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摘要:深基坑的支护主要有几个作用,保证施工的安全可靠,稳定坑壁,同时保护了建筑周围的建筑物、构筑物和地下管线,对开挖和建造地下室,保证支护施工的经济与合理提供便利性。因此基坑支护的设计的安全性、便捷性和经济性直接影响着深基坑工程整体的质量。本文对高层建筑深基坑支护设计与施工技术进行了探讨。
关键词:高层建筑;深基坑支护设计;施工技术;应用
高层建筑深坑支护技术必须要科学、严谨,其质量关乎着整个工程的经济效益。因此,在施工前,设计人员一定要转变观念,重视支护结构实验,重视设计创新。在施工中,要应用好深坑支护不同的技术结构,科学、合理地实现资源最大优化配置。只有这样,才能保证施工的效率和工程的质量。
1 建筑施工中深基坑支护的意义
基坑工程既古老却又与时俱进,烙印着时代的印记。基坑定义为在对建筑物包括构筑物基础与地下室的施工而开挖的地面以下的空间,而开挖深度等于或大于5.0m 的基坑一般被划归为深基坑。在整个建筑施工过程中,挖掘深基坑的方案是整个项目正常施工的基础和关键,特别是高层的建筑物,深基坑的施工质量,直接决定了建筑物的安全性、稳定性和使用的寿命。如何在已有大量建筑的市区内挖掘深基坑对基坑工程和支护技术提出了巨大的挑战和严格的要求,也加大对深基坑工程的设计理论和现场施工技术的要求,即基坑支护构造不仅要满足承载能力设计要求,还要满足地下结构施工和基坑周边环境正常使用功能的要求。所以,为了保证建筑工程周围建设的使用正常和安全性,避免挖掘基坑影响地下室和地下管道的正常使用,事先需要对施工的地面进行全面仔细的施工检测和勘察设计。在挖掘建筑物的深基坑时会遇到结构力学、液压等方面的问题,综合性很强,因此有必要进行正确有限的的理论计算。构建深基坑支护结构体系需要保证周边建筑物的安全及功能不受到影响,并且防止地下水进入基坑中,保证深基坑施工环境的干燥程度。
2 高层建筑深基坑支护设计
(1)深基坑支护结构优化方案的选择在深基坑支护结构工程中,其深基坑支护结构优化方案的选择要考虑到深基坑开始挖掘时有关土壤以及土壤中地下水等造成的影响,所以深基坑支护结构方案的选择要根据施工地点的地下土壤情况、深基坑的挖掘深度等因素综合考虑并选择合适的深基坑支护结构方案。
(2)优化深基坑支护结构方案设计的参数
优化桩与桩径间距。桩与桩径的间距是直接影响了支护结构的经济性及稳定性。一定范围,桩间距的变大会影响基坑的变形。减小桩间距会增加桩数量,提高造价,并且不能充分发挥桩间土体的承受能力。增大桩间距,会造成桩间土体不稳从导致其从桩间滑落。所以科学合理选择桩间距十分重要,合理的桩间距能充分发挥土拱效应,既保证了经济效益,也确保了基坑的稳定性。
优化嵌固深度。设计深基坑支护结构中,设计桩所嵌固的深度是关键,过浅的嵌固深度会降低基坑稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆过深的嵌固深度无法保证支护结构的稳定性,同时会额外的消耗资源能源,加重经济成本。因此,对合理的选择桩的嵌固深度非常重要,需要根据安全及经济两个方面的平衡来选择。
3 高层建筑深基坑支护施工技术的应用
3.1施工前期准备
对施工现场的地理位置、自然环境进行科学合理的检测和记录,以此为规划设计阶段中的各项方案的制定提供重要的资料支持。在高层建筑深基坑支护施工过程中尤为重要,以保证设计技术能够最大程度上符合施工现场基本环境的要求和支持。此外,在开始实际的施工工作之前,施工现场的技术人员还要对现场进行详细周密的检查探测,同时将现场情况与设计方案进行对比,把设计方案的各个环节都在施工现场进行严格的落实,防止设计方案中出现与施工现场实际情况不相适应的设计点,最大程度上避免设计方案出现各种安全隐患。
3.2支护桩施工
深基坑支护桩技术是高层建筑深基坑支护施工中最重要的技术,这需要引起相关工作人员的高度重视。支护桩由人工挖孔桩和钢筋混泥土护臂两部分组成。在高层建筑全部的施工过程中,对安装钢筋笼、灌注混泥土等工序进行严格的质量把关,从而保证深基坑支护和高层建筑主体的稳定性。如果在这部分出现了问题,则可能导致深基坑支护工程失效。
3.3 土方开挖
土方开挖指的是建筑在施工过程中将土方挖出来的施工过程。土方开挖环节,也是高层建筑深基坑支护在施工中相当重要的环节之一。土方开挖中有一些问题需要注意,比如环境问题、安全问题、施工进展问题。因此,土方开挖要有科学的管理方法,相关管理人员要有一套合理、有效的管理体系,从而监督整个施工过程。在土方开挖施工中,要使用有效的作业工程机械,以便节约成本、缩短施工时间。一般情况下,开挖土方的工程量较大,在运输过程中要做好梳理工作,及时将土方运输出去,对路面的清理工作及对施工场地的清理工作要伴随整个施工过程。只有这样,才能尽可能地减少对周围坏境的影响。在施工过程中遇到异常现象时,比如下挖到通信电缆或天然气管道的情况下,作业人员必须马上停止施工,立刻告知相关负责人,由专业人士进行处理后方可施工。
3.4 基坑支护监测
为了加快施工进展,需要施工方对施工情况了如指掌。在监测中,完整性、变形和移位等情况属于监测重点,必须加以重视。如果在监测中发现问题,不仅要快速解决问题,还要提升监测频率,最好每日一次。除特殊情况外,一般应每两三天整体监测一次施工现场。做好基坑支护监测,不仅能降低因监测不利造成的浪费,还可以加快整个工程的施工效率,保证基坑工程的质量。
3.5锚杆施工
锚杆支护施工的施工技术流程主要是:首先,挖开基坑立臂的土层,对立壁进行修复和测量;其次,放线作业,保证钻机就位,对孔位进行校正;再次,开始钻孔作业,并下锚杆,最后,对压力灌浆进行养护。此外,在实际施工作业中,采用锚杆钻机钻孔时,钻孔位置要预先设计调整好,并且要注意调节钻杆的水平位置和倾斜角度,确定了再进行钻孔作业。其次,钻孔时必须留意适时调整钻机的速度,作业过程中可能会触碰到障碍物体,此时必须立即停止钻孔作业,立即找出故障源并且及时排除,保证钻孔作业的安全性。之后,在孔洞的清洁作业完成后,应当马上下掉锚杆,并且将锚杆的一端插入扎实且稳定的岩层里,锚杆的另一端连接上拖板或者其他支护结构。此时需施加一些预定力,以此来测试锚杆的承受拉力能力,充分调动底层深基坑的潜能,把深基坑的稳定性落实到位,来确保高层建筑的安全。最后,在查锚杆完成后,应当多次地补充水泥浆,增加岩层与锚杆之间的结合,使之更为紧密扎实,并且对锚杆与岩层的结合处进行仔细缜密的全面检查。
3.6 排桩加环撑技术
排桩指的是在施工过程中以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。排桩在具体应用中是需要用科学的方法配合环撑的,以便深坑支护技术在高层建筑中的有效实施。将采用钢筋混泥土结构完成钻孔灌注等的排布,并用于相应支护措施。以此为基础,将地下层结构完成,并使整个基坑支护体系中有一个圆形的结构。
综上所述,随着高楼大厦的拔地而起,深基坑支护施工技术也被运用得越来越广泛,科学的发展和科技的进步,此项技术也会越来越完善。
参考文献
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论文作者:宋鑫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/23
标签:基坑论文; 深基坑论文; 作业论文; 结构论文; 高层建筑论文; 土方论文; 钻孔论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;