对建筑工程深基坑支护施工技术分析论文_梁铁强

对建筑工程深基坑支护施工技术分析论文_梁铁强

广东佛山

摘要:在建筑工程施工中,深基坑支护施工技术是保证建筑基础结构稳定性的基础,对工程质量有比较大的影响。本文以实际工程为例,对深基坑的支护方案的设计、深基坑的支护施工技术进行了分析。

关键词:建设工程;深基坑;技术分析;监测

工程概况:

本项目为广东新材料产业化示范项目(地块二)工程,1#2#研发车间总建筑面积为24201.67m2,地上6层,地下1层。采用框架结构,地下室建筑面积为4887.85m2。结算造价:¥4877.06万元、基坑支护按要求费用不得低于5000000元、工期:2013-4-10—2015-2-1。工程已按设计图纸及合同要求完成,质量符合有关法律、法规和工程建设强制性标准。质量控制资料证件齐全、完善、安全和主要功级的抽查,符合要求,观感质量验收符合要求,相关单位进行竣工验收,一致评为合格工程。本文对项目深基坑支护施工技术进行详细探讨。

一、建设工程深基坑支护施工技术的应用现状

对于建筑工程深基坑支护首先要考虑的是安全,再之还要考虑环保和造价。从施工便捷度及造价考虑,建筑工程的基坑边坡稳定首先考虑的是放坡挖土。但由于工程的地质条件、基坑深度、周边环境等因素的限制,放坡往往不能完全保证基坑的安全,再就是放坡过大会增加挖土量和填土量,反而增加了工程造价,因此,就需要其他的支护方式来保证基坑的安全。建筑工程中深基坑支护较常用的方法有以下几种:①土钉墙支护、②排桩支护、③水泥桩墙支护、④地下连续墙等。当然,一些特殊工程的基坑可能还要用到锚杆、锚索等或是几种形式的组合支护。其中土钉墙以及水泥土桩墙是深基坑支护工程中使用相对普遍的支护方法,这是因为这两种支护方法有其自身的特点。水泥桩墙支护既能挡土又能挡水,不需要其他支撑,便于机械快速挖土,比较经济。土钉墙可以单独使用,施工相对环保,还能和基坑开挖同时施工;支护的深度也相对较大,工程所在地地质条件好的时候,土钉墙基坑支护可以达到15m。因此,土钉墙支护技术是建筑工程深基坑支护中应用最为广泛的一种支护技术。

二、建筑工程深基坑支护常见类型技术分析

2、1土钉墙支护

(1)土钉墙是一种边坡稳定式支护,它主要是由土钉、边坡土体、加筋混凝土面板组成。土钉墙支护结构属于原位土体加筋加固技术,它指的是把土钉置入基坑边坡的土体之中,把土体加固成更为稳定的结构。根据边坡土质的不同,较常用的是钢管打入后注浆形成土钉或成孔后放入钢筋再注浆形成土钉。在土钉之外边坡面上铺设钢筋网及喷射混凝土形成混凝土面板,从而构成整体土钉墙支护结构,以保障基坑边坡的稳定性与安全性。

(2)土钉墙支护适合土质比较均匀的边坡,最好是在地下水位以上或经过人工降水之后的素填土、普通黏性土、黏性沙土以及粉土中应用,而不适用于含水丰富的土质,如粉细砂层、淤泥土层等,也不适用于自稳能力较差的软弱土层中。其应用很广泛,一是基坑土体开挖过程中的边坡支护。二是用作永久挡土结构,一般结合土体开挖使用。三是维修与加固现有挡土结构以及支护结构等。

(3)土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1。坡顶或坡脚要有排水措施,坡面上依据具体情况设置泄水孔。为使土钉和面层能有效连接,面层钢筋网内应设置加强钢筋并与土钉钢筋焊接连接,对设置承压腰板的土钉墙,承压腰板要与土钉螺栓连接。土钉置入土体的长度、钻孔直径、布置形式、间距以及与水平面夹角的角度等应满足相关规范的要求。土钉墙可以随基坑开挖深度的增加分段施工,坡面上下段钢筋网搭接长度一般不小于300mm。注浆所用的水泥浆或水泥砂浆的强度等级、喷射混凝土的强度等级以及厚度也应满足相关规范的要求。

2、2悬臂式灌注桩排桩支护

(1)悬臂式灌注桩排桩支护属于排桩支护的一种形式,这种支护方式是在基坑周边施工柱排列式灌注桩,桩顶用钢筋混凝土冠梁连通。基坑开挖后,基坑底面以上桩体作为基坑边围护挡土结构,以下桩体为嵌固部分,整个桩体受力就像一个悬臂梁。排桩的设置可为单排或双排,但不管单排或双排桩桩顶都要用钢筋混凝土冠梁连通,双排桩之间还要设置连梁,以增加排桩整体刚度及稳定性。使用单排还是双排桩以及桩与桩之间的距离布置,要根据基坑地质情况以及基坑深度通过支护设计来确定。灌注桩施工时无振动,对周围邻近建筑物、道路和地下管线影响危害比较少。基坑底以下有厚层软土,不具备嵌固条件时不宜采用悬臂式灌注桩排桩支护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆灌注桩排桩支护还有拉锚式、内支撑式等,如果地质条件、支护深度使悬臂式灌注桩排桩不能满足要求,就要考虑运用拉锚式、内支撑式以确保基坑支护安全。

(2)悬臂式排桩结构桩径不宜小于600mm,桩间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定。冠梁宽度要不小于桩径,冠梁高度竖直方向不宜小于400mm。悬臂式灌注桩排桩支护不具备挡水功能,基坑开挖后,为防止地下水井夹带土体颗粒从桩间空隙流入坑内,排桩的桩间土防护可采用钢丝网混凝土护面、砖砌等处理方法,也可在护面设置泄水孔。若基坑面在实际地下水位以上且土质较好,基坑暴露时间较短时,可不对桩间土进行防护处理。对于地下水位较高的基坑,应同时在桩间或桩背采取防水措施。

2、3水泥土桩墙

(1)水泥土桩墙根据施工方法不同可分为深层搅拌水泥土桩墙和高压旋喷桩墙等。深层搅拌水泥土桩墙是利用专用机械就地将土和水泥浆搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状体挡墙;高压旋喷桩是利用高压旋喷机械将水泥浆喷入土层,形成水泥土加固体,并通过互相搭接形成桩排来挡土和止水。水泥土桩墙依靠其本身自重和刚度保护基坑壁,一般不设支撑,特殊情况下可采取局部加设支撑的措施。

(2)水泥土桩墙一般采用隔栅式布置,隔栅长宽比宜小于2m。水泥土桩之间的搭接宽度应根据具体要求确定,考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不宜小于150mm,不考虑截水作用时,搭接宽度不宜小于100mm。当基坑长度较大变形不能满足要求时,可采用中间加墩、起拱、加大嵌固深度等措施以限制位移过大。

2、4地下连续墙

(1)地下连续墙是基坑土方开挖前,在地面上用特殊挖槽机械通过泥浆护壁挖出深槽,清槽后放入钢筋笼,再用导管浇筑混凝土形成钢筋混凝土墙体。地下连续墙要分段逐步施工、连续进行,最后形成整体墙体。地下连续墙用作围护墙的优点有:施工时对周围环境影响小,施工速度较快,墙体刚度大、整体性好和抗渗止水性好,可减少土方开挖量。如用逆作法施工,可同时用作主体地下结构外墙,能降低成本。地下连续墙施工适用于种地层条件和复杂的施工环境,包括地下水位以下的软黏土和砂土等,尤其是基坑底面以下有深层软土的地质情况。

(2)悬臂式现浇钢筋混凝土地下连续墙厚度不宜小于600mm,其顶部要设置钢筋混凝土冠梁,冠梁宽度最好大于地下连续墙厚度,也不宜小于400mm。水下灌注混凝土地下连续墙混凝土强度不宜小于C20,作为地下室外墙时,地下连续墙还应考虑抗渗要求。

三、深基坑支护需注意的问题

(1)建筑工程深基坑支护要根据工程所在地的地质情况、周边环境、工程造价、绿色环保等因素科学地选择支护方式。深基坑支护施工设计也必须对建筑物基坑边缘距、占地面积、施工地质条件等进行考虑,必须通过严谨的计算确定各项数据指标。

(2)深基坑支护施工不能凭经验冒险施工,必须根据具体情况编制科学可行的深基坑支护施工方案。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定,深基坑支护施工方案须经相关专家论证通过后方可施工。

(3)施工前,应对相关人员进行安全及技术培训,提高相关人员的质量和安全意识。通过施工技术交底及安全技术交底使相关人员充分理解施工中的技术难点、质量控制点、安全注意点,以确保施工任务的顺利完成。

(4)做好基坑变形监测工作,完善防范应急机制,做到消除事故于萌芽状态或遇问题不慌乱。

四、建筑工程深基坑监测

深基坑支护工程中监测工作非常重要,基坑监测工作要做好以下几点。①要科学地选择监测点。选点既要利于观测,还要对基坑的渗水、坑壁的变形等进行分析。②要用一些专业的监测设备。比如采用插入式水分传感器来监测坑壁内的水分,采用红外线准直传感器来监测坑壁的位移,采用压力传感器监测坑壁应力。③对监测数据分析处理。可以通过一些相关的电脑软件来对“时间- 变化”曲线进行绘制,取得更加直观并且连续的监测结果;还可以通过一些有关联的施工标准以及施工要求来更好地保证相应的报警曲线。④要把监测的结果及时反馈给相关部门,以便对有问题的基坑部位进行及时修补。

五、结束语

总之,工程建设对地下空间的利用不断提高,要更好地利用地下空间,修建地下设施,深基坑支护施工技术的应用和发展就是一个重要保证。选择适宜的深基坑支护方法,并通过科学的设计和施工,不仅有利于保证建筑工程质量以及施工人员安全,而且有利于节约建设投资,对我国的工程建设意义重大。

论文作者:梁铁强

论文发表刊物:《基层建设》2016年14期

论文发表时间:2016/11/2

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