深基坑施工技术在高层建筑的应用论文_王凯

深基坑施工技术在高层建筑的应用论文_王凯

泗水昌隆建筑工程有限公司 山东泗水 273200

摘要:在高层建筑的施工过程当中,对于深基坑的施工技术应用现在变得更加的重要。因为深基坑的施工技术对于整个建筑工程的使用效能都有比较直接的影响。因为在进行高层建筑深基坑施工的过程当中,所涉及到的方面非常的广,所以在进行高层建筑深基坑施工的时候,除了会对建筑工程的整体结构产生直接的影响之外,还会对建筑工程周围的环境产生影响。所以在高层建筑的施工过程当中,有效的确保深基坑的施工技术的实施,从而才能够很好的保证高层建筑的使用性能可以比较好的发挥出来。

关键词:高层建筑;深基坑;施工技术;应用分析

1 高层建筑深基坑工程的特点

根据实际工程需要选取经济合理的施工方案,实现工程最优化。高层建筑深基坑工程的特点如下:

1.1 施工条件越来越差

在市区高层、超高层的建筑多而集中,这些地区的建筑不仅密度大,且人口密集,更是交通拥堵,给深基坑施工场地带来了诸多不便。

1.2 施工难度越来越大

在充足地利用基地面积时,同时也要节约土地,地下建筑物的占地面积一般为总面积的90%,紧靠邻近建筑。地下基坑的开挖深度越来越深。基坑工程还在向大面积方向发展,有的长度和宽度达百余米。

1.3 对周围环境的影响越来越严重

基坑工程包括挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的环节,其中任一环节失效都可能导致基坑周围发生环境问题。特别是在软土、高水位等复杂条件下开挖基坑,很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土等病害。这些事故的发生率一般约占工程总数的20%,有的地方甚至高达30%,对周边建筑、管线的安全造成很大威胁,并造成严重的环境问题。

2 高层建筑深基坑支护施工技术

2.1 钢板桩支护技术

钢板桩主要是由带锁扣或带钳口的热轧型钢制成的,接着把钢板桩连接起来形成钢板桩墙,主要起到挡土和防水的作用,当前常见的钢板桩的截面形状有U型、Z型以及制服板型等,因为钢板桩的生产与制造工艺比较容易,因而钢板桩支护技术已普遍运用于深基坑支护中。

但是钢板桩支护技术也有许多缺点:施工噪声干扰大,影响建筑周围的环境,还可能会使周围建筑出现地基变形,对人口与建筑较多的地区不适合;钢板桩具备高柔性,若支撑系统设计不合理,就可能出现变形,基坑深度大于8米,这种技术就不适合;建筑地下室施工完成后必须把钢板桩拔出来,在此过程中要考虑对建筑以及周围环境的影响。

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2.2 深层搅拌支护技术

深层搅拌桩支护技术指的是利用机械搅拌技术,把水泥当作固化剂,通过水泥与软土的物理以及化学变化,产生具备一定强度、稳定性的水泥土挡墙,这种支护技术大多运用在粘土、淤泥质土等软地基上,但它不适用于盐碱度较大的地下结构中,而且深基坑的深度不能大于6米,所以使用这种支护技术一定要对建筑地基的土质进行检验以及探讨基坑的开挖深度。

2.3 地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术主要用在深基坑地下水位以下的粘质土与砂土层等复杂的土地中,特别是应当把深基坑的墙体插入较深的情况下。地下连续墙支护技术在防渗水与止水方面具有无可替代的优势,而且墙体的整体刚难度较大,高层建筑的深基坑支护工程大多数都使用这种支护技术。地下连续墙支护技术的优点是施工技术要求低以及项目成本低。地下连续墙支护技术的缺点是不能用在坚硬的地质环境下,这样会加大地下连续墙成槽的难度,若是地质条件更加复杂,就需要利用专门的施工器械,这将无疑增加项目成本。

2.4 排桩支护技术

排桩支护技术指的是以柱列形式间隔设置挖孔灌注桩或者钢筋混泥土钻孔的支护技术,具有挡土的功效。排桩支护结构主要有桩和桩之间存在一定间隔的疏排布置以及桩和桩之间密排布置两种方式,将具备较强的刚度。这种技术的钻孔既能是人工操作也可是机械操作,不需要众多的机械施工器材,施工要求不高,对周围环境影响不大,而且工程造价要远远低于连续墙支护结构。

2.5 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术大多用在稳定边坡与开挖土地时,其优点是施工简便、安全性较高以及经济效益好。秃顶作为基坑土体加固的一种细长杆件,凭借土钉墙与土体之间的粘结力或摩擦力来面对土体变形位移出现的被动承受能力。

土钉墙支护结构是由喷射混凝土面层、秃顶群以及加固土体构成,因为土钉墙支护技术要求土体具备较强的稳定性,因而受到很多地质环境的限制。通常基坑深度是5米至10米,距离周围建筑比较远或者周围没有建筑物对变形没有其他要求时使用。复合土钉墙支护技术的应用可以高效的对抗变形、渗水的影响,还起到很好地挡土作用。

2.6 拱圈支护技术

拱圈支护技术有非闭合拱圈与闭合拱圈两种形式,拱圈又分为圆拱、椭拱与二次曲线拱等方式。拱圈的作用主要是挡土,可以承受比较高的水平方向的土压力,而且施工工艺比较简洁,施工速度较快。

2.7 喷锚网支护技术

喷锚网支护是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的统称,它是一种先进的加固技术,无论国内还是国外,其在岩土土质、高边坡以及大跨度地下建设中,尤其是在恶劣的地质环境下被大量运用。其施工工艺比较简单,施工灵活,对周围的建筑及环境影响较小,支护建设造价成本低。

3 高层建筑中深基坑支护施工的注意事项

3.1 高层建筑工程的深基坑土方开挖原则是需要在深基坑土方施工之前,首先详细地确定好施工挖土方案以及具体的施工组织,并且严格遵循着“开槽支撑,先撑再后挖,并分层开挖,严禁出现超挖现象”的基本原则。需要对该深基坑的支护结构、地下水位以及周边环境进行全面的监测与保护。假如存在有不允许施工沉降以及水平位移的要求之时,比如施工中的地铁车站大厅、地下室等比较重要的设备设施等,应该满足其侧向位移控制的设计要求,对于横向支撑或者锚杆的安装质量也需要进行严格把关。

3.2 高层建筑工程中的大面积深基坑开挖时间通常比较长,因此非常容易引起周边山坡的失稳问题,同时许多边坡已经在经过了相当长的时间之后出现突然滑动的问题,和土体结构的抗剪强度随着时间的逐渐衰减的特性有联系,同时再加上周边场区的排水不良,都将有可能对边坡的稳定造成不利影响。除此之外,高层建筑工程深基坑的边缘堆料以及弃土未能故及时地清理,最终均会造成深基坑工程的失稳事故发生。

3.3 在高层建筑工程的基坑面积比较大时,对于底板的混凝土还应该采取分段式并边挖边浇筑,需要坚持并采用分层、分块、均衡以及对称的方式进行挖土作业。它不仅需要避免了因为基坑的暴露期过长、基土容易被浸湿或者曝晒等质量方面的问题,同时还能够解决了比较厚大体积的混凝土在浇注技术方面的困难,对于稳定基坑的作用更加显著,它就等于增加了一道坚实的横撑,从而有效地消除了土体结构隆起的可能性。

3.4 在施工过程中需要随时地观察和控制挖土以及地裂之间的关系,在发现了挖土不净或者是挖后隆起的现象时,还需要马上停止挖土作业。假如发现施工现场出现了地裂问题,工作人员可以首先判定其边坡稳定已经达到了极限的平衡状态,因此在这时就应该检查降水是否已经达到了预定的位置,施工中国有无地下的承压水以及管涌,该支护桩是否发生了倾斜,支撑是否存在有弯曲等有关的问题。

结语

在进行高层建筑深基坑施工技术的应用时,最重要的就是注意施工技术的合理性和科学性。因为高层建筑深基坑的施工质量对于整个建筑工程有着直接的影响,所以在进行深基坑施工技术应用的时候,最关键的问题就是要保证施工的效率、安全以及质量。所以在应该高层建筑深基坑施工技术的时候,应该要根据施工的实际情况,选择合理和科学的施工技术,从而保证施工的质量。

论文作者:王凯

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/16

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