【摘要】:本文首先分析了不同深基坑支护技术的特点及适用条件,然后探讨了深基坑支护技术的普遍特点与难点,最后提出了深基坑支护施工技术的管理措施。
【关键词】:深基坑支护;施工技术;技术管理
1 主要深基坑支护施工技术分析
1.1 地下连续墙支护
地下连续墙支护施工技术,主要是指运用大型挖槽机械开挖深槽,在深槽中浇筑钢筋混凝土挡土墙,并充分发挥钢筋混凝土挡土墙防水、挡土、承重等作用的基坑支护技术。地下连续墙施工噪音小,墙体刚度大,对周边地层扰动小,适用土质地质条件广泛,支护结构防渗、变形小,同时可兼作主体结构一部分。适用于深度10m以上且变形防渗要求高的深基坑支护工程。
1.2 土钉墙支护
土钉墙支护体系是指充分运用土钉、土体、钢筋混凝土面层所产生的力共同提高土体的整体刚度和稳定性的基坑加固及支护技术。采用土钉支护技术时,施工人员为了有效控制土体稳定性,必须先进行局部试验,确定边坡土体抗拔力。避免因为拉拔力的过小而导致的钢筋网及土体变形。土钉墙支护技术具有施工速度快、施工设备及工艺简单、对周边环境影响小、占用施工场地小、工程量小等明显优点。常用于周围相邻地下管线及建筑对沉降、位移要求不高且开挖深度不大的基坑支护工程[1]。
1.3 钢板桩支护技术
钢板桩支护技术主要利用钢板桩边缘的钳口等实现钢板桩间的有效连接,使钢板桩之间嵌紧直至形成一定长度的桩墙结构。一般U型、Z型钢板桩由于施工便捷且止水性好应用较广。但钢板桩支护由于容易变形及施工中噪音的影响,也需要注意。一般适用于深度不超过12米的基坑。
1.4 人工冻结法技术
人工冻结法是近年来的较新技术,主要是运用液态氨气化时吸热的原理进行人工制冷,对地下含水层进行暂时加固并且起到暂时隔断地下水层的作用,以便于基坑的开挖与支护。经冷冻后的土层既能起到承受荷载又能起到密封防水的作用。除了地下水流速较快地层后者土层含水率非常小这2种情况不适用外,冷冻法的使用一般不受土层地层等地质条件的限制。同时冻结法在特殊地层环境中及复杂地质条件下,尤其具有适用性和技术优越性。人工冻结法因具有适应性强、绿色环保、保护地下水资源等优势,越来越多地被应用在深基坑支护工程中,一般来说开挖体积越大、基坑越深,适用范围在土层含水量大于2.5%,地下水含盐量不大于3%、地下水流速不大于40米∕天时,常用于喷锚暗挖法的辅助工法之一,可结合降低地下水位法或地表锚杆法。
1.5 排桩支护技术
排桩支护结构主要分为三种类型,分别是支锚式支护结构、悬臂式支护结构和桩撑式支护结构,支锚式结构适用于一、二级深基坑中,而悬臂式结构则主要适用于三级深基坑中。排桩支护结构进行深基坑应用时,需要进行间隔式的挖孔操作,以在钻孔灌桩操作完毕后,进行挡土止水施工流程,从而保障各个柱列式灌桩柱的刚度和封闭性。如果需要进一步增加排桩支护结构的稳固性与强度,可以在排桩桩顶上进行围合式冠梁混凝土浇注操作,使得其能够形成整体稳定性较强的支护排桩。桩撑式可用于不同土质条件及不同深度基坑,其具有可靠度高,变形小、安全储备较高等优点,但其缺点是工程量相对较大,施工较慢、费用略高且需占用基坑范围内空间较其他技术大。
1.6逆作法施工技术
是一种按照自上而下施工顺序进行地下结构施工的技术。适用于建筑密集地区或城市交通复杂环境。可以大大节约工程造价,缩短施工工期。但其挖土效率不高,地下室结构施工不便,对于大型深基坑工期较长。
2 深基坑支护施工技术的难点
2.1基坑深度不断加大
随着大城市人口的不断增长,城市的土地资源越来越稀缺,为了确保建筑工程能够满足日益增长的人口需求,使得建筑密度越来越大。在土地保护以及城市规划的条件下,充分发掘地下空间是城市发展的方向,随着现代化建筑技术的不断成熟,我国的建筑结构不断深化提高。目前,地下停车场,地下商场、地下通道及地下管廊等都在不断的开发建设,加大对地下的挖掘深度,由开始的第一层和第二层逐渐发展为第三层和第四层,这样可以使地理空间充分得到利用。同时,由于中国地域辽阔和各种环境因素的影响,我国的地理结构因地区之间明显的地理差异而表现出不同的地理结构。因此,施工技术的发展需要根据不同地区的区域特征并结合地理结构,正确选择建筑技术,使用科学合理的施工方法,可确保施工过程的安全并提高施工质量。
2.2深基坑支护难度系数比较高
在城市区域,主要建筑物为高层建筑,人口密度高,交通路线多,建筑分布密集,地下管线错综复杂,交通工具多,这限制了新建筑的平面二维空间的发展,为地下三维空间发展产生了推动力。目前,与中国的建设项目有关的深基坑支护建设包括以下重要内容:(1)需要挖掘至地下大于5米的深度,增加了深基坑支护的难度,同时,为确保建筑物的质量安全,施工人员必须考虑到施工过程中各种障碍物这一方面,以确保挖掘深层结构的稳定性,防止在挖掘过程中建筑物不会受到各种障碍的影响,这是非常必要的。(2)在挖掘过程中,建筑施工单位应建立深基础支护监测系统,并充分利用深基坑支护第三方监测系统,随时检测地下支护结构工况,建立风险源实时跟踪观测制度,一旦发生变形沉降等安全隐患,可以按照应急预案的处置程序进行施工抢修和应急避险,同时,地下供水等市政系统的保护,在深基坑支护施工前,配合建设单位和产权部门,对周围管线设施采取保护措施。(3)深基坑支护不仅是保证建筑工程正常施工的前提,也是保证周围建筑物的安全。因此,在施工过程中,需要以施工单位的施工技术为核心,密切配合其它相关资源,严格按照设计和规范施工,对施工发生的异常情况,及时组织设计、监理、监测、及超危方案论证专家等,制定切实可行、安全可靠方案,充分把握深基坑支护技术及施工中的风险把控。
3 建筑施工中深基坑支护施工技术的优化策略
3.1 合理运用电子数据信息技术及远程影像系统
随着施工技术水平的大幅度提升,科技信息事业的发展也非常迅速。现如今的建筑行业中几乎都利用电子数据信息技术及远程影像系统管理。依靠电子数据信息技术,施工方不仅能严格控制材料用量的精度,还能降低人工操作机器带来的失误,这在很大限度上确保了工程质量。电子数据信息技术除了能够提高各项数据的准确性,还可以有效监管施工过程,通过信息共享分析施工环节上的不合理之处,并根据实际情况加以调控,这样,不仅能够减少施工过程的失误,发现支护结构变形误差和趋势,能够有效保证施工安全和施工进度,为工程的顺利高效施工创造了条件。
3.2 系统化管理
对于深基坑支护工程,一直是施工方难以有效掌控的重要环节。因为深基坑支护施工的复杂性,施工人员需要在技术环节的管理上更加注意。一些传统的管理模式已经无法达到现代深基坑支护工作的要求,因此,施工单位应采取更加系统化的管理模式,根据施工现场的实际情况进行判断,无论是周围人文环境还是工地现场地质条件,影响到施工的因素都需要被划入项目管理当中。除此之外,对于施工人员的安全管理也不能疏忽,除了定期培训施工人员的通用专业技术,还要针对性的对其作出按照项目特征的岗前培训,按照培训内容考核上岗,按照主体工程样板工序的标准,推广应用在支护工程中,以此来保证工程技术质量责任能够落实到个人和专业班组,有效避免人为原因造成的施工失误,确保施工顺利进行。其次,不定期检查技术人员的专业能力,技术能力和安全管理规定,不达标的工作人员,一律再培训再考核,直至达到上岗作业标准。专业技术的水平决定了工程的安全性和高效性,因此,施工方应从五个维度(人员、材料、机械方法、环境)为基础,全方位的以技术为核心,组织管理为系统、质量措施、安全措施、进度措施、成本措施为手段,必定能够确保深基坑支护工程安全顺利施工。
3.3 重视突发应急响应机制的建立
深基坑支护工程所耗费的时间会很长,不确定因素多,受外界条件限制多。首先要建立支护工程危险源清单,并针对各种危险源建立风险等级,按照施工质量安全(PDCA)循环工作法。实行质量样板制和首段验收制,设置质量控制点,做到各项工序有管控,在施工期间会发生许多意料之外的问题,对于这些突发情况,施工人员应具备及时应对的能力,按照预案,以最快的速度解决这些问题,除此之外,各施工单位应加强彼此之间的联系,,以最恰当的解决模式帮助工程回复正常运行,同时在具备安全前提下,要制定赶工措施计划,避免和减少因工期长而产生雨水、外界环境等不利影响。
结语
目前建筑工程深基坑支护技术不断发展,各类新技术层出不穷,在现场施工中,需要依据具体情况选择合理的支护方案,同时,通过合理运用电子信息技术及远程影响技术、系统化管理、注重突发状况的解决等措施,来做好基坑支护现场施工。
参考文献
[1]孙超,郭浩天. 深基坑支护新技术现状及展望[J]. 建筑科学与工程学报,2018,35(03):104-117.
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