摘要:深基坑是现代建筑工程施工中的常见现象,采用深基坑支护施工技术对建筑工程深基坑进行施工,可以有效提高深基坑结构稳定性,为整个建筑工程稳定性的提升奠定坚实基础。文章介绍了几种常用的深基坑支护施工技术,并对该技术在建筑工程中的实际应用进行了探讨。
关键词:深基坑支护;施工技术;建筑工程;结构稳定性
0前言
在建筑工程施工中,深基坑施工质量、结构稳固性在很大程度上影响着整个建筑物的结构稳定性。若深基坑支护施工不到位,加固效果不理想,无疑会影响工程后续施工。而采用兼具加固与支撑作用的深基坑支护施工技术,对深基坑进行加固处理和有效支撑,可以显著提高工程结构稳定性,是现代建筑工程深基坑施工中必不可少的一项重要技术。
1、常用深基坑支护施工技术
深基坑支护施工技术发展至今,已形成了多种多样的施工技术,在实际应用中需要依据建筑工程深基坑施工特点及具体要求进行合理选择,才能发挥最大作用。
1.1 土层锚杆技术
土层锚杆施工技术的基本工作原理是,使用锚杆钻机将钻机钻到预先设定的位置后,向钻孔内灌注水泥浆,然后将钢绞线插入其中,并不断补充泥浆,使孔内外壁形成一道泥浆保护层,起到一个护壁的作用,待孔内泥浆液面升到安全位置后将其锁定。此时,对锚杆钻机的实际位置进行测量,若钻机位置与设计存在偏差,将其调整到规定的位置,确保锚杆钻机位置合理,与设计相一致,位置调整好之后就可以开始正式钻孔作业。使用土层锚杆施工技术进行深基坑施工时,在钻孔过程中一定要对地层内是否有障碍物,如岩石等进行检测,若发现有障碍物必须要先暂停钻孔作业,并及时上报给技术人员,由技术人员和相关部门做出相应的处理对策,待问题得到解决后才能继续钻孔,以保证深基坑施工质量。
1.2 土钉墙技术
土钉墙施工技术在深基坑施工中主要起到的是加固作用,通过在土体、混凝土表皮制作密集的土钉,从而形成一道有力的支护结构,实现对基坑结构的有效加固。要想保证土钉墙施工技术取得预期理想的施工效果,就必须严格按照既定的施工顺序来进行,即土方开挖、测量放线、安装钻杆、钻孔、清理土钉、养护等。土方开挖要严格按照施工图纸来进行,上下口划线的尺寸必须要保证与图纸设计相一致,可以采用木桩划线。在开挖过程中还要做好相应的排水工作,每挖一定深度设置一条积水沟,通常每30m间隔挖一条积水沟,并在沟中埋设新型管材,做好封固措施,确保排水系统运行正常。与挡土墙结构类型,通过这种方式构建的土钉墙,同样具有抵抗土压力的功能作用,同时还具有成本低、结构轻便、柔性较大等特点,在深基坑施工、边坡防护施工中有着良好的应用效果,开始在建筑工程深基坑施工中得到越来越广泛的应用。
1.3 深层搅拌桩施工技术
深层搅拌桩施工技术利用搅拌机对基坑内的土体和水泥进行充分搅拌,并掺入一定的固化剂,使土体与水泥发生生理反应,改变基坑内的土体物理学特性,从而在基坑内形成一个具有一定强度的挡体墙和强有力的垫层。这种支护施工技术在软土地基施工、黏土、沙质土施工中尤为适用,可以起到较好的加固支撑作用,具有噪音小、振动幅度小等特点,在深基坑施工中还可以在一定程度上提高基坑的防水性能。
1.4 钢板桩支护施工技术
用于深基坑施工中的钢板是由钳口、锁口热轧型轻钢采用特殊工艺加工而成,将多个这种钢板有效连接在一起,形成一道坚固的钢板墙,可以在深基坑施工中起到有效的支撑作用和挡土挡水作用。钢板墙支护施工技术适用于基坑结构变形要求较低、深度较小(一般不超过8m)的基坑施工,具有施工简单、速度快、灵活性高、造价低等多种优点,目前已在国内建筑工程深基坑支护施工中得到了广泛的应用。
2、深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用
本文以某建筑工程为例,对深基坑支护施工技术应用进行阐述。
2.1 工程概况
某建筑工程基础采用预应力钢筋混凝土管桩PHC500(100)AB-C80,桩长20m,单桩承载力750kN。采用钢筋混凝土框架结构,地上四层(力口坡顶),局部为五层(加坡顶),层高3.6m,地下一层,层高5.1m,总用地面积4185平方米,地上建筑面积约4935平方米,地下室面积1842平方米。底板包括承台厚度为1.2m,基坑开挖深度6.3-7.9m,建筑平面尺寸73m×36m,开挖面积约2185平方米,周长约220m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基础边线距北侧河岸最近处约14.5m;距南侧两栋七层的居民楼外墙最近处约18.0m;距西侧一栋三层砖混办公楼最近处约6.0m;东面场地比较空旷,距一棵保护大树最近处约4.5m。
因此,基坑施工要在保证支护结构的安全下,采取有效措施以确保北侧驳岸及周边建筑物、道路的安全。
(1)地质条件
根据岩土工程勘察报告,场地较平整,地形起伏较小,地势基本呈北高南低。场地地面标高为11.03-12.01m。拟建场地范围内依次分布近期人工填土层、新近期冲积形成的粘性土及粉土层、晚期冲积形成的粘性土及砂土层。
(2)水文条件
场地地下水主要为孔隙潜水和微承压水。微承压水存于③-2层粉砂中,对本工程基本无影响,不予考虑。孔隙潜水主要存于①层填土和②-2层粉土中。地下水主要是降水入渗和河水补给,以蒸发和向河水补充为主,受季节性变化影响明显。年最高水位埋深1.00m左右,稳定水位埋深2.80-3.70m。
2.2支护和支撑方案选择
此项工程处于市区,社会影响较大。因基坑挖深较深,场地土质较差,周边是重点保护的驳岸和建筑物,对变形控制要求比较严格。本基坑采用钻孔灌注桩加一层钢筋混凝土内支撑支护方案,安全等级按Ⅱ级考虑。针对本基坑平面形状,将支撑布置成“桁架”对撑和角撑,支护结构与主体结构相对独立,以利于基坑土方开挖和地下室结构施工,减小基坑变形。
2.3 基坑支护布置
(1)根据基坑平面形状将支撑形式布置为“桁架”对撑和角撑,支撑梁500mm×650mm,主筋2×425,腰筋2×220,箍筋8@200,联系梁450mm×550mm,主筋2×420,腰筋2×218,箍筋8@200,压顶梁1200mm×600mm,主筋2×420,腰筋2×218,箍筋8@200。混凝土强度等级均为C30。
(2)因东北角设计消防水池,此段竖向支护采用800@1000钻孔灌注桩,桩长16.5m,西侧邻近建筑物,此段竖向支护采用800@1000钻孔灌注桩,桩长13.5m,主筋1620均匀配筋,箍筋8@200,加强筋162000,其它部位采用700@1000钻孔灌注桩。桩长13.5m,主筋1418均匀配筋,箍筋8@200。加强筋162000,桩身混凝土强度等级C30。
(3)基坑止水帷幕根据地区水文地质资料,场地地下水和秦淮河水联系密切,水位变化随河水升降影响十分明显,采用双排双轴深搅桩进入③-1层粉质粘土不透水层形成全封闭止水帷幕进行止水,桩径700mm,间距1000mm,桩体纵向搭接200mm,桩深13-15m。
(4)基坑排水坑内降水对坑外水位下降影响很小,对周围环境影响较小,基坑内采用管井结合明沟加集水坑方式进行疏干,管井抽排地下水。明沟排基坑地表水。同时在地表采用明沟排水,以阻断和排除流向基坑的地表水,基坑四周用砖砌200mm×200mm的排水明沟,表面粉1:2.5水泥砂浆,在四角设集水坑。
2.4 基坑支护工程施工监测
由于基坑地下水特别丰富,四周有建筑物,在施工期间应加强基坑变形监测,主要内容是支护桩水平位移、土体的深层水平位移、支撑轴力、水位变化、沉降观测。据主体结构施工结束的所有监测数据整理分析,支护结构的圈梁水平位移最大是15.46mm。土体深层侧位移最大变形是21.66mm,支撑轴力最大是398.8kN。周围环境沉降量最大1.51mm,地下水位基本没有变化,所有监测数据均在设计控制范围内,均满足设计及有关规范规定,证明支护结构安全可靠。结构变形小,整体功能较好,支护方案取得较好的效果。
3、结束语
在市场竞争日益激烈的当今社会形势下,在基坑深度越来越深的情况下,建筑企业要想赢得竞争,提高自身施工技术条件是势在必行的,而深基坑支护施工技术作为现代建筑工程施工中必不可少的一项重要技术,建筑企业必须要将该技术积极引入到建筑工程施工当中,提高基坑施工质量,为整个建筑工程施工奠定坚实基础。
参考文献
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[2]张亚东.探讨深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用[J].门窗,2016,(3).
[3]陈百强.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].建材与装饰,2016,(9).
论文作者:曾雄丰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/14
标签:基坑论文; 深基坑论文; 施工技术论文; 结构论文; 钻孔论文; 建筑工程论文; 明沟论文; 《基层建设》2017年第35期论文;