建筑施工中深基坑支护技术的应用浅述论文_夏建森

建筑施工中深基坑支护技术的应用浅述论文_夏建森

新宇建设有限公司 浙江温州 325000

摘要:这些年在我国城市化进程中,建筑工程企业得到快速发展。同时,由于人们生活水平的不断提高,对建筑工程质量提出更高的要求,而深基坑中支护施工是影响建筑工程质量的因素之一。因此,对建筑工程中深基坑中支护施工技术分析就十分必要。基于此,文章就建筑施工中深基坑支护技术的应用展开论述。

关键词:建筑施工;深基坑支护;技术应用

引言

随着城市现代化建设步伐的日益加快,高层建筑对于基础工程施工质量与效率的要求日渐提高,深基坑支护作为基础工程施工过程中重要且关键的环节,其支护结构与方式的选择、支护技术的专业化发展、支护设计与施工的动态监控都对基础工程乃至整个建筑工程的施工品质具有重大影响。那么根据建筑工程的设计需要,结合建设用地与周围环境的具体情况,选择经济合理的支护结构和支护形式,强化对深基坑支护技术的适应性优化与手段创新,便成为促进建筑工程现代化发展的重要内容。

1深基坑支护的基本要求和优化方向

首先,支护结构应具有良好的承载能力,能够起到基础工程施工所必须的挡土功效,有效维持基坑边坡的稳定,不会出现支护结构的破坏、内外土体失稳、止水帷幕失效等的现象(需要进行支护结构的承载能力极限状态计算)。

其次,确保基坑在正常使用情形下不会达到基坑变形的极限,变形参数控制在设计所需的安全等级之内,水平位移不会对相邻的建(构)筑物、道路、地下管线构成威胁与阻碍(需要进行支护结构的正常使用状态极限的计算)。

再次,基坑的设计与施工应充分考虑施工所在地的土体结构、不良地质、地下水位及其变化情况等周边环境因素,保证支护结构对土体变形、沉陷、坍塌以及地下水管渗漏的适应能力(需要进行周边环境、地下水控制及支护结构变形的相关验算)。

最后,深基坑支护结构与方式的设计与选择以及支护技术的优化实施,需不断达到施工环境的适应性、施工效率的高效维护性及工程造价的经济性的有机统一。

由于城市建筑用地的日趋紧张,以及施工环境的日趋复杂,深基坑支护逐步朝着支护刚度大、防渗效果强、适用范围广、振动小、噪音低、占地面积小,施工效率和经济性高,同时可做建筑物地下功能性主体(停车场、地下商场)使用的地下连续墙、复合土钉墙、组合型排桩支护等技术的方向发展。此外,装配式建筑的逐渐发展与推广,也让装配式可回收地下连续墙的支护技术开始得到一定的优化与实施,从而给予支护技术更强稳定性、经济性与生态性的发展性支撑。

2深基坑支护施工现状

在长期的发展中,发现基坑支护以临时性居多,且对企业造成一定损失。同时,由于深基坑支护技术比较复杂,在施工中会受到很多因素影响,很多企业为降低成本,就会以削弱深基坑支护施工技术为主,这样对施工安全造成很大影响。深基坑在建筑施工中的作用,主要是为保证施工结构的安全,但在对地下开挖中,会对附近环境造成很大破坏,使得附近土质结构不稳定,对基坑稳定造成很大影响。在我国长期基坑开挖中,对支护结构设计还未形成统一的标准,这就导致基坑开挖随意性较高。很多施工单位在施工中,没有具体的施工方案,施工流程与技术也不够合理,导致深基坑无法满足施工要求。其中,对附近地质结构的实地了解是深基坑开挖前很重要的一个内容,但实际情况确实很多单位无法真实有效展开对施工场地的地质勘测,这就导致在施工开始前无法有效做好预案,对施工人员的人身安全造成很大影响,也对深基坑支护工作带来很多障碍。

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3深基坑支护技术的应用

3.1工程概况

某工程属于综合性建筑,主要用于办公、商用、住宅等。其基坑工程为商业区、住宅区两个独立的基坑,两者由土体(18m宽)隔离。其中4.2万㎡为商业区基坑面积,1020m为其周长,可在11.0~18.0m之间控制其深度。3.2万㎡为住宅区基坑面积,920m为其周长,可在9.4~17.4m之间控制其深度。该工程基坑开挖深度以承台底为限,16.4m 为+0.000相对标高。

3.2深基坑支护技术要点

3.2.1旋挖灌注桩施工

根据工程建设实际情况,可选用0.8~1.0m桩径的旋挖灌注桩,20~25m为其桩长范围。桩筋需向冠梁内锚入一定深度。本工程施工以旋挖钻法为主,C30为混凝土等级强度,在土方开挖到设计要求后,即可进行灌注桩施工。

(1)桩孔定位。完成各项施工准备工作后,需及时进行桩孔定位,要求严格按照设计要求进行护桩埋设,如损坏桩点,将导致桩孔定位误差增大,为此,必须做好实时观测,保证桩孔质量。

(2)护筒埋设。合理确定护筒的尺寸、型号等参数,根据设计要求,可选取钢板筒作为本工程护筒,厚度为6mm,且将溢浆孔设置到护筒上部。在放置护筒的过程中,应保证护筒中心始终重合与桩中心位置,且在20mm以下控制其误差。为保证放置护筒位置无误,可利用黏土在其周围填筑,并一层一层地夯实,只有这样才能确保后期混凝土浇筑过程中,支护桩不会出现倾斜现象,同时避免流失过多泥浆。

(3)钻孔施工。选取CPS-10钻机作为本工程的钻机设备,钻架安设之后,需及时吊起钻头向护筒内慢慢地放入。施工中,应先确定一定量泥浆进入后,再放钻机入土,钻孔时严禁中断施工。在向淤泥层内钻进时,可适量减缓钻进速度,或加大泥浆浓度,避免出现缩孔等问题。

(4)浇筑混凝土。为保证水位下方混凝土施工质量,可将适量高效减水剂掺加到水下混凝土内,浇筑过程中,需埋设导管,以此控制浇筑混凝土的速度。在混凝土内必须合理控制导管埋设深度,避免因混凝土流速问题,降低浇筑质量,减小混凝土强度。

3.2.2土钉墙施工

C20为土钉墙支护所用混凝土强度等级,以双向筋为钢筋网片类型。铺设过程中,必须严格控制各边搭接长度,要求在300mm以上。并将竖向、横向B16钢筋分别安设到土钉部位。

选取P.C32.5复合硅酸盐水泥作为注浆材料,0.5:1为水灰比,需在15mpa以内控制注浆锚固体强度。根据施工要求,需分2次完成土钉注浆施工,第一、二次分别为常压及高压注浆,在土钉下方1/2长度内完成注浆,且在3.5Mpa以内控制注浆压力,一般两次注浆间隔时间可控制在20h左右。按照施工现场布设情况,需间隔10m一段一段进行土钉墙布设,根据土钉竖向间距进行分层厚度的确定。

3.2.3 锤击管桩施工

为满足施工要求,可选取500-125-AB型管桩作为PHC管桩。要求焊接好纵横钢筋交接位置,相比桩顶设计标高锚固长度,纵筋应多出一些,且向桩顶冠梁内插进35d。以C40微膨胀混凝土作为PHC管桩灌芯混凝土强度。为降低挤土效应的影响度,提高成桩质量,可选用“隔根跳打”法施工。尽可能选取单节桩作为PHC管桩,需在2节以内控制接桩根数,一般在桩身底部位置设置接桩部位,且满焊接连到桩端钢板上。

3.3深基坑支护施工检测分析

(1)基坑围护顶部水平位移监测。为做好水平位移监测工作,本工程将19个监测点设置到商业区基坑围护顶部,本次检测选取其中4点进行水平位移监测。根据监测结果显示,在开挖施工中,具有较大水平位移变化速率,随之慢慢趋向平缓。位移点最大值在基坑北侧,可达到27mm,其他三点变化值较小,最大值在25mm以內,且具有较为稳定的变化速率,与设计要求相符。

(2)基坑围护顶部沉降监测。选取基坑围护顶部四侧位移变化最大值点作为沉降监测点,按照北、南、东、西侧顺序监测点依次为C37点、C44点、C57点、C62点。通过监测结果可见,基层北侧C37点的沉降最大,为19.7mm,在基坑开挖过程中出现沉降最大速率情况,其他3点沉降值都在16mm以内,且变化速率较小,满足规范规定。基坑支护桩附近土在施工后期阶段,逐渐趋于稳定,则其沉降变化速率也慢慢降为0,此时则表明处于稳定状态。

(3)基坑围护后土体深层位移监测。在分析监测基坑围护后土体深层位移时,可得基坑深层位移变化较小,在13.5mm以内,且通过分析可见,均在基坑上部5m范围内出现深层位移最大变化情况,随着土方开挖施工的不断推进,土体逐渐趋于稳定。

结语

目前,我国在快速发展中,各种大型建筑层出不穷,加强深基坑支护施工是建筑施工中十分重要的内容。在施工前要加强对施工场地的综合勘察,并结合实际情况选择合适的支护方式,提升深基坑的稳定性,进而促进施工的有序进行。

参考文献

[1]周易.建筑施工中深基坑支护技术的应用分析[J].江西建材,2017(03):68-69.

[2]冯奇醒.建筑施工中深基坑支护技术的应用[J].建材与装饰,2016(02):29-30.

论文作者:夏建森

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/9

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