深基坑施工技术在高层建筑的应用论文_苗伟

深基坑施工技术在高层建筑的应用论文_苗伟

摘要:在我国城市化建设进程不断加快的现阶段,受到城市建设用地紧张和人口急剧增长等因素的影响,高层和超高层也随之成为建筑建设的重要内容;当下,高层建筑也开始向地下空间予以拓展,这对于深基坑施工也提出了越来越高的要求,其施工质量对于建筑 的整体结构安全和稳定会产生直接的影响。基于此,本文围绕深基坑施工技术在高层建筑中的应用进行了探索,旨在促进高层建筑的健康发展。

关键词:深基坑;高层建筑;施工技术;应用

对于深基坑施工技术而言,其是在近几年当中所新兴的一门实践工程学,在现代城市建筑的建设中已经实现了较为广泛的应用;高层建筑是目前建筑工程领域发展的主要方向,其具有高度大、层数多、结构复杂、施工工序多、专业要求高以及工期长等特点,深基坑作为高层建筑的重要基础部分,其施工质量对高层建筑结构稳定和安全使用的前提条件,因此,要对深基坑施工技术予以高度的重视,在高层建筑施工建设中实现合理应用。

1 高层建筑深基坑支护结构类别

1.1 深基坑搅拌支护

深基坑搅拌支护是高层建筑深基坑施工技术中最为常见,且应用最为广泛的一种结构方式,实际上是将施工固化剂和软土掺合在一起,借助搅拌机将其混合物予以均匀搅拌,使得固化剂和软土之间发生反应而产生物理强度,以达到稳固结构和保护基坑的作用。深基坑搅拌支护结构能够有效的防止水分的渗透,还可以阻挡土壤的侵扰,适用于各种作业面,能够有效的降低施工成本;但是对开挖深度的准确性具有较高的要求。

1.2 钢板桩支护

对于钢板桩支护结构而言,其施工技术具有操作简单、成本低廉等优点,其本质上属于一种连续性支护技术,在高层建筑深基坑 施工中也较为常见;这种深基坑支护技术需要在距离基坑5m远的位置处开始施工,所使用到的钢板长度在6-9m之间,宽度为3m,厚度为 25mm为最佳,将其总体的结构设置为 U 型,截面的形状为梯形。需要注意的是,这种支护技术并不适用于所有深基坑,且要对几何结构的实际受力情况进行准确的分析。

1.3 柱列式排桩支护

柱列式排桩支护施工技术,实际上指的是借助适当的柱列式间隔形式对钢筋混凝土挖孔、钻孔灌注桩予以布置,将具有良好刚度特性的桩列式灌注桩作为挡土结构,在实际应用中表现出施工方便、造价低廉、效果明显等优点;然而,这种施工技术的工期较长,这是因为受到浇筑后桩间联系不紧的影响,通常还需要对浇筑大截面的连梁进行连接;此外还需要高压注浆、设搅拌桩、旋喷桩等,其目的在于防止地下水和土粒顺着桩隙流入深基坑当中。

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1.4 地下连续墙

地下连续墙支护技术在密集城市的高层建筑施工中较为常见,适用于地下粘土或地下水覆盖的砂土环境,对泥浆的护壁作用予以利用,在地下挖出沟槽,再结合混凝土材料将其浇筑成连续的地下墙体,具有挡土、防渗和承重等功能。地下连续墙施工技术的应用不会产生较大的振动,对周围环境不会造成不利的影响;且墙体的刚度和整体性较好,可以满足各种大幅度荷载的实际要求。

2 深基坑施工技术在高层建筑中的应用

2.1 工程概况

在某城市中心区现有一高层建筑工程项目,包括地上10层和地下4层;其中,地下部分深为9m,基坑周长约为3406m,基坑的面积约为7672m2;该高层建筑工程项目的周围环境和地质条件较为复杂,基坑安全等级为一级,在设计中采取了旋挖(冲孔)支护桩与 三道钢筋混凝土支撑的深基坑支护形式;该工程施工周期为 360 天,取得了良好的效果。

2.2 深基坑施工技术

其一,在正式施工之前应完成降水和排水工程,当其达到预期要求之后才可以进行深基坑的土方开挖工作;同时,在基坑内部的适当位置处还需要设置排水沟和积水井,将积水予以及时的抽出;在深基坑的外部周围应采取适当的防排水措施,防止地表水渗入基坑当中。

其二,高层建筑深基坑土方开挖的过程中应坚持“自上而下,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则;在基坑的边缘位置处严禁堆放施工建筑材料和开挖的土方,在场地空间有限的情况之下,其堆放物应在基坑边缘2m以外,土方不得高于1.5m,并控制在设计荷载的范围当中;另外,在距离电缆线 1m的范围内严禁利用机械开挖土方。

其三,排桩加环撑。排桩指的是按照某种桩型和队列式进行布置而组成的基坑支护结构;在进行支撑的过程中,先用钢筋混凝土钻孔灌注桩、挖孔桩、工字钢桩以及H 型钢桩进行规则排布,以此来保证地下层级的合理性;为了保证支护结构的稳定性,将整个支护结构的中间设置成圆形结构。

其四,对深基坑支护结构的完整性、强度、变形和位移等情况进行严格的监测。在该工程中,共设有6个环撑沉降、水平位移监测点:支护桩桩身测斜管 160m;设支护桩顶沉降、水平位移监测点17个、地下水位监测点8个、支撑立柱沉降监测点7个、道路沉降点17 个以及 18 个地下管线沉降监测点。

其五,本工程中环撑的拆除所采取的是静爆的拆除方式,在完成地下四层墙体施工之后进行第三道环撑的施工,在地下三层施工 完成之后进行第二道环撑施工,完成地下二层施工之后进行第一道环撑施工;当换撑达到设计强度之后,按照技术方案对相应环撑予以依次拆除,并做好拆除过程中的安全防护措施。

结束语

综上所述,高层建筑是城市现代化建设中的主流趋势,而高层建筑的深基坑施工作为一项系统且复杂的工程,其中的基坑开挖和支护等工序对于建筑工程的建设质量和使用寿命会产生直接的影响。现阶段,深基坑施工技术在高层建筑中的应用主要有深基坑搅拌支护、钢板桩支护、柱列式排桩支护以及地下连续墙等几种类别;在高层建筑实现不断发展的同时,基坑的深度和面积也会越来越大,对深基坑的施工技术也提出了越来越高的要求,因此要进一步加大对高层建筑深基坑施工技术的研究力度,从而推动建筑业的可持续发展。

参考文献:

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[2]卜伟元. 深基坑支护施工技术在高层建筑施工中的运用研究[J]. 低碳世界,2016,19:137-138.

[3]李伟锋. 高层建筑深基坑施工技术及质量安全控制探讨[J]. 企业 技术开发,2016,20:140-142.

[4]程明龙. 深基坑支护施工技术应用于高层建筑工程建设中的探 讨[J]. 四川水泥,2015,10:225.

论文作者:苗伟

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期

论文发表时间:2019/7/15

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