高层建筑深基坑支护施工技术探讨论文_邓金龙

高层建筑深基坑支护施工技术探讨论文_邓金龙

摘要:随着我国社会经济的飞速发展,建筑行业也得到了快速发展,建筑规模不断不断加大,越来越多的城市建起了超高层建筑。人们也越来越注重超高层建筑施工质量。现代通常会在建筑施工中增加地下室工程,也就是说地下室施工中一般都会用到深基坑支护技术。本文主要对超高层建筑工程深基坑支护技术进行探究与分析,希望为建筑施工提供帮助。

关键词:高层建筑;深基坑支护;施工技术

1导言

在进行建筑工程施工的过程中,深基坑支护技术主要是用于地下建筑施工,同时地下建设工程也是整个项目的重中之重,所以深基坑支护技术的地位显而易见。当今,我国的建筑工程项目越来越多,所以说,加强对深基坑支护施工技术的研究是当务之急,只有做好了深基坑的支护工作,才能继续开展接下来的建筑工作,保证整个建筑项目的完工。

2深基坑支护施工的主要特点

2.1支护方式较多

高层建筑施工项目,针对深基坑处理时,需要结合具体情况选择两种或两种以上的支护方式进行基坑地基处理。我国现有深基坑支护技术的种类及方式随着科学推进而不断增加,为我国深基坑支护施工环节提供了更多可能性,使我国深基坑支护工程能够根据其具体情况提高支护方式的选择种类和方向,不仅满足了深基坑施工的要求,同时也能全面提升深基坑支护质量,保证后续工程的顺利开展。

2.2基坑深度较大

高层建筑具有地上建筑高度较大的特点,因此在针对高层建筑进行施工时如果使用常规建筑地基处理技术,不仅无法满足地上建筑施工要求,同时也极易导致地下承载力与地上建筑压力不符的情况,使建筑稳定性逐渐减弱,因此在开展高层建筑地基处理时必须对地下基坑进行加深。此外,部分地区地基整体结构承载力无法满足高层建筑需求,且地质结构稳定性较差,需要对该地基进行深基坑支护处理,由此可见,高层建筑施工中基坑深度较大。

2.3施工难度较高

高层建筑与常规建筑相比较而言所需要的地基施工基坑深度不同,而这也意味着基坑的施工支护处理难度随之增大。一方面不同地区地理环境、水资源储存量不同,其地下水位等均有所不同,而部分施工区域进行深基坑处理时需要开展排水、防水施工,同时在支护时由于基坑深度较高,需要的支护施工要求较高,相对来说难度也随之提升;另一方面,高层建筑的地上建筑整体压力较大,因此支护强度和承载力度等有所提升,而这也为深基坑支护施工带来较大难度。此外,大部分高层建筑周边施工面积较小,因此在场地周边的设备、材料堆放与深基坑的距离较近,而这也是导致深基坑施工难度增加的主要因素。

3高层建筑深基坑支护施工技术的主要原则

3.1质保原则

作为高层建筑施工项目中的必要组成部分,深基坑不仅能够提高建筑的稳定性和坚固性,同时也能够确保高层建筑在使用过程中不会因地上建筑压力过大对周边地基产生挤压和损坏。因此在开展深基坑支护施工时,必须要求施工单位能够利用其专业施工能力和基坑支护技术提升深基坑支护施工,提升整体支护水平和深基坑施工质量,以确保该工程能够满足地上高层建筑整体承压需求,加强对整体工程施工质量控制,保证施工质量,提升支护效果。

3.2成本及效益原则

作为城市发展建设过程中最重要的建筑类型之一,高层建筑不仅是城市形象的象征,同时也是我国建筑行业施工水平和我国施工技术的具体体现形式。高层建筑为城市带来的经济效益、社会效益正不断增加,但施工企业想要进一步提升企业发展前景,提高企业建筑工程经济效益,就必须坚持以节能、环保为基本理念,对工程中深基坑支护施工过程进行全面优化和调整,依照现代高层建筑施工要求对施工中的各项成本进行优化,合理降低成本的同时确保能够满足深基坑支护施工质量要求,提升工程经济效益。

4深基坑支护工作存在的问题

4.1施工与设计存在差异

设计工作是工程开展的前提保障,也是工程的指导方针,在工作开展以前,应当有专业技术人员对地质进行勘测后进行工程设计,并且送交审核,才能由施工单位严格按照设计方案进行工作,但在实际的工程当中,施工单位为了缩短工期或是对材料进行克扣谋取私利,导致工程的施工与设计存在大量的差异。设计图纸具有一定的科学性和严谨性,是经过技术人员进行多方向缜密计算得到的结果,并且由相关部门进行审核批准,才能送交施工单位进行准备,但一些施工单位在施工期间对工程用料的比例存在误差,或是为了减少材料成本将所需材料偷工减料,都会导致深基坑支护的强度降低,如果不能得到重视,势必导致工程的质量受到影响,一旦发生意外状况,对人身安全和财产安全造成的威胁巨大,一些单位在施工期间,为了抢时间,缩短自身工期,盲目追求局部效益,反而忽视了全局部署,对深基坑支护工作得过且过,做足表面功夫的同时,却埋下了巨大的隐患。还有一些施工单位在业内扎很较早,自身具备良好的经验,从而忽视了设计方案的重要性,但现代社会的科技成果日新月异,如果对设计方案不能进行落实,就会导致施工期间出现大量偏差,反而不利于施工单位的长期发展,自身声誉也会受损。

4.2材料质量问题

由于深基坑支护技术的重要意义以及进行施工的难度较大,对材料的要求就是工程整体的质量保障,一旦材料的质量或是配合比出现问题,不仅工程本身会受到影响,对于全体施工人员带来的安全威胁不容忽视。建筑工程的施工工期较长,而工程材料不能每日进行运输,所以需要提前将材料放置在工程制定区域内进行妥善保管,但由于管理人员工作存在失误,对材料不能够分类进行保护,导致材料受损的情况屡有发生,或是由于材料的采购环节出现问题,劣质材料被混入施工进程,其后果不言而喻。

5深基坑支护工程施工技术管理对策

5.1施工管理

深基坑支护工作的开展较为复杂,是一项系统性工程,包含挖土、挡土、方式、维护等多个步骤,对于管理人员的精力要求严格,一旦在其中出现失误,都有可能导致整体工程的失败。在施工的过程中,应当对工程的整体开展进行有效的监督管理,以工程的安全性作为主要因素,结合工程的设计方案严格进行把控,要求施工环节的衔接顺畅,保障施工人员的操作符合标准,制定符合施工特点的制度,为工程提高约束,通过提高管理的方式,对深基坑支护施工保驾护航。

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5.2防水工作

由于深基坑的开挖工作深度较大,地下水常常会对工程造成一定的影响,并且水的流动性较大,无法完全对其避免,所以需要对其进行预防,并且做好防护准备,才能在事故发生的时候,及时对问题进行解决,防止进一步损失的产生,防水工作的开展应当分类进行,根据水量的不同制定不同的计划,水量较少的情况下,可以用沙土进行掩埋,一旦水量巨大,就应当提前预备抽水设备,防止水蔓延妨碍工作进行。

5.3加强监督力度

施工单位应当加强对工程各个环节的监督管理力度,对施工的进程进行严格把控,对施工人员加强管理。施工单位在采购环节应当选派专业人士对市场进行调研比对,通过材料的性价比计算进行优选,将材料的质量作为基本要求,材料的价格作为次要要求,从而提高企业的成本利用率,在施工当中,应当对材料进行分区管理,不同种类的材料应当根据其性质做好妥善的保管工作,对施工人员的管理也应当更加严格,防止其操作的失误或是工作当中的懈怠,设立监督管理日记档案,对每日所进行的工作进行详细的几率,并且随时进行抽查,一旦发现问题应当技术上报处理。工程当中由于外界环境的变化,难免会存在一定的不稳定因素,在突发事件产生前,应当做好充分的准备,并且在事件发生时,保持冷静的头脑,及时形成解决方案,对事件的成因和解决对策存档分析,为日后的工作开展提供良好的基础资源。

6深基坑支护技术种类

6.1钢板桩支护施工技术

钢板桩施工技术具有成本低、强度大的特点,部分施工单位在进行深基坑支护施工时多采用钢板桩进行支护。但这种支护方式并不适用于所有深基坑类别,当支护深度超过7m基坑属于软土地基可采用钢板桩支护,利用其柔性和锚杆相结合,可充分提升基坑支护强度,保证施工质量。

6.2地下连续墙支护

地下连续墙支护技术是一种在泥浆护壁的条件下进行分槽段的混凝土墙体施工技术。地下连续墙具有其它工程无法比拟的优势,例如具有很好的刚度及防渗性能,同时还有很好的承重性,对环境及交通情况的影响也比较小,这些可以满足高层建筑工程施工中对基础施工的要求。在地下连续墙的施工中,一般采用的是逆作法,就是在基坑的底部有很深的软土层,并且施工的深度大于80m,厚度大于1.4m,将墙体进行插入。但是地下连续墙的施工非常复杂,难度比较大,需要的资金也比较多,因此在国内不经常使用。

6.3排桩支护施工技术

所谓排桩是指在支护时将支护桩以列排的仿古式进行支护,支护桩间隔采用钢筋混凝土结构,而该支护技术中需要利用钻孔灌注形式对其挡土结构进行施工。通常情况下,排桩包含两种形式,一种为桩之间紧密相联,另一种则为支护桩之间设定距离。虽然排桩中使用的灌注桩整体强度和刚度较高,但由于在实际使用过程中地上高层建筑对灌注桩产生的压力较大,因此必须在桩顶部位利用浇筑方式形成混凝土帽来加强对桩柱之间的连接性,提升其整体承载力和支护力,确保全面利用排桩支护技术,提升深基坑支护水平,满足现代高层建筑地下承压需求,提升建筑整体稳定性。

6.4土钉墙的支护

在有斜面坡的挡土墙结构中主要应用土钉墙支护技术,在永久性构筑中,一般采用钻孔注浆型土钉墙逐层向下开挖的方式。在这种建筑结构中,其地质是有一定黏结性的杂填土,每一级台阶高度设置为1~2m。此外,在临时支护结构中也可以利用土钉墙技术,但如果开挖层高于地下水位,或者由于降水使得地下水位低于开挖标高,就需要在坡断处无支撑状态下能够保持自立稳定,而且标准贯入击数(N)低于10击的砂土边坡,宜增加喷射混凝土面层的厚度并适当考虑其美观。

7深基坑支护施工技术在高层建筑中的具体应用

7.1深基坑支护的施工要求

①要求所有施工人员必须对深基坑支护区域进行实地勘察,由勘察单位对深基坑施工区域的地质环境、地下岩层结构及地下水位等进行全面勘测并获取准确信息。对地基进行开挖,多使用人工挖孔方式,且护壁需要使用钢筋混凝土材料,保证基坑整体稳定性;②对深基坑内抗渗墙、连续梁等进行施工前必须对施工人员相关专业水平进行评估,并对其进行专业培训,要求在施工前对其进行技术交底,确保能够完全按照施工技术和深基坑支护施工要求进行施工。在阶段性施工结束后由验收人员进行检查,检查合格后开展后续支护施工;③在进行锚杆施工时必须对开挖高程进行严格控制,保证基坑标高与锚杆标高施工要求相符,并经过反复测量确定数据准确后才能够进行钻孔施工,使用水泥砂浆进行注浆,完成锚杆施工。

在施工过程中必须加强对土方施工的重视程度。想要提升回填施工效果,就必须对基坑内部的整体土方开挖进行布点控制,通常情况下在开挖时多采用分层方式,通过人工、设备共同协作进行土方开挖,可降低人工在开挖过程中的难度,对机械设备的开挖深度和高程进行严格控制,提升土方施工效率;而在回填时必须对挖土量和其他运输土量进行严格计算,同时在开挖、回填时做好地下水的排放工作,保证支护工程质量。

7.2支护施工过程中的技术应用

①要求施工技术人员与相关人员、施工人员等做好技术交底工作,并由专业检测人员对基坑孔洞、钢筋笼、混凝土材料及桩柱距离等进行全面测量和检验,确保所有施工准备工作与设计内容相符,且满足深基坑支护施工要点,才能够使后续施工顺利开展;②在对混凝土、水泥砂浆进行配比和搅拌时,必须确保所有原料的配比比例满足需求,且在搅拌过程中及时做好振捣工作,并根据具体情况选择其他外加剂,例如减水剂等,以确保能够减少水化热现象,提高砂浆材料质量,确保桩柱整体强度;③进行锚杆施工时对注浆孔的距离进行严格控制,在注浆过程中对注浆的速度、浓度等进行严格把控,提升施工效果。

结束语

深基坑支护施工技术是保证高层建筑整体质量的关键基础,因此想要提升高层建筑结构稳定性和其未来在使用中的经济效益,就必须重视对深基坑支护施工技术的选择与应用,延长施工质量和控制力度的同时达到提升基坑支护强度的主要目的,提升地上建筑整体使用寿命,为城市未来的发展提供更多服务,进一步达到提高城市经济水平的战略目标。

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论文作者:邓金龙

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期

论文发表时间:2019/5/23

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