以保证施工安全。 观测方法。实际施工中,我们采用目测和仪器测量相结合的方法来观测基坑的变形情况,通过目测变形情况及仪器测量所得的数据情况综合分析,以判定基坑稳定性。
(1)目测法。1)检查基坑周边土体是否有裂缝,并每天观测裂缝加宽情况。2)支护空隙中是否有砂土流出以及流动速度,若支护后面土体已脱空,应及时采取措施。3)检查支护结构变形情况,对于钢板桩,应检查每根钢板桩是否弯曲变形,对于砼桩,应检查砼表面是否出现裂纹。
(2)仪器法。通过仪器每天对检测点位测量,通过数据对比得出点位的水平位移和竖向位移。1)设置基准点:在基坑外侧20米以外相对稳定处埋设砼桩作为测量基准点。2)在基坑四周适当位置埋设观测点,对于粗格栅,除在基坑四周设置外,还在既有泵房四周砼地面各设置一个观测点,分别观测基坑外土体变形情况和泵房位移沉降情况。3)对开挖过程中测得的数据整理分析。
3 结语
综上所言,为了保证地下工程建设施工以及其周边环境的安全性与可靠性,必须根据工程及其周边环境的具体情况设计相应的支护结构,以便进行深基坑支护作业。而深基坑支护工程的施工过程复杂,必须严格按照支护施工工艺流程进行作业,并加强施工过程的管理、监控,保证施工过程中各个环节的施工技术、施工质量达标,确保深基坑顺利开挖及周边建筑、道路、管线等安全,保障整体工程的施工质量与施工安全。
参考文献:
[1]全长红.探讨深基坑支护施工控制[J].大科技:科技天地,2011(15)。
[2]马倬勋.深基坑施工的排桩锚杆支护技术[J].山西建筑,2010(9)。
论文作者:王宇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/29
标签:基坑论文; 钢板论文; 泵房论文; 格栅论文; 深基坑论文; 工程论文; 深度论文; 《防护工程》2017年第25期论文;