建筑工程施工中深基坑支护施工技术管理优化措施应用研究论文_王鑫锋

建筑工程施工中深基坑支护施工技术管理优化措施应用研究论文_王鑫锋

王鑫锋

上海晶杉实业有限公司 上海市 202150

摘要:改革开放以来,随着我国经济的不断发展,使得各行各业的发展以及人们的生活水平都得到了比较明显的提升。而近些年来,随着建筑行业的不断发展,人们居住的建筑环境越来越高端。在建筑工程施工过程当中,对于深基坑支护的施工技术的合理运用和管理,能够有效的提升深基坑支护的施工质量,从而对建筑工程施工质量的提升带来更好的保障。本文主要从深基坑支护应用中存在的分体分析,从而进一步加强对深基坑支护技术的应用进行论述。

关键词:建筑工程施工;深基坑支护;施工技术管理

1深基坑支护的基本要求和优化设计方向

1.1 承载力设计

首先,支护结构应具有良好的承载能力,能够起到基础工程施工所必须的挡土功效,有效维持基坑边坡的稳定,不会出现支护结构的破坏、内外土体失稳、止水帷幕失效等的现象(需要进行支护结构的承载能力极限状态计算)。

1.2 变形参数控制

其次,确保基坑在正常使用情形下不会达到基坑变形的极限,变形参数控制在设计所需的安全等级之内,水平位移不会对相邻的建(构)筑物、道路、地下管线构成威胁与阻碍(需要进行支护结构的正常使用状态极限的计算)。

1.3 深基坑支护结构与方式设计

再次,基坑的设计与施工应充分考虑施工所在地的土体结构、不良地质、地下水位及其变化情况等周边环境因素,保证支护结构对土体变形、沉陷、坍塌以及地下水管渗漏的适应能力(需要进行周边环境、地下水控制及支护结构变形的相关验算)。最后,深基坑支护结构与方式的设计与选择以及支护技术的优化实施,需不断达到施工环境的适应性、施工效率的高效维护性及工程造价的经济性的有机统一。由于城市建筑用地的日趋紧张,以及施工环境的日趋复杂,深基坑支护逐步朝着支护刚度大、防渗效果强、适用范围广、振动小、噪音低、占地面积小,施工效率和经济性高,同时可做建筑物地下功能性主体(停车场、地下商场)使用的地下连续墙、复合土钉墙、组合型排桩支护等技术的方向发展。

1.4 装配式建筑

此外,装配式建筑的逐渐发展与推广,也让装配式可回收地下连续墙的支护技术开始得到一定的优化与实施,从而给予支护技术更强稳定性、经济性与生态性的发展性支撑。

2深基坑支护技术应用效果的影响因素与问题分析

2.1 不合理的施工方案

深基坑支护技术的应用虽然十分广泛,但在施工过程中,影响其应用效果的因素却相对复杂。即便有着丰富实践经验的技术人员也要根据实际情况,结合项目的建设要求进行全面衡量,最后再确定相应的施工方案。在深基坑支护施工方案的拟定过程中,由于施工技术本身存在较强的特殊性,深基坑内的施工又存在较大的安全隐患,一旦因施工方案设置的不合理,造成基坑垮塌和其他安全生产事故,后续的相应救援工作也难以顺利开展。为此,必须在施工前期妥善进行施工方案的设定。在目前的应用环境中,深基坑支护技术的施工方案预先设计情况并不理想。多数设计方案存在个别层面的不合理性,会影响施工方案整体的应用效果及施工过程安全。

2.2 地下水的影响

由于深基坑的开挖深度较大,很大程度上会受到地下水上涌的影响。地下水对于深基坑支护的影响作用不仅局限于土层的松动和地质环境的变化。大量的地下水甚至可能将深基坑的部分施工面淹没,严重阻碍施工的顺利进行。通常来说,地下水的水位应降至距离基坑底部至少一米的距离外才能保证施工的安全。但考虑到地下水位的不断变化,在确定基坑的开挖深度时应提前预留较大的空间。如果遇到地下水水位上涨的情况,对深基坑的处理不够及时,便会产生地下水倒灌的情况,为施工安全和进度带来影响。

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2.3 建筑材料的影响

可以说,深基坑支护技术的应用会受到建筑材料的直接影响。建筑材料的种类、规格、型号选择和使用方式的合理性都会决定支护技术的有效性。特别是在支护过程中,主要使用到的建筑材料,例如钢筋,混凝土材料等,如果质量不过关或使用方式存在问题,导致了支护的强度不够,在后续的深基坑施工中极易导致安全的事故发生。

3 深基坑支护结构与支护技术

3.1 桩墙——内支撑支护技术

这种支护结构在在通过排桩挡墙承受基坑侧壁土体与水体压力的同时,通过内支撑给予排桩经过连接点的反向支撑力,从而在基坑开挖深度不断加深的现实情况下,优化悬臂式支护结构在软土中不宜超过5m的限制,可以满足1、2、3级基坑的支护要求。

桩墙——内支撑支护技术的主要施工方式是在基坑四周设置人工挖孔桩排或旋喷桩以抵抗四周土体的侧向力,并根据土质和地下水位的情况,适时增加内支撑或预应力锚索约束等措施。如果地下水位高于坑底或出现管涌等不良现象,则需要加设止水帷幕,进行深井降水货轻型井点降水等止水、降水措施,亦或采用地下连续墙支护结构,以达到良好基坑稳定性、防渗性、整体性等进一步加强。

3.2 预应力锚杆支护技术

预应力锚杆支护技术是将锚杆的一端与支护桩、格构梁等构筑物相连接,而另一端则深入地层深处,在安装过程中对锚杆施加预应力,并采用水泥浆体将预应力钢筋与土层进行粘结,从而能够达到边缘土体的侧压力有效传至于土体深处的效果,实现锚杆支护与土体压力分散支撑相统一的更强支撑体系。预应力锚杆支护技术需要根据基坑支护和建筑功能性的需要,合理控制锚杆的长度(锚固段与自由段)与安装角度设计、锚杆的张拉、注浆的材料与压力以及注浆的程序,从而达到锚杆支护施工的安全性、可靠性和经济性。

3.3 重力式水泥挡墙技术

重力式水泥挡墙技术适用于开挖深度不大于6m的软土基坑支护(如果基坑深度超过6m,需在水泥土墙中插入加筋杆件,以形成加筋水泥土挡墙),可以起到挡土和止水的双重功能。该技术需要考虑地下水对水泥混凝土材料的腐蚀问题,并严格控制水泥浆的密度、输浆量、钻头的角度及钻井的深度、喷浆高程及停浆面以及搅拌装的长度等,并在成桩后在规定的时间对桩身的均匀性及其直径,桩体的荷载力和强度进行抽检和计算,确保桩身的受力、变形与均匀程度,及施工工艺与流程符合建筑设计的要求。

3.4 土钉墙支护技术

土钉墙支护技术是将基坑侧边利用土钉对土体进行加固,然后再在加固后的边坡铺设钢丝网,并喷射混凝土面板达到支护结构与土方边坡有效结合的一种加固型的支护方法。土钉墙支护技术使加固范围内土体自身稳定性加强,形成类似挡土墙性质的结构,达到强化支护基坑的目的。

为了适应当下高层建筑及地下建筑工程的发展需要,土钉墙技术逐渐与水泥土桩、微型桩、预应力锚杆技术相结合,形成了复合土钉墙支护技术,从而大大提高了建设施工的进度,缩小了施工占用的面积,降低了放坡的难度,提升了施工的经济性与灵活性。

土钉墙支护技术适用于基坑等级为2、3级的非软土场地,且基坑深度最好控制在12m以内(软土地质或超过12m的开挖深度最好采用复合土钉墙支护技术)。

4 结论与建议

综上所述,本文论述了深基坑支护过程中的技术要点,应有所侧重的进一步完善和优化支护工作的方案。深基坑支护技术的应用过程相对复杂。在施工过程中,相关人员必须做好实地勘察工作。并通过地下水防治,加强监管等措施提升支护效果,保障施工过程安全。

参考文献:

[1]李斌.深基坑支护的施工技术在现代建筑工程中的应用研究[J].中国住宅设施,2017(12) 65-67.

[2]万伟军.探讨建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].江西建材,2017(24):87 +89.

论文作者:王鑫锋

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第7期

论文发表时间:2019/5/6

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