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摘要:在我国建筑工程中基坑支护始终是其重要的组成部分,而基坑支护的进行离不开相应施工技术的有效支持。因此在这一前提下对于建筑基坑支护施工技术进行研究和分析就具有极为重要的工程意义和现实意义。本文从对建筑基坑支护施工进行简析入手,对建筑基坑支护施工技术进行了分析。
关键词:建筑工程;基坑;支护;施工技术
1.深基坑支护技术的含义
深基坑支护之所以存在的目的就是为了保护高层建筑的稳固性,具体的作用就是通过为高层建筑的地底承担挡土、截水的任务从而保证坑底稳定,能够承担必要的施工荷载,保证地下结构工程的顺利全面施工。深基坑支护结构是为了保证施工顺利,所以在施工期间搭建的临时支挡结构,但是并不能因为它是临时结构而小瞧它,它的型号的选择、工程的计算和施工正确与否,对施工的安全、工期、经济效益有巨大的影响,是保证高层建筑施工顺利的关键技术之一。同时基坑支护水平的好坏也决定着工程建设周围环境的好坏,包括地表建筑的安全性和地下管道和工程设施的安全。
2.建筑工程深基坑的特点
为保证房屋建筑基础及地下室的正常施工和周围建筑物、地下管线不受损害,需对地面以下开挖的土体所进行的一系列勘察、设计、施工和检测等工作,统称为深基坑工程。深基坑的施工的综合性较强,既涉及结构力学问题,又涉及水文等问题,计算过程比较复杂。深基坑工程的支护体系既要涉及到较深的土方开挖,保证基坑相邻建筑物和地下管线的安全及正常使用,又要有阻断地下水向基坑内渗流、保证基坑内施工作业面干燥的功能。因此,深基坑工程的支护体系常由两部分组成:一部分为支护结构,常在基础外围打设连续密排的灌注桩、预制桩或钢板桩挡土,当土质较软、基坑深度较大而对变形限制严格时,还应对支护桩设置水平支撑或拉锚;另一部分为止水体系,常采用连续密排的水泥搅拌桩、高压旋喷桩等形成阻断地下水向坑内流动的隔水帷幕。深基坑工程一般有如下特点。
深基坑的支护系统属于临时性的,安全很难得到保障。
深基坑工程具有很强的区域性、很强的针对性,必须因地制宜。
深基坑的施工的综合性较强,既涉及结构力学问题,又涉及水文等问题,计算过程比较复杂。
深基坑的深度和平面形状、土体是蠕变体等使得深基坑工程具有较强的时空效应。
深基坑工程是涉及支护体系设计土方开挖、检测、监测等信息化施工的系统工程。
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深基坑的开挖对相邻建筑物的影响较大
3.深基坑支护类型施工技术
3.1周边放坡开挖
所谓放坡开挖,就是将深基坑的周边维护结构进行按一定角度的放坡施工。这种方案施工简单、方便、经济,但是需要开挖大量的土方。当建筑场地可使用的范围比较开阔、地质条件良好、地下水位低、排水条件较好以及放坡对相邻的建筑物不会造成较大的影响时,可以考虑使用基坑周边放坡开挖的方法,分为基坑完全深度的或局部深度的放坡开挖。土方边坡的大小,应该根据挖方深度、土质条件、填方高度、水质条件、施工工艺、荷载形式与大小、使用期限等因素综合考虑决定。土方边坡的类型有直线型、折线型和阶梯型。放坡开挖时如果边坡太陡,易发生土体失稳,引起塌方事故;如果边坡太缓,不仅浪费空间,增加工作量,而且会威胁到其他建筑物的安全。因此,必须合理确定边坡的大小以满足安全可靠、经济合理的要求。
3.2土钉与复合土钉墙支护
此深基坑支护是以土钉作为主要受力部分的支护技术,土钉是一种用来加固和锚固场地原来土体的细长杆件。主要组成部分有密排的土钉,混凝土喷射表层,经过加固处理的原位土体以及防水部分等,故又称为土钉墙。土钉主要是依靠土体受力变形时与其之间形成的被动黏结力或者摩擦力来发挥作用。土钉与复合土钉墙支护技术节省材料、工作量小、工期短、施工方便、对周围环境的影响小,且变形小、利于基坑施工,经济效益明显。当深基坑施工场地较狭小,放坡不方便,相邻的已建成建筑物受影响的程度较低或者基坑周边的土体可以利用,场地地下水位低或者排水条件好等条件成立时可以考虑使用。土钉与复合土钉墙支护主要适用于地下水位以上土体或者经过降水处理之后的砂土、黏土和粉质土等,通常的施工技术为在土体中预先按确定的位置钻孔并且标记编号,放入变形处理的钢筋并且运用设备对钻孔全长进行灌浆,倾斜的孔适宜运用重力灌浆;水平的孔适宜运用高压或低压灌浆,进行二次高压注浆可有效的提高土钉的抗拔承载力,而后在表面铺置08-010网片,由下而上在表面喷射混凝土,最后分层开挖土方即可做成。
3.3桩支护基坑
排桩支护技术是基坑支护方案中常用的类型,利用混凝土灌注桩或者钢桩独立的支挡土体,也可以与锚杆或土体内部设置的支撑构件相互配合共同支挡土体。可根据实际情况做为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式或锚杆式支护结构等,混凝土灌注桩造价经济、施工方便、易于布置、钢桩承载力高,可重复使用。但价格较高,进行排桩支护的基坑工程,应该在支护之后再进行开挖,场地内应有可靠的泥浆输送排放系统,当排桩涉及到含有地下水的土层时,应当采取一定的隔水止水措施,以确保基坑内部与相邻建筑物的安全问题。排桩支护的施工技术,灌注桩按照施工成孔的方式不同可以分为泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业成孔灌注桩和套管成孔灌注桩。灌注桩施工→桩机移位→桩的养护→破桩→冠梁施工。钢桩预制桩按照施工沉桩的方法不同分为单独打入法和围檩打入法,测量→桩机就位→立桩→打桩→接桩→收锤移位→截桩头→冠梁施工。关于监测问题,混凝土灌注桩要对钻孔质量、钢筋放置、混凝土灌注、桩位偏差、垂直度偏差、桩底余渣、桩身完整性等方面进行监测。而对于预制桩,应该对表面缺陷、桩身挠曲度、桩的尺寸位置等方面进行监测。当基坑的深度较大时,采用排桩支护的费用较高,不经济,可以考虑采用排桩与锚杆相结合的方式,即在排桩墙上设置1~2 层锚杆来共同承担土体荷载。
3.4逆作法与半逆作法施工
逆作法施工目前是高层房屋建筑物最先进、技术较成熟的施工技术方法。这种施工方法采用平行立体操作,节省工期,对天气的依赖性小,同时最大可能地利用地下空间。由于土方开挖与上部施工的交替进行,减小了上部荷载对土体持力层的压力,当基坑的深度较大时多采用,充分利用地下室主体结构进行支护,但是由于施工方法、支撑设置位置受到限制。因此,支撑会使开挖工作变得相对复杂。逆作法的施工技术,沿着地下室的基坑周边间隔一定的间距预先设置混凝土钻孔灌注桩或者人工钻孔桩,然后逐层向下采用逆作法进行施工。此外,深基坑支护类型还有水泥土墙、锚杆、不设锚杆沿基坑周边设置闭合的挡土拱圈、水泥搅拌柱、喷锚网支护、环形支护等多种类型。
论文作者:田洪彬,董亚东,徐刚
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下
论文发表时间:2018/8/14
标签:基坑论文; 深基坑论文; 土方论文; 结构论文; 施工技术论文; 工程论文; 建筑物论文; 《建筑细部》2018年1月下论文;