摘要:深基坑支护技术在土建施工中的应用很广泛,只要施工人员能严格按照施工准则和要求来进行施工,就能取得很好的效果,周围的环境与设施不会遭到破坏,也不会带来一些不必要的安全隐患。科学、合理的建筑深基坑支护技术是一项非常重要的内容,它与整个工程的质量与进度都有着直接的关系,同时能够保证人身安全,提高工程经济效益。因此,在实际施工过程中,必须充分考虑实际情况,选择最经济、最适用的支护结构,从而保证工程能够如期完工,并充分保证工程质量。
关键词:土建基础施工;深基坑支护;施工技术
1.基坑工程的特点
1.1临时性。因基坑需要开挖地面结构,为了防止基坑周围土体出现坍塌或较大沉降位移,设置基坑支护体系是必备的工程结构。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后就不再需要。基坑支护体系一般安全储备较小,具有较大的风险性。
1.2区域性。基坑工程具有很强的区域性,这就要求施工单位能根据实地情况制定基坑作业方案,如:软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大,同一城市不同区域也有差异。
1.3特殊性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(构)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等密切相关。
1.4综合性。基坑工程综合性强,其施工可影响到建筑工程的多个方面。基坑工程不仅需要岩土工程知识,也需要结构工程知识,需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形均有较大影响。
2.目前我国深基坑支护存在的问题
2.1支护结构的压力计算不准
有些工程的承包单位,在进行施工的时候,为了尽快完成施工的任务,一味的赶工期,只追求速度,不重视质量,给工程造成了很大的安全隐患,施工的质量不高,是一个需要尽快改善的问题。在设计中选择合适的土体的物理力学参数,可以坚固支护的结构。由于计算深基坑技术所存在的土压力具有很大的难度,一般采用库伦公式或朗肯公式进行计算。选择一个合适的土体物理参数非常复杂,且难度很大。特别是随着基坑开挖的深度不断增加后,含水率、内摩擦角和粘聚力的参数不是固定的,也在不断地发生变化,在变动的情况下,无法精确的计算出支护结构实际遭受的压力。
2.2基坑开挖存在的空间效应考虑不周
科研手段的提高,施工技术的进步,基坑的设计和施工近年来有明显的提高,在设计和施工的时候,注重时空效应的考虑。因为基坑开挖的深度的深浅决定着基坑的稳定性,开挖的平面形状影响着后期是否会产生变形的情况,基坑存放土体空间的大小影响着土体释放应力的高低。由于基坑四周向基坑内发生的水平外移呈现中间大两边小的现象。深基坑边坡出现不稳定的状况,经常出现在长边的居中地方,因此,深基坑开挖的时候,要注意具体的空间问题。
2.3设计和实际的差异大
在施工的时候,要制定好前期的理论设计,但是由于实际情况的改变,在施工的过程中,经常发现偷工减料的问题,导致基坑挖土的支护受力达不到相应的标准,无法满足设计的要求,一些资质不高的施工单位为了缩短施工的时间,在短期内取得明显的经济效益,不认真参考前期的设计方案,致使施工方案和设计结果产生脱离,导致实际施工和前期的规划设计之间具有很大的距离,在操作过程中常出现不规范操作。
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2.4抗拔力不达标
实施钻孔作业的时候,要认真分析实际的土体结构,对其土质进行细致地观察,否则,大量的残渣在钻孔中沉积会阻碍浆液的注入,甚至无法进行正常的成孔,孔洞出现塌陷,无法进行钢筋的插入和浆液的注入,在施工的过程中,一些施工单位为了降低成本,对浆液的配置没有严格按照配料的比例要求制作,导致土钉或锚杆的抗拔力不合格,严重影响工程的质量。
3.深基坑支护施工技术在土建基础施工中的应用
3.1土层锚杆施工
土层锚杆施工方法为用锚杆钻机钻至预定深度,开始注水泥浆护壁,然后穿钢绞线,多次补浆即完成。待达到要求强度后张拉锁定。具体施工流程如下:(1)锚杆施工由现场施工测量人员按设计要求放出锚杆位置;锚杆机就位后,检查锚水平位置、标高、钻杆倾角,经检查无误后方可钻进。(2)钻孔过程中若遇障碍物或异常情况应及时停钻,待情况查明并采取措施后再继续钻进。钻至设计深度后空钻出土,拔出钻杆;下锚索前检查锚索并做隐蔽工程检查记录。(3)注浆材料及配比根据设计要求确定,注浆浆液搅拌要均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物等混入浆液,水泥浆搅拌必须严格按配比进,注浆由孔底开始,直至水泥浆溢出孔口后停止注浆。(4)锚杆水平方向孔距误差不应大于50mm,垂直方向孔距误差不应大于l00mm。钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%。(5)土层锚杆全部都属于预应力锚杆,施加预应力于锚杆之前,先要选择2—3根进行锚杆抗拔试验,根据试验结果判断锚杆的实际可靠性是否达到设计要求,并绘制Q-s曲线,试验系数为1.2;(6)对锚杆张拉之前,先要对张拉设备标定。当锚固体、台座混凝土二者的强度都满足超过15MPa的条件时,才可以开始张拉。锚杆张拉应遵循特定的顺序进行,还要充分考虑临近锚杆之间的相互影响。正式开始锚杆张拉之前,应先取0.1~0.2设计轴向拉力值Nl,然后对锚杆进行预张拉1~2次,从而保证锚杆各部位能够接触紧密,杆体能够处于完全平直的状态。七、施加的预应力要达到锚杆本身抗拔力值的70%,张拉后还要做好锁定。
3.2护坡桩施工
“钻孔压浆桩”技术是护坡桩施工中常用的技术,它具有污染小、噪音小、施工效率高等优点,具体的施工工艺如下:使用螺旋钻杆钻孔直至达到预定深度,然后利用钻杆中的芯管由孔底开始自下而上压入浆液(该浆液以水泥浆为主且应预先制备好),使浆液不断上升直到地下水或者无塌孔问题的位置以上为止,将钻杆全部提出,然后进行钢筋笼和骨料的投放,最后还要进行多次由孔底开始自下而上的高压补浆操作。连续一次成孔以及多次由孔底开始自下而上高压注浆的特点使得该工艺可以应用于复杂地质环境下的护坡桩施工。它的优点包括以下几个方面:一、长臂螺旋钻到达设计位置后,及时地进行高压注浆操作,高压浆的注入能够将孔壁四周的地下水排到孔外,再加上水泥浆本身的自重,可以确保孔壁不发生坍塌事故,从而保证成孔操作的顺利完成;二、施工效率高。土质为一般粘性或者砂质的情况下,每台钻机每天可以完成15—20根,直径为800mm,长度为10-20m的护坡桩。
3.3土钉支护施工
土钉支护指的是利用土钉和土体之间的相互作用,完成边坡的加固,使其成为具有良好整体性、稳定性的土体。土体发生变形时,不仅受到拉力的作用,还会受到弯力的作用,所以土钉的强度与抗拉力在设计时,要以实际需要为依据。注意点如下:一、施工的过程中,成孔工人应该根据钻机的总长计算出实际的孔深,并在各个孔口予以标明;二、在土钉成孔之前,按照设计要求确定成孔的具体位置,做好标记和编号;三、进行土钉拉拔试验,确认实际的土钉拉拔力,该试验的操作方应该是具有相关资质的第三方。另外,还要把握好注浆量以及注浆力这两个方面;四、依据设计要求严格控制浆液的水灰比以及外加剂的种类、数量。利用重力来实现注浆操作且注满为止,在浆液初凝前一般还要有1-2次的补浆操作。
4.深基坑支护中存在的安全隐患与改进事项
不管是什么工程都会有安全隐患的存在,深基坑支护工程是如此。施工人员要关注支护的及时性,这道程序是非常关键的。不仅要保证支护的及时性,还要保证支护的有效性。焊接一定要保证质量,不可发生漏焊、断续焊接等问题。土方开挖的过程中,不可出现超挖的情况。为了满足安全层坡的要求,修坡、挖水沟等施工应在土方开挖之后立即开展。修坡施工不该从坡脚处进行,合理的做法是从坡顶起铲。
深基坑支护施工的整个过程中,还有相当多的事项需要改进、完善,包括以下几个方面:一、制定科学严密的施工制度与任务表格;二、将基坑暴露时间尽可能地缩短;三、减少基坑的变形;四、监理人员应明确并担负起自己的职责,保证施工的快速有序进行。
5.结语
深基坑支护施工在建筑工程处于重要地位,是进行主体施工的一个重要前提和基础性工作,而且,可以有效地保障建筑物的安全性,延长建筑物的使用寿命。当前,随着我国经济的快速发展,深基坑建设也在不断变化,施工人员只有更好的掌握这门技术,对其进行创新利用,才能带给人们安全稳定的生活,避免各种施工事故的发生,促进我国建筑行业的健康发展,具有巨大的现实意义和深远的影响。
参考文献:
[1]崔志波.浅议土建基础施工中的深基坑支护施工技术[J].中华民居,2012(19).
[2]费小宁.土建基础施工中的深基坑支护施工技术分析[J].建筑知识,2011(9).
论文作者:温方平
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/22
标签:基坑论文; 浆液论文; 锚杆论文; 工程论文; 深基坑论文; 钻杆论文; 钻孔论文; 《基层建设》2016年19期论文;