张新宇
北京城建道桥建设集团有限公司 北京市 100022
摘要:土建施工中的深基坑支护技术非常关键和重要,对人们生活质量提升以及工作人员生命安全具有重要意义。深基坑支护技术是诸多技术应用之一,是土建工程的重要部分。深基坑支护施工要求较高,技术应用良好能够将施工过程中的围护结构变形、位移以及基坑外地面沉降等控制在允许范围内,保证施工工期和确保施工安全。在进行深基坑支护施工时,利用科学的施工技术能节约成本、提升支护效果。因此,在深基坑支护施工时,需要根据可能出现的问题进行分析,并有针对性地提出解决措施,保障深基坑支护技术的合理应用,为我国的建筑业发展提供依据。深基坑支护施工质量不仅是土建工程施工的重要部分,而且也是保障建筑物稳定性的主要施工技术之一。因此,在深基坑开挖施工中,需要提前落实好支护施工技术,并加强对施工的管理,保障施工安全。本文从深基坑支护技术在土建工程施工中的作用入手,对深基坑支护工程的特点进行探讨,并对深基坑支护施工技术需要改进的几点问题进行研究,提出了相应的提升深基坑支护施工管理措施。
关键词:深基坑支护施工技术;土建基础;应用
引言
深基坑工程涉及到5m或者5m以上开挖的工程,除此之外,如果工程建设中涉及到超过3层地下室的也属于深基坑工程范畴之内,同时那些虽然开挖深度不足5m,但是开挖条件相对比较复杂的工程也属于深基坑工程。由此可见,深基坑工程十分普遍,深基坑施工管理的效果将会对建筑工程的整体质量产生影响,因此,需要高度重视深基坑工程的支护技术,同时加强施工管理,确保深基坑工程的质量。
1深基坑支护技术在土建工程施工中的作用
在施工过程中为了提升整体的施工质量,首先要做好深基坑支护施工。深基坑支护一般属于临时结构,在操作上具有一定的风险,土体周围容易出现地面沉降,开挖过程中容易出现移位和变形。在深基坑施工过程中,如果遇到土质有黏土、砂土等问题又增加了工程的施工风险。另外在深基坑支护工程施工过程中要涉及诸多的学科,如结构知识、土地学知识等。为防止出现土体变形,要将地下水位加以控制,尤其是临近构筑物和地下管网等,在设计过程中就要注意,选取的深基坑支护方案必须做到经济性和合理性兼具。
当前深基坑支护技术的应用由于施工环境的逐渐复杂,支护技术在应用过程中容易受到一定的影响。例如错综复杂的管道以及陈旧的建筑物都会影响基坑支护技术的应用,一旦发生事故就会导致整体施工项目出现风险。掌握深基坑支护技术要点,施工单位必须做好全面的把控以减少在施工中出现的风险和事故概率。
2 深基坑支护工程的特点
2.1地域性的特点
我国幅员辽阔,不同地域之间的地理环境差异较大,同时土壤特点也不相同。这便要求深基坑支护需要结合不同地域不同的地理环境特点,根据土壤的实际情况采取因地制宜的方式开展施工,这样才能使深基坑施工更加符合实际,进而保障深基坑施工的质量。
2.2影响因素多
随着深基坑支护技术的不断发展与完善,为深基坑施工提供了更加有力的保障,但在施工过程中仍然会有失稳现象的发生,甚至会给建筑工程的整体质量带来不利影响。之所以会出现这种状况,原因在于深基坑工程会受到多方面因素的影响,任何环节出现问题都会给施工质量带来不利影响。比如,施工单位需要提前掌握施工所在地的地质结构,了解土壤特点,结合实际情况制定科学的施工方案。如果缺乏施工前的勘探环节,或者勘探数据缺乏准确性,必将会给后续的施工带来不利影响。再比如,对支护结构的设计不合理,必将导致支护施工质量不符合标准要求等。
2.3临时性的特点
深基坑支护主要是针对地下空间进行支挡和加固,在建筑工程完成之后,支护工程便失去的自身的作用,因此,深基坑支护工程具有临时性的特点。
2.4造价高的特点
即使深基坑支护工程具有临时性的特点,但是深基坑支护工程的造价却不低,相较于其他方面的施工,深基坑支护施工的难度更高,这会在很大程度上提升深基坑施工的造价。而一些施工单位为了节约成本,会不断简化深基坑支护结构。这虽然可以为施工单位节约成本,但同时也会影响到深基坑支护施工的质量,甚至会引发坍塌事故,威胁到施工人员的生命安全。
2.5技术要求高的特点
一方面深基坑支护的作用很大,另一方面深基坑支护施工难度较大。这些因素都决定了深基坑支护对技术的要求较高。在施工过程中任何一个环节出现纰漏都很容易引发严重的事故,甚至会造成不可估量的损失。因此,需要加强对新型技术的应用,不断提升深基坑支护施工的质量。
3 土建施工中应用深基坑支护施工技术需要改进的几点问题
3.1深基坑边坡施工修理不满足相关标准
边坡施工修理不满足相关标准在土建施工中极其普遍,追溯其根源,主要是因为少挖、多挖而产生的此问题。深基坑支护在施工过程中,普遍是由施工人员与机械操作人员共同开展,如果受到人员自身的因素而造成误差,则无法为深基坑边坡平整度、以及顺直度提供保障。针对后期修理来讲,也可能会受到自身条件的因素影响,导致挖掘不具备科学合理。
3.2施工过程与施工设计存在差异
若想加强提升施工设计方案的精准性,还需相关人员深入施工现场进行调查后,结合实际情况,制定切实可行的深基坑支护施工设计方案,同时全面评估所需施工人员、施工材料、施工方式、以及施工机械等方面。但是实际上往往会出现和预期存在差距的现象,即使有一套规范的方案为参考,也无法确保土建深基坑支护施工的精准性,从而导致深基坑支护施工过程与施工设计存在差异,如果没有解决此类问题,则不利于土建施工深基坑支护施工效果的提升。
3.3土层开挖与边坡支护不相符
土建工程深基坑支护施工阶段,普遍会出现支护施工比土方施工时间长,这要求施工人员进行二次返工。此外,由于深基坑支护土层开挖含量较低,工序与组织管理并不复杂,但是由于施工后的边坡支护情况不同,从而导致土层开挖与边坡支护不相符,这将会对土建施工中深基坑支护技术的应用效果造成重中之重的影响。
4 深基坑支护主要技术类型
4.1高压旋喷桩技术
高压旋喷桩技术工艺适用于淤泥质土、可塑黏性土、砂土、黄土及碎石土等土建基础。技术工艺流程包括:测量放线、确定孔位、钻机钻孔、下喷射管、搅拌制浆、给水供气、喷射注浆、冒浆、旋摆提升、成桩成墙、充填回灌。在钻机钻孔阶段,钻孔口径需要大于喷射管外径20mm~50mm,以保证在喷射浆体时能够正常返浆、冒浆,同时,为了确保钻孔垂直,每钻进5m的深度,需要用水平尺测量机身水平与立轴垂直一次,当钻孔深度小于30m时,孔斜率不得大于1%。在喷射注浆阶段,如果喷射过程因故中断后,在恢复喷射时,必须进行复喷,复喷的搭接长度不得小于0.5m。如果孔内出现漏浆情况,应停止提升,直到不漏浆时,继续提升。高压喷射注浆结束后,应当及时清洗灌浆泵及输浆管路,防止喷嘴或者管路堵塞。
4.2钻孔灌注桩技术
钻孔灌注桩技术工艺适用于粘性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等土建基础。根据护壁形成方式的不同,可以分为泥浆护壁施工法以及全套管施工法。泥浆护壁施工法的工艺流程是:场地平整、制备泥浆、埋设护筒、安装钻机、钻机成孔、清孔、放置钢筋笼、灌注混凝土、拔出护筒。全套管施工法的工艺流程是平整场地、搭建工作台、安装钻机、压套管、钻进成孔、放置钢筋笼、放置导管、浇注混凝土、拉拔套管。全套管施工法适用范围广,在各种土质的地基中均可使用,而且能够建造比预制桩直径大的多的混凝土桩,但是,由于在灌注混凝土时,始终处于泥水当中,这就增加了混凝土质量的控制难度,另外,全套管施工法耗费时间长,成孔速度慢,在钻孔过程中产生的泥渣极易对周边环境造成污染。
4.3地下连续墙技术
地下连续墙技术工艺适用于基坑深度大于10m的软土地基或者砂土地基当中,主要工艺流程包括:导墙、泥浆护壁、成槽施工、水下灌注混凝土、墙段接头处理等。在导墙施工中,导墙的深度一般控制在1.2m~1.5m之间,墙顶高出地面10cm~15cm,这样能够有效防止地表水流入地基导致泥浆质量下降。在成槽施工中,施工机械的选择至关重要,对于软土质,地基深度在15m以上时,选用普通导板抓斗,对于密实的砂层或者砾土层选用多头钻或加重型液压导板抓斗,对于大颗粒卵砾石土层通常选用冲击钻。地下连续墙支护技术施工噪声小,墙体刚度大,防渗性能好,是深基坑支护施工中较为常用的一种技术类型。
4.4土钉墙支护技术
土钉墙支护技术适用于具有一定粘结性的粘性土、粉土、黄土或者砂土地基当中,土钉类型主要分为钻孔注浆型、直接打入型以及打入注浆型三类。在施工过程中,土钉墙墙面的坡度不得大于1:0.2,土钉的长度通常是开挖深度的0.5~1.2倍,间距保持在1m~2m左右,与水平在的夹角介于5o~20o之间,土钉钢筋的直径宜为16mm~32mm,一般选用HRB400、HRB500级的钢筋,土钉墙喷射混凝土面层配置的钢筋网直径宜在6mm~10mm之间,间距宜为150mm~300mm之间,混凝土强度不得低于C20,混凝土面层厚度不得小于80mm。土钉墙支护技术的特点是施工设备简单、施工效率高、施工工期短、投入成本低、施工噪声小,并且对周围其他建筑不会产生负面影响。
5提升深基坑支护施工管理措施
5.1做到安全性、技术性与成本控制的平衡
深基坑支护技术是非常复杂的施工系统,需要施工现场的工作人员进行物资的合理调配,保障设备稳定运行,并且根据工程需要制定恰当可行的施工方案。在工程施工之前,还需要根据施工的地质结构以及环境特点开展分析,降低突发性因素对工程施工造成的隐患。也就是说,在深基坑支护施工中,想要提升施工质量,就必须要具备专业性较强的管理人员,加大对工程施工重质量成本与安全的合理管控。除此之外,工程项目的管理人员还需要选派优秀的技术人员,除了具备专业能力,还要有相当的施工经验,强化施工效率,保障工程经济效益的增长。
5.2加强设计阶段的管理工作
在进行施工方案的设计时要求施工单位选取合理的设计单位,并且要求设计人员掌握相应的理论知识并具备丰富的工作经验,在设计方案完成之后,还需要交由专家组进行施工方案可行性的判定。在施工方案设计之前,要求设计人员深入到施工现场,加大对工程施工中环境特点和地质结构的分析,掌握相应的设计参数,而且还需要利用力学知识准确地对压力值进行计算,确保设计方案的科学与合理。为了保障设计的科学性,企业可以聘请专业的技术人员实现对设计过程的监督,并及时与设计人员进行沟通,提出设计中可能存在的问题,保障设计问题得到合理解决。
5.3选择最为合适的支护方式
在土建基础施工中,想要加大深基坑支护技术的施工效果,就必须要针对实际工程特点确定恰当的支护方式。首先,在土建施工中,根据其工程特点以及工程要求,制定深基坑支护施工技术的相关类型,并且结合技术类型判断施工技术的应用方式,保证深基坑支护技术应用的科学性,同时为工程施工质量与安全提供依据。其次,在深基坑支护技术施工中,还需要结合技术类型的选择模式,对施工现场的地质条件和环境特征进行分析,制定出与工程方案相符的深基坑支护技术应用模式,最大限度地保障工程质量,同时发挥深基坑支护技术的实际效果。
5.4控制施工质量,加强动态监测
在保证勘察设计质量的基础上,施工单位必须严格按照施工方案组织实施,不得随意变更。同时,加强现场管理,完善各项制度,提升施工人员、管理人员的思想素质,严格检验进场材料、机械设备的质量和资质,施工结束后及时通知相关单位进行验收。监理单位应该认真履行监理职责,做好监督检验工作,密切关注深基坑施工的进度和变化。深基坑开挖过程中存在很多不确定因素,容易受各种条件的影响,实际上很难全面评估所有问题,所以应该加强动态监测,实现信息化施工,及时掌握有关监控数据和信息,通过数据分析合理安排下一步工作,提升施工控制的灵活性和有效性。
结束语
近年来,深基坑支护技术日渐纯熟,防护效果逐步突显,滑坡、坍塌等安全事故的发生几率呈现出明显的下降态势。在实际施工过程中,工程技术人员也积极借鉴先进的技术经验,并结合土建工程项目所处的地理位置、地质条件与建筑规模等信息,不断对支护技术进行创新,在确保施工质量与安全的前提下,提高了施工进度。
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