郭亮
身份证号码42080319830705**** 湖北荆门
摘要:城市的快速发展使得土地资源不断缩减,为了缓和这一问题,人们在建筑向上开发的同时,也在研究如何更有效地利用地下空间。由此深基坑的支护设计、施工、监测等内容就成了人们关注的重点。一般来说,深基坑深度越大,周边环境越复杂,带来的设计、施工难度也越大,再加上深基坑支护工程具有综合实践性强、支护结构类型多样、地质条件复杂、工程安全隐患多等特点,为了保障建筑工程质量和投资效益,还需要加强对施工方案、施工技术的全过程动态分析
关键词:深基坑支护;施工技术;监测
引言
通过对深基坑支护的运用,能够使建筑施工的地下结构、周边环境的整体安全性得到保证,实现对基坑周边环境、侧壁的有效加固、支挡,实现对建筑施工的有效保护。在建筑行业不断发展过程中,深基坑支撑也在逐渐向更具广度、深度的方向发展。
1.深基坑支护的概念与施工特征
就深基坑支护概念来讲,主要是指为了使深基坑附近环境、地下结构安全得到保证,对深基坑周边环境、侧壁进行的加固、支挡以及保护,而深基坑的挖掘方式和机构设计会随着地区改变发生变化,也会随着地质条件、水文条件的变化发生改变。就深基坑支护施工特征来讲,主要包含以下几方面:首先,基坑工程和综合技术以及多种因素相关,其中主要有基坑勘测、施工、设计,现场勘查,临近场地施工,现场管理之间存在的影响等。其次。深基坑支护实施时工程的整体地质条件越来越差。再次,深基坑工程在施工时的周期性比较长,地面以下的工程全部隐蔽,工程由开始到完成,需经历震动、周边堆载以及多次降雨,在此情况下,会对基坑的稳定性造成一定影响。最后,深基坑支护在型式上多样性明显,同时不同类型的深基坑支护有不同的适用范围与优点,在地质相同的情况下,可以使用型式不同的支护结构,并且从中选择最优方式。
2.深基坑支护施工技术分析
天津某建筑工程,建筑面积53506m2,地下建筑面积5485m2,地下1层,地上20层,建筑高度78.2m。拟建区域地势较为平缓,西南角相对较低。项目工程周边建筑较多,且较为密集。结合钻探的岩土分析,场地地层主要有杂填土、黏土、砂岩等。水文条件为场地地下水较小,主要以填土层中上层滞水为主,基岩泥质砂岩中含有少量的裂隙水。
2.1灌注桩支护施工
(1)测量放线。根据已知的基准线控制点,按照设计图纸,进行现场控制网点的测量,网点位置应根据工程范围的大小和控制精度来确定。浇筑完第一道护壁后,还要对支护桩位进行复测,并进行数据微调。(2)成孔阶段。这一阶段需要注意以下几点:场地必须平整且通道通畅;第一节护壁要比第二节厚120mm左右,应比地面高出150mm,以防止周边土渣坠落,护壁之间的搭接长度应>50mm;浇灌护壁时采用钢筋插实或敲打法使其密实,护壁模一般在12h后拆除,拆除时应在混凝土护壁上做好标记,作为此桩的垂直度和倾斜等的控制数据。为了避免施工过程中出现塌孔问题,一方面应利用降水井降水和集水井抽水来降低地下水;另一方面可在护壁内斜插Φ16钢筋,以提高护壁和土层间的摩擦力。(3)钢筋笼制作与安装。钢筋笼成型前要制定措施防止其变形,成型后要经验收后方可吊装。安装好后,要预埋好与桩身长度一致的检测管再浇筑混凝土,检测管应沿着钢筋笼边安放。(4)采用导管或串筒进行混凝土浇筑,混凝土的自由下落高度在2m以内。浇筑过程要连续,并防止地下水的进入,否则将影响混凝土浇筑质量。此外还要保证混凝土浇筑的密实度,不得在相邻10m范围内进行挖孔作业。
2.2土方开挖施工
开挖前要做好相关的准备工作,如场地清理、排除地面水、临时停机棚搭设等。然后审阅、分析施工图纸,便于对施工范围内管线埋设、施工环境、施工条件进行清晰地把握,并测量放线定位基坑开挖线和其他位置控制线。最后进行开挖作业。本工程主要是利用挖掘机,从支护桩位置开始进行逐层开挖。开挖时应按照先深后浅、自上而下的原则分段分层进行。分段长度根据土质不同而有所区别,①层杂填土应不大于20m,其余土层不大于30m,分层高度为锚杆层高向下0.5m。由于基坑开挖至标高后,如果耽搁时间过长,将会发生反弹,影响建筑物后期沉降,因此应采取设置支护桩、深层土质加固等措施。开挖过程中为了防止土层崩塌,还要进行喷浆防护。开挖过程中,现场人员要实施巡查以防止超挖。
2.3预应力锚索施工
钻孔过程中应先在标高位置搭设好平台,确保钻孔过程中不会发生因失稳而导致钻孔偏差的问题。对于土质松散的填土,为防止坍孔,钻进时需要应用套管保护孔壁。灌浆前需要对孔洞进行清理,保证孔洞内无水、渣等杂物。注浆工作分两次进行,第一次注浆应添加10%压浆膨胀剂强度的水泥砂浆,以确保注浆强度达到M30。第一次注浆结束后应静止一段时间,当水泥砂浆达到初凝状态时方可进行第二次注浆。此时可选用纯水泥浆,当注孔口出现冒浆现象时,应停止注浆。当锚固强度达到设计值时可进行锚具张拉。此时需要注意的是,正式张拉前应先进行预张拉,并且张拉荷载需一步步增加至设计值,不能一蹴而就。裸露在外的锚索还要进行防腐处理[1]。
2.4土钉墙支护施工
具体工艺流程:首先是土方开挖,然后进行人工修坡和测量定位,再打入锚固钢筋、绑扎钢丝网,最后喷射混凝土并进行养护。本工程土钉墙立面构造如图1所示。为确保施工质量,本工程中对以下几点进行了重点控制:(1)基坑采用的钢筋网用通长钢筋与土钉焊牢以加强整体连接。(2)土钉施工采用干钻机,孔径为110mm。土钉注浆采用水泥净浆,水灰比为0.5~0.55。(3)土钉前端设置定位架,安置土钉后,采用0.9MPa压力注浆。(4)喷射混凝土前,应保证混凝土的配合比满足设计要求。喷射过程中应保证混凝土的厚度和均匀度。喷射结束后应根据现场温度情况进行为期7d的养护工作。在坑壁喷护过程中,在保证喷射机性能的基础上,控制好水灰比,一般以0.5为宜。为了防止堵管,还要控制好骨料和含水率。
图1.土钉墙立面构造图:
2.5降排水系统
降排水的目的是为基坑开挖、地下室等工程施工提供干燥的施工环境,并且还有利于边坡稳定。由于本工程的地下水位不高,拟采用的降排水方案为集水明排。主要措施为防汛墙阻挡基坑外地表水和基坑内通过排水沟汇集至集水井后用抽水泵排出基坑外。具体工艺:首先在四周基坑坡顶及坡脚处应分别设置防汛墙及四周通长排水沟,并且排水沟之间每间隔20~30m设置集水井用抽水泵将水排出基坑外。含水层的底部布置长度为500mm的排水管。由于工程坡顶必须要保证干燥,不得有积水,因此对于坡臂线4m以内的积水坑,应将其抽干[2]。
结论
简而言之,深基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、周边环境等因素,做到因地制宜、合理设计、精心施工、严格监控,才能保证工程质量。并且由于深基坑支护工程是一个综合性的、实践性强的系统科学工程,随着社会的发展,基坑支护面临的情况将更加复杂,需要应用到多种支护形式组合。因此,相关工作者还应不断加强技术理论的学习和创新,这样才能确保设计方案的经济适用,促进建筑行业的持续发展。
参考文献:
[1]李泽翔.建筑施工中深基坑支护施工技术管理研究[J].建筑工程技术与设计,2019,(36):1379.
[2]齐石.高层建筑工程深基坑支护施工技术[J],科学与财富,2020,(35):250.