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摘要:深基坑支护施工过程中要控制结构及其周围土体的变形,以保证周围建筑和地下管线的安全,其施工质量对整个建筑影响较大,是建筑项目的基础。在深基坑支护的施工中必须防止一些常见问题的发生,比如局部坍塌、支护位移过大等,本文将对一些常见支护类型中的常见问题进行分析,并提出一些解决方案。
关键词:深基坑;支护;问题对策
一、深基坑支护质量控制策略
目前我国深基坑支护结构的实际设计和施工方法仍处于摸索和探讨阶段,这是我国深基坑中的一个短板,我国至今还没有支护结构设计的相关的统一规范和标准,这对规范行业标准和行业长远发展都非常不利,一些设计理论也相对落后,比如土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,这些陈旧的计算理论所计算出的结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,对建筑质量造成一定影响!因此,深基坑支护结构的施工工程需要转变传统深基坑支护工程设计理念。目前国内常用的深基坑支护形式有: 重力式水泥土墙支护结构、排桩支护结构、土钉支护结构。
1)重力式水泥土墙常见问题及对策
图2 排桩支护
其中1:第一根板桩;2:已打入的板桩;3:正在打的板桩
支护桩的设计和施工首先应考虑其施工偏差对主体地下结构施工空间的影响,根据现有施工设备的性能和技术水平,正常情况下桩位偏差能控制在50mm,桩垂直度偏差能控制在0.5%,当用地紧张、支护结构给地下结构预留的施工空间较小时,可以在设计的时候将排桩轴线定位在预留正常的桩位之外的适当偏移位置,并在施工的时候,控制桩位和桩垂直度的偏差只向基坑外向偏移。
3)土钉支护常见问题及对策
图3 土钉支护
与排桩等传统支护方式相比,土钉支护可节省大量投资,但是追求经济效益的同时往往导致工程的风险增加,因此首先应该考虑土钉支护不适用的场合,根据实际经验,普通的土钉支护结构,主要使用于土质条件较好的浅层开挖基坑支护,如果工程现场出现以下三种情况的任何一个时候都不应该考虑选择土钉支护,一是坑边界以外一倍开挖深度范围内存在对变形敏感的地下网或者生命线工程等,二是沿基坑周边范围存在深厚软土,三是土层中存在障碍物。
二、建筑工程基坑支护方案优化
1)降排水方案
基坑开挖前期需开展试降水试验来判定降水井的增补和基坑开挖时间。基坑开挖过程中,要结合施工现场实际情况布设宽400 mm、深300~500 mm、坡度1%的排水沟,便于雨水和地面流水及时排干净,杜绝顶部水进入基坑,同时基坑周围要布设护栏,保障施工人员安全。基坑内需借助管井来减弱基坑内地下水位,以明沟辅助排水,方便疏干降水。
2)基坑支护的施工
结合工程设计需求,在施工过程中基坑开挖工程和土钉支护工程需协调作业,即边开挖边支护,均采用分层分段开挖和支护,其中分段长度控制在10~15m内,分层高度和土钉竖向间距相同,杜绝超挖情况。为尽可能减少土体暴露时间,土钉支护需在土方开挖后马上开始,同时,基坑顶端需布设宽2m、里高外低的混凝土喷射护顶,护顶内部需布设排水沟,防止水流入基坑。
第1层混凝土喷射。土方开挖完成后需即刻开始坡面支护作业,在进行坡面喷射混凝土支护时,需提前除去坡面虚土,防止土层松动和剥落情况的发生,待边坡修整完成后需马上开始第一层混凝土的喷射,厚度是40~60 mm。牢固绑扎钢筋网,完成土钉头的焊接,每层间竖筋需采用对钩连接,竖筋和横筋间采用扎丝进行固定,土钉采用超过16L的400mm井字型钢筋进行焊接固定。当隐蔽验收工作完成后需开展表面混凝土喷射作业。
3)基坑开挖施工
在整个基坑开挖以及地下室建设过程中,需时刻进行基坑开挖现场监测工作,实时动态
监测基坑岩土性能、支护结构变形及施工环境条件变化等,及时对监测结果进行反馈、分析,辅助于设计和施工。详细的基坑观测点布设结构,涵盖了基坑内外水位变化情况监控、边坡岩土体变形情况及稳定性能监控、支护系统变形监控及基坑四周环境监控等。由监测结果发现,该基坑各观测点的变形和沉降量均很小,因基坑四周载荷均不变,故各点沉降量无明显变化,较稳定。本工程变形和沉降观测周期为100D,整个监测过程历经了各种环境气候条件的变化,由基坑整体变形程度、沉降度、最大沉降量以及沉降速率观测发现,相比于标准规范要求的 0.3 mm/D,本基坑沉降速率非常低,为 0.04 mm/D,由此说明基坑相对较稳定。
4)技术要点分析
混凝土终凝超过2D后需进行喷水养护,并实时观测混凝土表面的潮湿度,具体养护时间随气温变化,夏季需选用麻袋铺盖洒水进行养护,冬季养护前期需保温,不应直接于混凝土表面进行喷水。混凝土面层中,钢筋网需和土钉紧密连接,需设置间距为2m的对中定位支架,钢筋网保护层厚度>20mm。土钉注浆材料可以是水泥浆或水泥砂浆。其中,水泥浆最佳水灰比为 0.5,水泥砂浆最佳配合比为1:1~1:2,最佳水灰比为0.38~0.45,同时需加入占据水泥重量8%~10%的TEA微膨胀剂。土钉注浆材料需拌合均匀,采用随拌随用,且每次拌合的水泥浆或水泥砂浆用量需合适,保障在初凝前用尽。注浆前期需保障孔内无残留或松动的杂土;注浆开始及中途停止作业>30 min时,需采用水或稀水泥浆灌注注浆泵和其管道,确保润滑。注浆过程中,注浆管距离孔底约250~500 mm,孔口处需布设止浆塞和排气管。
三、结束语
基坑支护工程是整个建筑的基础,其质量的好坏直接影响到整个建筑的质量,所以要严格控制基坑支护工程的质量。通过对深基坑支护工程质量影响较大的常见问题的原因及对策的总结可以在平时对相关隐患进行排查并制定应急预备预案,如果在施工过程中遇到类似问题时候得到及时正确处理。
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论文作者:翁杰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第2期
论文发表时间:2017/6/6
标签:基坑论文; 深基坑论文; 结构论文; 混凝土论文; 工程论文; 水泥浆论文; 建筑论文; 《防护工程》2017年第2期论文;