高层建筑工程深基坑支护施工技术研究

发表时间:2021/5/17   来源:《城镇建设》2021年2月第4期   作者:  卢景兰 沈伟峰
[导读] 随着高层建筑工程的规模不断增大,其基坑深度也不断加深,无形中增加了现实基坑支护施工的困难程度,同时技术性要求也不断增高。
        卢景兰  沈伟峰
        深川控股集团有限公司  浙江杭州  311100
        摘要:随着高层建筑工程的规模不断增大,其基坑深度也不断加深,无形中增加了现实基坑支护施工的困难程度,同时技术性要求也不断增高。再加上基坑支护施工中会遇到各种各样的地质条件,现场环境条件复杂,要想保障高层建筑工程能够安全、高效、优质地完成,就需从基坑的开挖及支护入手加强质量及安全管控,以提高基坑的安全性及稳定性,为高层建筑工程建设奠定坚实基础。
        关键词:高层建筑工程;深基坑支护施工技术;研究?
        前言:当前阶段,我国的大城市集群效应越来越明显。在人口增长日益减缓的今天,以粤港澳大湾区、长江三角洲经济区为代表的大城市群依然保持着大量的流入人口。城市集群效应将人口、产业聚集,有利于共同打造有世界竞争力的优势产业链,提高国土使用效率。然而,大城市用地紧张的问题也日益凸显,高层建筑是提高大城市用地使用效率最直接的解决方式,与之相对应的是地下空间的不断开发。深基坑工程基本是高层建筑地下空间开发不可避免的核心问题,深基坑工程施工环境复杂、施工难度高,其施工质量直接关系到整个高层建筑工程的安全性,因此必须给予高度重视。
        1深基坑工程的特点与难点
        深基坑工程十分复杂。首先,体现在地质情况无法被完全探知,不同地区的基坑下面的工程地质情况、水文条件差别很大,同地区,甚至同项目的不同位置的地质水文情况也大相径庭。其次,普通基坑工程本身就容易对周边环境造成影响,深基坑带来的影响更加难以预料,因此要控制沉降,要考虑周边的地面建筑,还要考虑对地下管线带来的影响。最后,基坑工程随着施工的进行,其内部受力情况改变非常大,因此要考虑挖土带来的应力变化,还要考虑地下水位变化带来的影响。基坑施工时是很容易出现安全质量事故的阶段也是场地比较混乱、管理困难的阶段。
        2深基坑支护的主要形式
        2.1??锚杆支护
        锚杆支护技术是对深基坑周围的岩体与土体加固的一种技术。这项技术的流程可以简单分为成孔、插入锚杆、灌浆、张拉锚固几个步骤。这项技术通过对锚杆施加预应力,在基坑开挖之前就对基坑周围的土体岩体进行变形限制,以确保开挖过程中的安全。锚杆的一头按照设计的要求深入土体,另一头连接着表层不稳定的岩土体,通过拉力杆将表层不稳定岩土体的荷载传递至岩土体深部稳定位置,从而保障被加固岩土体的稳定性。锚杆支护技术的施工便捷性很高,能够通过调节周围土体与岩体的受力情况来提高整体的稳定性,有效控制基坑的变形。
        2.2??土钉支护施工技术
        土钉支护施工技术用于稳定基坑的边坡,是一种土体加筋技术,在加筋的形式上也分为钢管土钉和钢筋土钉。不同于锚杆主动受力,土钉是被动受力且全长受力,土钉支护的坡面会先挂钢筋网片再喷射混凝土形成面层。土钉墙稳定性好、施工便捷、经济实惠,在土质较好的地区有着相当不错的表现,然而应用范围有限,在土质不好的地区基本无法使用。
        2.3?地下连续墙
        地下连续墙支护是利用特制的成槽机械,沿着地下结构的边墙,在具备泥浆护壁的前提下开挖成一定长度的沟槽,再将制作好的钢筋笼放入挖好的槽段内,接着通过导管对该槽段灌注混凝土,形成地下连续墙其中一个单元墙段,最后再将各墙段连接起来,兼具优秀的挡土与止水功能的连续地下钢筋混凝土墙就形成了。地下连续墙支护整体性好、刚度大、止水效果好,能适应各种复杂的深基坑施工环境,某些极端的地质条件下,它甚至是唯一有效可靠的基坑支护形式。此外,其还有成本过高、环境污染比较大的缺点。
        2.4?灌注桩排桩围护墙
        灌注桩排桩围护墙是通过灌注桩抵抗土压力,设计上一般分疏排设计、密排设计这两种形式。

灌注桩排桩设计灵活,可以根据实际土压力的情况设计成单排或者多排,强度较高、对周围环境影响比较小,适用于大部分地质条件比较差的基坑工程环境。基坑开挖有地下水时,通常会在灌注桩排桩外侧用高压旋喷桩等方式再设计一层止水帷幕。止水要求比较低、止水帷幕深度较小时,为控制成本采用双轴喷浆即可。同理,止水要求高时可以采用三轴。深基坑施工完成后做地下结构时,常常利用灌注桩排桩挡土能力,与地下室外墙设计在一起,也称“桩墙合一”。这样地下室外墙厚度可以减小很多,地下室的利用面积也增大了。灌注桩排桩在施工时,为了保证其施工质量和最后成桩的强度,钢筋笼钢筋的粗细、数量必须符合设计要求,施工中应该掌握施工的时间,采用高压注浆等方式控制地下水、泥沙杂质通过空隙内进入深基坑内对混凝土质量造成不良影响。
        3高层建筑工程中深基坑支护施工技术的控制措施
        3.1??加强设计环节的方案设计水平
        设计方提供的施工方案、要求的深基坑支护形式奠定了深基坑工程施工的基础。因此设计方应该对深基坑施工范围的土质情况、岩层结构、地下水的分布情况了如指掌。之后分析深基坑支护工程的难点,以工程安全为前提、经济性为原则针对相应的地质情况提出最科学合理的深基坑支护形式。设计方还应对施工方详细交代地质情况与施工过程中可能出现的问题,并且针对问题提出相应的应急处理方案。
        3.2?强化深基坑支护的施工管理
        深基坑支护有很多技术类型,通常会根据建筑要求进行技术选择。就深层搅拌桩支护技术而言,其结构强度极高,对地质条件的适应性较好,对环境要求较低,对于很多土壤类型都有良好的使用效果。在施工中需要关注的是水泥与石灰的配比情况,如果配比出现问题就会对支护的整体结构强度产生影响。就止水帷幕技术而言,需要注重施工桩的整体性,还需保证预留注浆口位置的合理性,保证补浆能够及时开展,在实践中还需要保证防水质量。如果在施工过程中出现降雨天气,要及时排出深基坑中存水,避免雨水对支护结构造成破坏,影响整体施工质量。在完成深基坑支护工程后,技术人员需要对施工质量进行及时检验,如果出现质量不合格的情况,要准备好相关材料进行补救或二次施工,直到检验结果分析合格后才算此项工程结束。
        3.3??提高变形观测水平
        深基坑的施工环境复杂,前期的勘探工作也无法完全洞悉基坑周围的地质情况,即使是高质量的基坑支护设计方案、严格的基坑施工管理还是可能出现预料之外的情况。因此深基坑的变形观测十分重要,尤其是土体扰动的基坑开挖与支护阶段,必须严密监控基坑的变形情况,对监测的结果进行分析研究,及时对出现异常变形的位置进行控制与修补。
        3.4??强化项目相关施工人员管理
        对于建筑施工来说,施工人员的整体素质会对施工质量产生较大影响。对于深基坑支护施工来说,需要重视相关施工人员管理,通过人员综合素质的提升来保证施工质量。在实际操作中,企业可以通过培训活动的开展来提升施工人员对深基坑支护的认识,借助技术讲解来提升其施工技术水平。此外,在培训时还应融入责任意识与安全意识的内容,在提升其施工技术的同时发展人员内在素质,通过人员综合素质的整体提升能够为项目施工的顺利进行提供保障,减少或消除施工中的安全问题与质量问题。
        4结束语
        深基坑的支护技术是工程项目施工安全与基础与前提,容不得半点马虎。我国国土幅员辽阔,高层建筑工程面对着各种复杂的施工环境。尽管建筑技术水平有了明显的进步,但是对于深基坑这一项动辄出现重大事故的重要工程还是应该不断改进施工工艺技术,严格控制施工质量。在满足质量安全的前提下,充分发掘每一种施工技术的优势,与现实的施工环境相匹配,制订出安全可靠、经济合理的深基坑施工方案。目前来说,已经出现了SMW工法、TRD工法、LXK工法等新的深基坑支护技术,还需要不断探索与改进。
        参考文献:
        [1]朱雪生.深基坑支护施工技术在高层建筑工程中的应用[J].住宅与房地产,2020(23):164-165.
        [2]刘路.高层建筑工程中深基坑支护施工关键技术的应用研究[J].住宅与房地产,2020(15):196.
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