复杂环境下房屋建筑深基坑施工技术分析

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:魏延亮
[导读] 摘要:复杂环境下房屋建筑深基坑施工面临新的问题,需要根据实际情况制定合适的施工方案,提高房屋建筑深基坑施工质量与效率。
        临清市新华德润汇通置业有限责任公司  山东省临清市  252600
        摘要:复杂环境下房屋建筑深基坑施工面临新的问题,需要根据实际情况制定合适的施工方案,提高房屋建筑深基坑施工质量与效率。文中以复杂环境着手点,分析做好深基坑施工质量控制的措施。
        关键词:复杂环境;房屋建筑;深基坑施工
        深基坑支护技术管理能力强,会促进建筑质量有明显提高,如果深基坑支护技术较差,则极有可能出现高层建筑逐渐发生倾斜等状况,严重可能会出现倒塌,严重威胁建筑施工人员人身财产安全。随着我国建筑工程数量不断增多,深基坑支护工作技术也面对较强的施工压力,必须不断加强和完善深基坑支护技术管理,才能确保深基坑支护的安全性和稳定性,从而保障建筑工程质量
        1、深基坑支护的基本概况
        深基坑支护是指为保障建筑物地下结构施工以及基坑周边环境安全,对深基坑侧壁以及周围环境采取加固与保护的措施。随着我国社会经济的快速发展,城市化进度不断加快,城市用地愈加紧张,可谓寸土寸金。在这样的背景下,建筑企业为了增加设趣卖点,为居民提供更加便利的生活环境,必须提高土地的利用率。
        为此,现在很多高层建筑都会深度开发地下建筑空间,建设地下停车场和地下超市,地下购物中心等综合性商场。深基坑支护作用得以充分体现,深基坑支护技术不仅能够提高地下商场和地下停车场的安全性和稳定性,保障地下工程建设质量的同时,还能保证上层建筑的稳定性和实用性。
        2、工程概况与基坑支护结构
        xx改扩建项目总占地面积约8.7万m 2,二期基坑分布在场地的西侧,面积4.32万m 2。西南楼设2层地下室,开挖深度10.5m,除此之外的其它部分均为三层地下室,基坑开挖深度15.5m~17.0m。基坑开挖为项目的重点施工内容,提高基坑施工质量能够给后续工作的高效开展创设坚实的基础。
        基坑开挖深度大,综合考虑现场地质、水文、周边建(构)筑物分布等方面的情况,从安全性、经济效益性等方面展开对比分析,将基坑等级设为一级,并结合类似工程经验,提出基坑的支护方案,主要有四种,即桩锚、桩撑、双排桩+锚索、桩+预留土台+抛撑。
        (1)基坑东南侧:临近国际诊疗中心,该部分采取直接挖通的方法。
        (2)基坑东侧:紧邻已处于使用状态的住院楼,对基坑支护的稳定性提出较高的要求,采用双排桩+预留土台+抛撑顺做挖土台支护结构。
        (3)基坑南侧及北侧:单排桩+预留土台+抛撑顺做挖土台支护结构。
        (4)基坑西南侧:此部分的开挖深度达到10.5m,采取的是单排桩+单层内支撑相结合的方案。
        (5)基坑西北侧:此部分开挖深度更大,达到15.5m,采取单排桩+双层内支撑相结合的方案。
        (6)基坑西侧中部:开挖深度与基坑西北侧一致,根据现场作业情况,采用双排桩+单排锚索相结合的方案。
        (7)坑中坑:土钉墙支护。
        (8)东侧预留土台抛撑,该部分施工选用的是ф609δ16双拼钢管。
        (9)南北侧预留土台抛撑,该部分施工选用的是钢筋砼抛撑。
        (10)南侧管沟,采取钢板桩+工字钢内撑相结合的方案,也可使用搅拌桩微型桩+工字钢内支撑的方案。
        3、坑支护设计参数及施工技术
        3.1 支护桩及立柱桩
        (1)前排桩采用钢筋混凝土桩和素混凝土桩,两者间隔布置;后排桩采用的是φ1.2m、φ1.5m的灌注桩。
        (2)咬合桩荤桩和立柱桩施工所用材料均为C30混凝土,素桩则采用C20混凝土,设置厚度为50mm的主筋保护层,通过机械连接的方式使各主筋稳定结合,以维持稳定,桩内钢筋深入冠梁和支撑梁。
        (3)桩体施工采取的是均匀配筋的方法,纵筋通长设置。
        (4)主筋间距、钢筋笼直径、钢筋笼长度的允许偏差分别为±15mm、±50mm、±100mm。
        (5)孔底沉渣量过大时易影响成桩质量,在支护桩施工中其厚度不可超过100mm,立柱桩施工中则不宜超过50mm。
        (6)全面勘察现场,掌握现状管线的分布情况,在咬合桩施工前采取改迁、防护等相关措施,以免造成干扰。
        3.2 角撑、连杆、冠梁、腰梁、导槽、车道板等构件
        (1)混凝土强度等级为C35,按照35mm的厚度控制标准设置主筋保护层。
        (2)加强主筋连接,宜采取机械连接的方法,确保稳定。
        (3)以构造要求为准,在支撑系统支座和节点处施工时,适当加密钢筋和箍筋,起到加强的效果。
        (4)严格控制偏差,例如:标高、水平轴线偏差均不可超过30mm,立柱垂直度<h/300。


        (5)以设计方案为准,按流程组织内支撑体系的安装作业,出于安全层面的考虑,全程均遵循先撑后挖的原则。
        (6)分层依次开挖,随施工进程的推进,到达支撑设计标高区段时,设置腰梁支撑。
        3.3 预应力锚索
        (1)以设计要求为准,在钻孔前测放孔位,做好标记,以便给钻孔施工提供参考基准。
        (2)钻孔时双套管跟进,孔径150mm,倾斜度偏差不超过3%,在砂层中成孔,待完成一次注浆作业后,方可将套管拔出。
        (3)合理下料,制作锚筋,根据张拉设备的工作特性控制外露张拉长度。
        (4)加强对锚杆自由段的防护,于该处均匀刷涂黄油,再套上塑料波纹软管,稳定绑扎,确保其具有稳定性。
        (5)注浆材料制备中,水泥为42.5R普硅水泥,按0.40~0.5的水灰比配制,分两个阶段完成注浆作业,第一次常压注浆(0.8MPa),待浆液初凝后,组织第二次注浆,此阶段采取高压注浆的方法,注浆压力至少需达到2.5MPa,并加强对用量的控制,每1m注浆量为50kg。
        3.4 土方开挖技术要求
        (1)基坑开挖工作量较大,为保证施工质量,遵循先撑后挖的原则,分层、分段逐步完成。
        (2)土方开挖期间及时设置内支撑,密切关注支撑的混凝土强度,待实测值达到设计值的80%后,方可组织土方开挖作业,若提前开挖则容易发生失稳现象。
        (3)土方开挖工作落实到位后,及时对基坑采取封闭措施,尽可能缩短坑底暴露时间。
        (4)严格控制开挖量,避免超挖。
        3.5 桩面挂网喷射混凝土
        (1)铺挂φ10钢筋网100×100,安装到位后用射钉或螺栓固定,确保其能够稳定在桩上,网片搭接量至少达到200mm。
        (2)混凝土强度等级C20,喷射厚度100mm。
        (3)按照水泥:中砂:级配碎石=1:2:2.5的标准制备混凝土,在选用级配碎石时,要求其粒径不超过15mm。
        3.6 土钉及喷射砼
        (1)土钉施工遵循的是分层的原则,待施工48h后且无异常状况时,方可开挖下一层土方。
        (2)以机械开挖的方式为主,人工辅助修坡,确保成型坡面具有平整性。
        (3)配套钢花管土钉和钢筋土钉,为充分发挥出此类装置的应用优势,要求抗拔力达到8kN/m。
        (4)加强对土钉孔的检测与控制,孔位和孔深的偏差均不可超过100mm。
        (5)面层厚度100mm,施工所用混凝土的强度等级为C20,水灰比0.4~0.45,且需紧密挂设φ10钢筋网。
        3.7 双管旋喷桩
        (1)根据现场情况合理控制旋喷桩的施工时间,在相邻支护桩成桩3d后,方可组织成桩作业。
        (2)施工期间,按照200kg/m的标准控制水泥用量,以P.0.42.5R普通硅酸盐水泥为宜,水灰比1.0。
        (3)注浆施工过程中,注浆管的提升速度以0.1m/min为宜,在采取分段提升的方法时,要求搭接长度至少达到100mm,否则易影响桩体的完整性。
        3.8 钢板桩
        (1)板桩选型方面,以拉森Ⅲ型或IV型钢板桩为宜,长度6m~16m。
        (2)分段开挖管沟,确保各段的施工质量。
        (3)施工前做详细的检查,掌握地下管线的敷设情况,采取协调措施,在确保无误后方可施工。
        (4)钢板桩施工期间存在较明显的震动和噪音,为减小对周边环境的影响,一方面应合理选择施工时间,另一方面则需尽可能缩短施工时间。
        结语
        综上所述,在施工环境的制约作用下,施工单位采取多种支护方案,将其分别应用于深基坑支护工作中,通过各类支护结构的协同作用,可取得较佳的应用效果。施工全程无安全事故,且未发生塌方、滑坡等质量问题,实际施工质量达到预期目标。
        参考文献:
        [1]覃体事.土木工程深基坑支护技术及其在房屋建设中的应用[J].粘接,2020,43(07):119-121.
        [2]纪国勇.深基坑支护技术在房屋建筑施工中的应用[J].建材与装饰,2020(20):1-2.
        [3]景奉强.深基坑支护技术在房屋建筑施工中的应用[J].居业,2020(04):65-66.
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