建筑基坑变形控制中限时施工技术的应用

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:陈师桩
[导读] 摘要:为了可以有效实现缩减建筑基坑在无支撑情况下的暴露时间,就需要充分应用限时施工技术,并有效结合混凝土及钢结构支撑特征,从根本上提高建筑基坑支撑质量。
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        摘要:为了可以有效实现缩减建筑基坑在无支撑情况下的暴露时间,就需要充分应用限时施工技术,并有效结合混凝土及钢结构支撑特征,从根本上提高建筑基坑支撑质量。基于此,本文首先将会浅析混凝土及钢结构支撑的特征,而后针对钢筋混凝土支撑基坑变形的具体方式展开研究,最终结合建筑基坑变形控制施工案例,针对限时施工技术的实际应用及效果展开分析,旨在为相关人员提供参考帮助。
        关键词:建筑基坑;变形控制;限时施工技术
        较为常见的基坑支撑方式主要包括:现浇钢筋混凝土支撑、钢支撑及二者组合支撑。在针对长条形基坑展开变形控制时,就应运用混凝土与钢支撑结合的方式。但钢筋混凝土支撑基坑在土方开挖过程中会处于无支撑暴露情况,这时就会出现无法控制其变形走势的情况,最终就会造成基坑出现坍塌。而如何控制建筑基坑变形,就需要结合实际施工案例展开全面分析及研究,同时通过运用限时施工技术,提高建筑基坑变形控制质量及效果,最终帮助实现提高建筑工程质量。
        一、混凝土及钢结构支撑的特征
        1.混凝土支撑特征
        混凝土支撑待其硬化之后,其硬度及刚度会大大提高,同时变形概率较低、整体稳定性较高(如图1)。但混凝土支撑所需施工时间与养护时间较长,这时就会造成集成支护结构在无支撑暴露情况下时间较久,最终对支撑变形控制会产生诸多影响。一旦在施工过程中未采用可靠性方式时,就会增加基坑变形概率。
       
        图1:现浇混凝土结构支撑
        2.钢结构支撑特征
        钢结构支撑受力较为平均,在安装与拆除的过程中较为方便,这时就可以针对钢结构支撑施加预应力与伺服系统,通过架设钢支撑产生轴力后,能够有效控制基坑维护的变形情况,但当基坑属于宽度较大或不规则情况时,这时钢结构支撑就会因失稳问题导致无法实现基坑保护[1]。
        二、钢筋混凝土支撑基坑变形的具体方式
        在施工过程中,首先应需要结合施工设计要求针对被动土压力去土体情况进行加固。其次需要针对基坑展开分段分层开挖,尽可能降低开挖位置土体尺寸,从根本上规避出现“时空效应”。而后需要缩减基坑开挖后的无支撑暴露时间。最后需要尽可能提早开启坑内疏干井,降压井需要结合实际施工需求进行降水。钢筋混凝土支撑最大缺点在于施工时间与养护时间较长,基坑支护结构处在无支护状态下较长,而为了可以有效缩减这一时间,就需要在施工过程中尽可能采用一定措施,以此来实现施工基坑可以尽早达到标准基坑强度。因此,就需要将限时施工理念与方式融合进钢筋混凝土支撑施工中,从而可以提高限时施工技术在建筑基坑变形控制施工中的有效性与效率[2]。
        三、建筑基坑变形控制施工案例
        本文将会以某市别墅区工程建设为例,根据实际调查可以得知,该工程基础为人工挖孔桩基础、独立柱基础及墙下条基。基础持力层置于中风化岩层内,嵌入中风化岩层内,设计要求持力层中风化岩石天然单轴抗压强度标准值为7.6Mpa,桩端地基承载力特征值1715kpa,桩与桩之间的桩底高差必须满足设计刚性角的要求,桩与桩基础之间设有钢筋砼地梁连接。砼强度等级为:B-L10、11栋及B-D1-6栋,基础、柱、剪力墙、梁板混凝土强度均为C30,B-L1-9栋,柱、剪力墙混凝土强度为C40,基础混凝土强度为C30,±0.00以上梁、板混凝土强度为C30。地下室防水混凝土等级为P6,构造柱、填充墙内现浇带、过梁、阳台或走道栏板和女儿墙压顶混凝土强度等级为C20.(2)主体结构形式为现浇异型柱框架结构体系,均为联体别墅。±0.00以上为三层,地下二层,地面以上最大高度为11.55m。设计结构安全等级为二级,结构耐火等级为二级,该工程结构设计合理使用年限为50年,抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为6度,抗震等级为四级[3]。
        四、限时施工技术的实际应用及效果分析
        1.明确基坑位置地质分布情况
        深基坑围护结构的刚度、入土深度、支撑或锚杆道数和预应力、土体的变形模量是影响深基坑变形的影响因素,尤其以深基坑围护结构入土深度、支撑或锚杆道数和预应力三个因素影响尤为明显和突出。土体基本都是由液体、固体以及气体所构成,个别土体中可能会蕴含较为天然的结构面,也会随着温度、应力与地下水发生变化。例如在水力所产生的压力,水就会将岩石透过,也可以称之为透水性,岩石的渗透参数是观察透水性的主要指标,通常岩石中的渗透性都会小于透水性,在一种岩石中如果出现裂缝的话,渗透性就会逐渐增加,因此,岩石的空隙性能够对透水性造成直接影响。此外,在设计基坑开挖参数与施工方案时,要明确基坑施工所在地的土地结构,以此来实现提高基坑开挖与变形控制的效率与质量。具体基土地质分布情况与土层渗透参数如表1所示:
        表1:基土地质分布情况与土层渗透参数
       
        2.对地质展开监测
        在针对施工地质勘察进行管理时,就需要全面提高施工地质勘察信息,从根本上实现提高地质勘察工作的质量与效率。通过提高施工地质勘察信息的方式,可以有效降低施工过程中地质出现沉降情况,并从根本上改善施工实况与施工质量。在选择提高施工地质勘察信息设备时,需要尽可能选择技术水平较高、成本较低、操作较为简单的设备。在实际针对施工地质勘察信息准确性进行提高时,需要将地质勘察设备进行高定位,从根本上提高勘察信息的精准度。此外,当施工地质勘察工作完成之后,可以将挖出的准确信息,从而提高施工地质勘察工作的质量及效率[4]。
        3.全面做好建筑防渗漏工作
        建筑渗漏是建筑基坑支撑施工中最为重要的施工环节之一,同时也是体现施工质量的主要方式,所以全面做好建筑防渗漏工作是处理建筑施工中最为关键的步骤。做好渗漏工作的有效举措渗漏区域有多处,例如:基坑支护结构、基坑墙壁等多个区域,因此,在实际展开施工的过程中,相关人员一定要提前做好预防工作,而且还需要在对防水层展开施工前,对基坑周围的墙壁展开浇水作业,以此来保证浇水量不会对基坑墙壁的墙体结构造成损伤,并为建筑工程中的混凝土浇筑起到一定程度的保障作用。另外,在对泛水与板面的防水层展开浇筑作业时,需要一次成功,这样在浇筑之后确保防水层之间不会留有一定的缝隙。此外,当应用钢筋混凝土支撑之后,还需要充分确保支撑结构的各个衔接位置不会出现错位现象。
        4.选择合适的基坑支护方案
        选用水泥土搅拌桩技术、土钉墙技术、钻(冲、挖)孔桩、沉管灌注桩或钢筋混凝土预制桩技术在设计中预防深基坑变形。还可以用地下连续墙、SMW工法连续墙技术在各施工单元之间采取重叠搭接施工连需墙,形成一道具有一定强度和刚度、连续完整、无接缝的地下墙体。该方法近年来使用较多。其他一些支护结构。近年来又出现了其他的一些支护技术,如:闭合或非闭合挡土拱圈、连拱式支护结构、桩—拱围护体系、拱形水泥土槽壁结构等,这些可用于深基坑支护结构,相对而言其造价比普通的桩墙低。
        5.运用时空效应及加固基坑周边土体
        (1)根据基坑工程规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地基加固条件,提出详细的、可操作的土方开挖分层、分块方案,限时开挖时间与无支撑暴露时间,并保证每次开挖时支撑体系的力学平衡;(2)对一些基坑变形不能满足要求的可适当对相应的土体进行加固,例如可对基坑周围的土体注浆加固,以减少周围建筑物、地铁、管道的侧移,同样也可以对坑底土采用压力灌浆、水泥搅拌桩、石灰桩等方法进行基坑底土体加固,以提高基底土的强度,改善土体的变形性能[5]。
        五、结束语
        综上所述,在如今建筑工程中基坑变形控制是非常关键的一部分,对于建筑施工的实际质量能够起到直接性的影响,因此,在建筑工程展开施工时,相关人员一定要着重注意现浇钢筋混凝土支撑的施工重点,全面掌控现浇钢筋混凝土的整体质量,并通过限时施工技术来实现缩短。并通过开挖前土体结构、对地质展开监测、全面做好建筑防渗漏工作、现浇模板的测量放线等有效措施,对现浇钢筋混凝土支撑结构展开科学、合理的控制,从而在确保建筑基坑实际质量的同时,为施工单位的经济收益起到一定程度的保障。
        参考文献:
        [1]李秀英.不良地质条件下边坡高层建筑深基坑施工变形控制[J].科技通报,2018(7):227-231.
        [2]肖立福.刍议建筑基坑监测中的位移测量技术应用[J].建材发展导向,2019(5):198-199.
        [3]赵兴波.深大基坑逆梁顺板施工及其变形控制研究[J].建筑施工,2018,40(6):859-861.
        [4]陈鹏,谭彬媛,罗艺.基坑反压区刚性内支撑在逆作法基坑支护施工中的应用[J].建筑技术,2019(10):1173-1175.
        [5]穆连进.紧靠轨道交通站站台的深基坑开挖施工技术%Construction Technology of Deep Foundation Pit Excavation Adjacent to Rail Transit Station Platform[J].建筑施工,2019(5):793-795.
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