高层建筑工程深基坑支护施工技术

发表时间:2021/4/8   来源:《城镇建设》2020年第34期   作者:李振汉
[导读] 高层建筑的出现使得我国土地利用紧张额问题有了很大的提高和改善,
        李振汉
        广东金辉华集团有限公司 529300
        摘要:高层建筑的出现使得我国土地利用紧张额问题有了很大的提高和改善,加速我国建筑行业的发展进程和发展方向。随着市场经济的发展,相应改变了市场经济体制,为我国建筑行业发展带来新机遇和挑战。市场竞争日益激烈,相应加剧了建筑行业挑战,所以建筑行业必须积极应对行业发展,全面维护工程建设质量,以此加快建筑行业的发展速度。深基坑支护技术,是地下工程建设常用技术。我国人口数量多,相应增加地下建筑工程数量,必须全面研究和应用深基坑支护技术。在高层建筑工程施工建设中,合理应用深基坑支护技术,可以提升空间结构的坚固性,进一步提升建筑工程质量与安全,以此促进建筑行业的发展。
        关键词:高层建筑工程;深基坑支护施工技术
        引言
        我国建筑行业自改革开放发展至今,取得了非常不错的成就,其成果远超其它发展中国家,其技术赶超发达国家水平。在高层建筑工程中,虽然深基坑支护具有临时使用的特性,但是其在实际施工中具有重要作用与较大的不确定性,因此对其技术性有较高要求。一旦在施工过程中出现任何问题,所影响的不仅是基坑范围,临近的桥梁、建筑物甚至是道路都会受到危害。
        1深基坑支护施工技术的概念和特点
        目前我国建筑结构形式发生很大变化,对地下空间利用程度也逐渐提升,为保证地基基础施工质量安全,不仅要关注基础施工环境安全,还要为后续地面建设提供支持,采用深基坑支护技术,能够提高地基基础的稳定性和强度,避免在后续施工中由于结构自重或者其他因素导致的结构坍塌或变形的现象。从当前情况来看,深基坑支护技术设计方案有很多种,这就要求现场管理人员能够根据建筑项目规模与地基基坑深度要求,充分考虑地下水条件、地质条件、周边建筑物等选取有效的执行方案,为满足深基坑支护要求,可以采取一种或多种相结合的方式。通过分析,建筑深基坑支护施工技术应用具有以下几方面特点。第一,复杂性。复杂性主要指深基坑支护过程中需要考虑的影响因素较多,其不仅需要对周边环境因素进行全面分析,还应该做好土壤压力的计算,结合自然环境条件与现场施工要求综合考虑,宏观把控各种因素的影响,以提高深基坑支护的质量安全。第二,地域性。我国是一个幅员辽阔、土地资源非常丰富的国家。各地区地质条件、水文条件、土壤环境各有不同,适用的深基坑支护技术也有所不同。如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行,外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。对深基坑施工来讲,做好基坑开挖、支护工作是必不可少的,相关人员应该根据不同地区实际情况进行全面分析,以此保证深基坑支护技术能够满足地区工程建设要求。基坑开挖势必会引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建(构)筑物和地下管线产生影响,严重的将危及其正常使用或安全。大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。第三,多样性。基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(构)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等有关。有时保护相邻建(构)筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此,对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。基坑工程不仅需要岩土工程知识,也需要结构工程知识,需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。土体,特别是软粘土,具有较强的蠕变性,作用在支护结构上的土压力随时间变化。蠕变将使土体强度降低,土坡稳定性变小。所以对基坑工程的时间效应也必须给予充分的重视。基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中,应加强监测,力求实行信息化施工。施工现场如图1所示。
        
                                图1深基坑施工现场图
        2高层建筑工程深基坑支护施工技术
        2.1施工准备
        无论是施工初期还是施工前期,相关的准备工作都必须落实到位,具体要求有以下几点:1.必须要对深基坑施工现场的水质和地理情况进行详细勘察,然后在深入分析的基础上对基坑支护方案的合理性与可行性进行讨论;2.通过实地调查摸清地下管线的具体位置及其走向,然后以此为依据编制移除或拆除管线的施工措施;3.深基坑支护施工既要与图纸相符,也要对每一道工序严格检查,并对查出的问题立即进行整改;4.现场施工人员要对其材料和施工场地进行测量,并确保在施工前接受过专业培训。
        2.2基坑支护施工工艺
        1.工艺流程。钢板桩施工工艺流程为施工测量与定位→装设挂钩→桩就位→打桩→拆除挂钩→移位。2.施工方法。开始钢板桩施工前,根据测量数据及控制轴线明确钢板桩的位置,并定位放样,以便打桩作业的高效、优质开展。①由专人负责把打桩机的铁链穿过预留孔锁到机头上,再利用打桩机上的夹具夹紧钢板桩,从一端将钢板桩慢慢抬起,直到钢板桩达到竖直状态。接着由专业施工人员旁站指挥,把钢板桩慢慢移动到预定位置。吊装过程中,所有施工人员都要在安全区域内,等钢板桩就位之后再靠近进行后续工作(见图2)。②钢板桩打桩施工中常用的打桩设备有振动压桩及静力压桩两类,现实打桩施工的时候要结合实际需要来选用打桩设备。且钢板桩打桩施工中,要先把钢板桩插入土层中,并打桩到指定标高后结束搭设。③拆除过程中要先拆除挂钩,再开始移位,且要有经验丰富的人员进行拆除,以防出现意外,确保拆除工作安全进行。

                                图2 钢板桩支护
        2.3土钉墙支护
        土钉墙支护在增强边坡稳定性方面有显著效果。在实际施工中,该技术可对基坑两侧土体结构实施加固处理,在边坡上设置钢丝网,喷射混凝土,增强边坡土体的稳定性,避免雨水冲刷引起滑坡(见图3)。土钉墙支护技术是通过挡土墙的制作形成加固结构,增强基坑抵抗能力的一种方式,但单纯的土钉墙支护技术效果存在一定局限性,基坑强度和承载能力不高,因此在实际作业中,经常将该技术与水泥土桩、微型桩、预应力锚杆技术融合起来形成复合土钉墙结构,以保障深基坑的施工效果。在该技术落实中,需要对注浆、喷射等工艺施工展开试验和检查,在保证泥浆性能达到指标要求后开展实际施工作业,增强结构的稳固性。另外,要对土钉墙的厚度及连接方式展开科学设计,以发挥土钉墙的作用。

                                图3 土钉墙支护
        2.4悬臂支护桩围护方式
        悬臂支护桩围护方式需要依靠足够的入土深度,并且对结构的抗弯能力也有一定的要求,相关方面达标,才能保障整体施工的稳定性,保障施工结构的安全性。悬臂支护桩围护一般情况下采用的是钢筋混凝土桩排桩墙、钢筋桩、木板桩、钢筋混凝土板等方式进行防护。悬臂支护桩围护方式的应用对深基坑的开外深度有严格的要求,并且这种方式容易产生较大的变形,也会对周围的环境产生一定的影响。这种方式应用是有严格的条件限制的,只有土质较好、开挖深度不超过6米的环境下才能应用这种方式,并且这种方式要去软土层的厚度也有一定的要求。
        2.5深层搅拌桩支护
        四周较为空旷或开挖较浅的基坑可单独应用深层搅拌桩支护,另外,这种类型的支护还可与止水帷幕或排桩支护配合使用;SMW工法桩则是在水泥搅拌桩当中加入更多不同类型的钢材,并且完成基坑之后再将其钢材拔出,减少其成本,本身有着更加优质的经济收益。深层搅拌桩的施工类型主要有三种,双轴型是其中一种,其它两者为单轴型和三轴型,应当以施工现场的地质状况和四周环境为根据进行选择。
        3高层建筑深基坑支护施工技术管理质量控制
        3.1对深基坑支护进行严格的监管
        深基坑施工质量受到地质情况的影响,相关人员需要对地质情况进行动态化监控,对施工情况进行及时了解,这样才能及时发现偏离问题,对其进行控制,避免不必要的损失。另外,在深基坑支护过程中,相关人员要明确检测要求,在工程开始后的几天内,就需要开展实时监测工作,检测之后,还需要做好相关数据的记录,对数据进行合理化的分析,及时发现问题解决问题,通过严格的监控,保障深基坑支护操作的质量,避免危险事故发生。
        3.2合理规划工序流程
        在施工前,做好地质环境、地下水水位、基坑深度及现场施工条件的勘察和了解,确保技术选择的合理性。基坑开挖中,严格按照工序流程分层开挖,避开后浇带、变形缝、施工缝等位置。开挖前,对土体结构强度、锚杆拉力予以检测,合格后再开展开挖作业,开挖厚度不得超过2m。深基坑开挖多是机械作业、人工辅助,以缩短基坑裸露在外的时间,降低环境因素的影响。基坑开挖至底板底标高后,应及时设置垫层,垫层延至支护结构边,条件允许时基坑周边8-12m适当加厚至250-350mm,使之形成有效的坑底支撑,减少围护变形。基坑开挖的速度、顺序与方法需结合基坑及周边环境监测数据及时调整,时刻牢记安全第一。
        3.3加大施工现场的监督管理力度
        深基坑支护作业具有一定的复杂性,现场施工管理人员需要做好监督管理工作,项目单位可以成立施工管理小组,对现场进行巡查和现场管理,以确保深基坑施工技术能够按照预先设计好的作业流程和技术要求进行现场施工。通常情况下,深基坑施工技术需要满足基础结构体稳定性的要求,在进行基坑开挖时较多的选取分段分层的形式,现场巡逻人员需要对开挖情况进行全面了解,保证施工人员能够按照施工图纸与技术标准要求进行现场作业,明确不同阶段施工单位技术要求,为保证现场施工作业的合理性,管理人员还应该对水文地质条件与施工图纸铺设线路进行核对,必要时加强自然环境观测,减少恶劣天气对深基坑支护作业产生的影响。
        3.4注重检测工作
        在基坑支护设计与施工中,当受到客观因素需要,支护主体结构、支护尺寸与设计要求不相符时,施工人员必须与设计人员做好协商,同时按照工程施工顺序开展操作。在检测地下水时,必须编制时间周期,安装控制装置后,开展检测操作。在施工现场,派遣专人检查施工进度,全面做好施工现场管理工作,加大巡视与检查力度,设定相应记录文件。
        结语
        深基坑支护既是高层建筑工程施工的基础环节,又是其中不可缺少的一个重要组成部分。虽然在某些项工程中出现了土层开挖与边坡支护不相符、深基坑边坡施工修理不满足标准以及施工过程与施工设计存在差异等问题,然而均及时在后期做出了调整,取得了良好的施工效果。
        参考文献
        [1]何艳清.建筑工程项目中深基坑支护施工技术[J].四川建材,2018,44(12):104-105.
        [2]方圆.深基坑支护施工技术在建筑中的应用研究[J].建材与装饰,2019,15(36):21-22.
        [3]王卫勇.建筑工程中深基坑中支护施工技术分析[J].四川水泥,2019,41(1):297.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: