摘要:在城市高层建筑的建设成为房屋建设的重点,高层建筑由于整个楼体的负荷大,而且很多高层建筑都会在地下建立地下室,这样对于深基坑的支护系统建设要求越来越高。深基坑支护是高层建筑建设的重要部分,其施工技术的高低直接影响建筑质量。基于此,本文探讨了高层建筑深基坑支护施工技术的相关要点,并结合实例具体探讨了高层建筑中深基坑的土钉墙支护施工技术。
关键词:深基坑支护;施工技术;高层建筑
引言:
深基坑支护施工技术在高层建筑工程中占据着非常重要的地位,是确保主体工程的施工能够顺利进行的一门关键技术,对建筑设施的安全性、耐久性以及稳定性等都有重要的影响。随着我国建设事业的飞速发展,深基坑建设也在不断前进,因此对高层建筑基础施工中的深基坑支护施工技术的研究具有十分重要的意义。
1.高层建筑深基坑支护施工的难点
目前,我国的城市化进程不断加快,大量农村人口涌入城市,导致城市用地紧张,进一步推动了高层建筑和超高层建筑的兴起,同时高层建筑十分重视对地下空间资源的利用,通常会出现地下两层、三层,为了适应这一变化就要不断增加坑基深度,所以提高深基坑支付施工技术的应用水平显得极为重要。同时,我国现有的环境条件十分有限,坑基面积不可能无限制的扩大,所以深基坑支护技术的施工难度不断增加,具体如下:
1.1由于人口越来越密集,导致建筑也越来越趋向更高层化,导致基坑深度也越来越深。
1.2在施工中开挖软土层基坑会产生沉降和位移,对于施工周围的环境会造成很大的影响,并且对建筑附近的地下管道等设施很可能造成损坏。
1.3建筑高层化的同时,地基也会越来越大,这会导致基坑平面面积也会越来越大,也会造成施工的难度加大。
1.4深基坑支护工程在整个建筑工程中属于辅助工程,虽然作用十分重要,但重视程度仍然不够,很容易受到其他工程的影响。
1.5天气变化会对施工造成困扰,如雨雪天气等。
1.6由于现今的建筑高层化使得建筑多样,所需要的支护方式也就多种多样,从而造成了施工人员对于支护技术很难全部掌握。
2.深基坑支护施工技术在高层建筑中的应用
2.1锚杆支护
锚杆支护是将挡土结构和外拉系统相结合,通过内部的锚杆改善围岩土层的压力,有效防止变形,起到加固的作用。具体应为流程为:首先,要对施工现成进行勘测,包括地质勘查,地形测量,环境监测,水位分析等,还要对周边建筑物进行考察,是否会影响现场深基坑施工,。其次,严格按照国家(JGJ120-2012)《建筑基坑支护技术设计规范》制定设计实施方案,在进行选择材料时,除了必须要选择高强度的锚杆外,其他材料的选择也应该严格按照国家标准进行选择,确定施工工艺和施工技术的准备工作,计算基坑深度和密度,确定锚杆打入土层的深度,合理设计边坡加固和排水设施,边坡高度确保适宜并且排水完善后,即可进行锚杆支护结构施工。
2.2土钉墙支护
土钉墙支护施工流程包括钻孔、插筋和注浆等过程,其加固原理有利于缩小墙后土体的变形,保证土钉墙的稳定,土钉墙支护结果中的墙面坡度需小于1:0.1;土钉并需和面层有效连接,设置承压板或加强钢筋等构造,并且承压板或加强钢筋应当与土钉螺栓连接,形成土钉复合体,也能有效提高边坡的稳定性和牢固性。较适合在地质条件较好及粉土、粘性土、无粘性土等地面水位以上的土层中。此外土钉墙支护结构不仅可以应用于临时支护,也可以用于永久性构筑物,具有较高的安全稳定性能和较高的经济效益。
2.3深层搅拌桩支护
深层搅拌桩支护主要是利用搅拌机采用深层充分搅拌的方式将软土和水泥进行混合在一起,在固化剂的作用下,使软土和水泥发生反应,产生硬结,形成一个整体的具有一定强度等级的桩体挡墙。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆深层搅拌桩支护结构有交稿的防水防土性能,因此多用于淤泥质土粘土及砂土地层中,深度在3~6米的基坑。此外,深层搅拌桩支护施工过程中噪音小,震动幅度小,对环境要求也比较低。一般采用3~4米的围护挡墙。
2.4地下连续墙支护
地下连续墙支护适用于各种土层及各种施工环境,并且施工噪音小,墙体刚度大,几乎不会有塌方事故发生,是所有深基坑支护技术中最强的一种,也是深基坑支护的主要结构。目前实际施工中,地下连续墙支护比较多的应用于施工条件比较复杂且基坑深度大于10m的环境。施工中也可以采用半逆施法和逆施法,作为永久结构,有很高的安全性能及经济效益。
3.实例探析某高层建筑深基坑土钉墙支护施工技术
4.1工程概况
某栋商业大厦地上20层,地下2层,总高度78m,建筑面积约60590m2。该工程的上部结构采用框架剪力墙结构,基础大部分采用筏板基础,同时配合框架基础和条形基础。该工程以粉质枯土为天然地基持力层,场地土类型为中软场地土,建筑场地类别为1类,抗震设计类别为丙类,为建筑抗震一般地段。
本次基坑支护方案比选的原则为首先根据地层、开挖深度、周边环境的不同,详细地对基坑支护分段,然后对每一段按由简单到复杂、由低价到高价的先后顺序进行试算、比较,同时兼顾工期及其它工程条件,在经过计算、比较分析后,本工程支护结构拟采用土钉墙复合体的支护体系。
3.2土钉墙支护深基坑
土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合,形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力,从而保持开挖面的稳定,这个土挡墙称为土钉墙。
土钉与土体形成复合体,提高了边坡的整体稳定性和承受坡顶超载能力,增强土体破坏延性,改变边坡突然塌方性质,有利于安全施工。
3.3土钉墙施工技术
3.3.1测量放样。施工准备阶段首先按图纸尺寸把基坑上口线和下口线在实地做好测量记号及木桩标志,用滑石粉在实地划线;
3.3.2基坑开挖。大面积基坑开挖,由于地表层的滞水和深层的渗水及降雨,会造成基坑大量积水。这些水如不及时排出势必影响施工,所以在坑的四周、坑内每隔30m挖一条积水沟和相应的积水坑。
3.3.3打土钉孔,孔径l00mm,水平钻机成孔。
3.3.4土钉制作、安装。土钉使用前须除锈,除油、焊牢;为保证土钉插入孔后居孔中央位置,以便在注浆后增大钢筋与砂浆的握紧力,土钉应焊托架,托架为对中支架,相邻两托架间距2m;注浆管必须随土钉下至孔底,若中途注浆管脱落,必须重新安装土钉;砂浆严格按配合比计量并搅拌均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆应在初凝前用完,并严防石块,杂物混入;注浆过程中观察孔口返浆情况,如孔口返浆用粘土在孔口围僵,确保浆液的密实。
3.3.5土钉与混凝土面层连接。土钉弯头四周用一根长度为300mm的Φ14钢筋与联系筋焊接;
3.3.6挂网喷混凝土的支护。基坑先按1:0.75放坡挖土,人工修面,按设计要求人工打入钢筋土钉,挂Φ6.5@200钢筋网,保护层20mm,喷射C20混凝土厚60mm。
结束语:
总之,深基坑支护施工技术在高层建筑工程中有着十分重要的地位,施工技术人员应该重视相关工作的开展,加强对深基坑支护中的锚杆支护技术、土钉墙支护技术、深层搅拌桩支护技术和地下连续墙支护技术等支护技术的研究,并根据建筑工程的实际情况,选择合理的支护施工技术,从而延长工程使用寿命,保证社会经济发展和人民生活水平提升。
参考文献
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[2]王隽.建筑工程中深基坑中支护施工技术分析[J]安装.2013.
[3]苏志刚.桩锚支护技术在深基坑中的应用与控制研究[D].成都理工大学.2012.
论文作者:黄东联
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/14
标签:基坑论文; 深基坑论文; 高层建筑论文; 施工技术论文; 建筑论文; 土层论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;