建筑工程深基坑支护的施工技术探析 唐继华

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:唐继华 周明丽
[导读] 摘要:随着我国城市化进程的不断加剧,我国建筑工程的建设数量逐渐增多,在建筑深基坑支护施工操作中,需要明确深基坑支护的规范操作标准,提升建筑工程深基坑支护质量水平。
        民办四川天一学院  四川省德阳市  618200
        摘要:随着我国城市化进程的不断加剧,我国建筑工程的建设数量逐渐增多,在建筑深基坑支护施工操作中,需要明确深基坑支护的规范操作标准,提升建筑工程深基坑支护质量水平。结合建筑工程操作技术规范标准要求,以符合当地施工环境和建筑规范标准的方式,确定建筑基坑支护技术操作方案。完善建筑施工流程,规范建筑工程实施顺序。基于此,本文主要对建筑工程深基坑支护的施工技术进行论述,详情如下。
        关键词:建筑工程;深基坑支护;施工技术
        引言
        在建筑工程施工过程中,深基坑支护的施工技术对建筑工程质量有着直接的关系。深基坑支护技术管理能力强,对提升建筑质量有明显的作用,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建筑工程深基坑支护施工操作技术标准特征
        深基坑支护施工是基于整个建筑工程地下结构稳定性与安全性的建筑施工举措,通过强化基坑周围的稳固性,对周围环境进行各项技术的加固过程。在实际的建筑工程应用当中,开展深基坑支护施工阶段的过程中,通常会通过只当施工加固处理等等手段来实现该过程,对基坑侧壁的稳定性进行保障。由于建筑工程的实际施工情况,包括现场地质环境和施工的资金投入等有所差异,在开展深基坑支护技术时的难度和重点也会有所不同。深基坑支护施工工期相对较长,而且施工的整体环境相对较为复杂,通过对管网的多样分布来实现深基坑支护施工过程,使得该过程的困难度极大。只有按照相关工序的规范和标准,严格地开展施工过程,对建筑工程地质进行实地勘测和深入分析,按照科学把关各个环节,才能够保证深基坑支护施工的技术专业度,强化整个基坑边坡的稳定性。从而避免在后期完工时或整个施工过程当中出现地基塌陷等问题,影响施工的工期以及整体的施工安全性。在建筑工程深基坑支护操作中,需要分析支护施工前后的安全技术指标,结合各阶段的操作规范要求,不断优化深基坑支护操作管理建设水平。借助先进的施工技术方式,可以快速提升深基坑支护技术的施工效率,提高建筑工程施工的安全性与稳定性,保证施工支护方式、支护标准、支护战略均符合实际要求。结合不同的支护操作流程,对不同的建筑工程实施管理。有的工程需要几种深基坑支护技术配合完成,每项深基坑支护操作都要满足实际操作流程。结合具体的程序和实施标准,逐步优化施工操作进程,重视施工现场的勘查分析。按照施工需求,确定支护方案和施工标准,参考施工设计规范要求实施。在建筑工程施工中,应做好工程各项基础数据的分析,结合现场情况经过勘察设计和审核分析后,确定最佳支护操作方案,再结合建筑工程的施工规范要求,优化现场施工方案。从施工安全、施工阶段、施工规范的管理入手,结合各项因素,分析处理建筑工程施工中的不利因素,优化深基坑支护效果,构建完整的技术标准。
        2深基坑支护体系
        随着房屋建筑层数的不断增高,深基坑的深度及体量也随之提升,支护技术随着建筑行业的发展而发展。根据功能的不同,可以将深基坑支护体系分为挡土系统、挡水系统、支撑系统。其中挡土系统是指在深基坑施工中构建挡土墙,例如,在房屋建筑深基坑支护施工中较为常见的钻孔灌注、钢板桩、连续墙等,以对坑外土所产生的压力进行有效的抵抗;挡水系统,顾名思义其主要作用是挡水,较为常见的有连续墙、水泥桩等方式;支撑系统是指对深基坑结构侧面进行支撑维护的同时能够避免围护结构发生位移,例如,钢与钢筋混凝土配合支撑、钢筋混凝土支撑等。
        3建筑深基坑支护工程管理中存在的问题
        3.1施工操作与施工方案结合不紧密
        建筑工程施工操作前,需要确定施工基本方案,明确设计规范的基本操作需求并结合实际情况进行施工。按照施工操作的规范标准,结合施工实际情况进行调整和修正,保证施工操作方案的合理准确。建筑工程深基坑的设计中,结合实际工程施工的需求,制定可行性设计方案。分析现场勘查中出现的不良因素,预估导致建筑施工规范不良的原因。依据施工设计的不全面因素内容,分析施工设计效果和施工方案设计标准。从总体角度分析建筑深基坑支护的阶段性影响因素,从施工安全、施工设计规范、施工缺陷等影响因素入手,分析建筑工程基坑支护中可能会影响施工进度的不稳定因素。根据以上的各类信息,确定具体的解决思路,结合施工设计规范及时调整和优化施工操作方案,防止因施工前的方案不合理导致施工进度受到影响。
        3.2施工监督管理不严格
        建筑工程施工缺乏必要的监督管理。建筑工程深基坑支护技术监督管理不到位,缺乏良好的建筑监督管理制度标准。建筑监督管理认识不清晰、不明确,工程监督团队管理不到位,当发现问题需要及时处理补救的时候已经来不及了。由此可见,施工监督管理是保证施工质量的关键要素,应确定施工操作监督管理的标准,明确施工操作的规范要求。从实际情况出发,优化建筑工程的质量考核,制定符合设计规范和施工现场要求的管理制度方案是极其必要的。
        4建筑工程深基坑支护操作技术管理要点
        4.1高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析
        深基坑支护施工活动的开展,会改变深基坑周围岩土体结构,导致深基坑周围岩土结构原本的应力平衡遭到破坏,破坏后的岩土结构为了保持平衡会对岩土应力重新布局,此时就会造成高层建筑工程深基坑发生严重下沉。高层建筑工程深基坑下沉和周围岩体结构的破坏会严重影响到支护施工质量,并且还会对深基坑支护上方的建筑物稳定性造成较大的影响。所以为了保证高层建筑工程深基坑支护施工安全和施工质量,在进行施工之前首先要了解一些相关施工技术数据,其中最主要的是要得到施工过程中深基坑周围岩土体和岩土结构刚度变化规律和承载力。此次通过对高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析,根据分析数据对施工过程中岩土下降进行有效预测和控制,保证支护施工安全稳定进行。高层建筑工程深基坑支护结构与周围岩体结构共同作用形成一体,当深基坑支护施工后周围岩体变形形成的力将会作用在深基坑的支护体上,所以在施工数值模拟分析中将支护结构与深基坑周围岩体结构考虑为一个共同体,对其进行离散化处理。深基坑支护过程中,深基坑周围岩体应力是由自重应力与结构应力两部分组成,在模拟过程中可以将两部分应力进行简化,将其简化为垂直应力或者水平应力,利用数值模拟方法对其进行分析处理,此次采用有限元法对施工数值进行模拟。有限元法将建筑深基坑支护施工数值模拟分成两部分,一是对施工过程数据模拟,二是对建筑深基坑支护结构参数数据模拟。对于施工过程中数值模拟主要是利用有限元软件实现建筑深基坑断面上荷载的施加和释放的循环,每一次荷载循环代表一个施工步骤,所以在数值模拟过程中对于荷载施加不能一次完成,此次采用阶段式叠加方法,通过多个增量步对施工过程中每个施工步骤荷载进行增加,荷载的释放是采用相同方法应用有限元方法对高层建筑工程深基坑支护施工过程中荷载的释放与施加是通过相关系数来控制的。
        4.2桩锚支护技术
        在基坑支护工程中,桩锚支护技术主要应用的是排桩设计,在实际的施工中,可以对地下水水位较高的施工现场加以控制,降低地下水流动对基坑支护造成的影响。通过排桩的方式,在地下形成一道帷幕,阻止地下水的流动。该技术不仅能够减少地下水流动对基坑支护工程的影响,还能够保障周边的土质情况,避免施工现场的周边泥土出现坍塌、滑坡等现象。该支护技术通常被应用于土质较为松软、地下水水位较高的地区。

在实际的设计工作中,还需要对施工现场的土质情况加以了解,根据土质的松软度差异设计不同的挡土结构。该支护技术的安全性较高,但是要想保障该技术的顺利应用,必须投入大量的资金,会对建筑工程施工的整体成本造成一定程度的影响。
        4.3排桩支护
        在进行房屋建筑深基坑支护施工时,采用的支护方式主要为以下三种:①桩列式排桩支护。此方式适用于边坡土质、地下水位比较好的情况,支护结构采用挖孔桩。②如果房屋建筑深基坑施工现场为非软土情况时,应采用连续排列的支护桩,形成连续式的支护结构,并使用灌浆桩对桩间的间隙进行填补,有效提升其防水作用。③深基坑施工现场为软土地层,水位较高,需要使用钻孔排桩和水泥防渗墙组合的支护形式。如果房屋建筑深基坑深度不超过6m,通常使用预制混凝土板桩和钢板桩,并且支撑方式需要选择顶部圈梁;深度达到6m~10m时,钻孔需要控制在0.8m~1m之间,搅拌机在进行搅拌时需要支撑,如果深度大于10m,连续墙需要增设支撑方式以确保支护作用,钻孔桩的深度通常控制在0.8m~1m,并需要设计多道支撑。
        4.4土钉支护技术的应用途径
        在深基坑支护环节当中土钉支护技术也是一种非常常见的技术手段。土钉支护在开展施工环节时,它的施工原理是在整个建筑物作业的区域布置数量适当的成桩位置,通过将这些成桩点进行预制混凝土泥浆的浇筑,从而在混凝土凝结之后增强整个围岩的强度。通过开展土钉支护技术,可以实现改善区域土质特征的目的。在实际施工时,要控制整体的直径尺寸,结合现场土壤的具体情况,对施工的图层进行把控。也需要控制成孔的直径,直径不能过小,数据要大于10.5cm。而且在开展掘进工序的过程当中,要控制速度和力度,通过进行水泥喷浆施工来提升基层的整体稳定性。钢筋笼的捆扎长度也需要对钢筋的尺寸进行规范,通常而言,钢筋笼捆扎的长度不应过短,要至少为钢筋直径的25倍以上。并且在整个施工环节当中,注浆管和土钉成孔的位置选择也应当按照相关标准调控尺寸,参照各项施工的数据进行科学合理的分配,才能够保证整体施工的质量,完成土钉支护技术的操作过程。
        4.5钢板桩支护
        在建筑工程施工过程中,深基坑支护还具有钢板桩支护的方式,是由钢板桩和锚拉杆组成。由于现阶段使用的钢筋材料都是再生钢,而非传统的原钢材料,刚质材料的拉应力不足。其支撑性能相对较低。为此,添加锚拉系统能够有效提高钢板的刚性和稳定性,在实际使用时需要注意,锚拉系统必须结合施工现场实际情况,因地制宜制定对应的锚拉系统和拉应力技术,一旦锚拉系统处理不当,就会对钢板桩支护造成较大的影响,容易造成变形的现象。需要注意的是,这种支护方式不可以在基坑深度为7米左右的软土地层使用。
        5建筑工程深基坑支护施工技术管理措施
        5.1施工前期对施工现场进行勘查
        基坑支护工程是一项系统工程,但是根据不同的建筑工程施工要求以及施工现场情况,需要适当完善基坑支护技术。因此,在施工前期,需要相关的设计人员前往施工现场进行细致的勘查。对施工现场的勘查不仅要考虑到施工所在地的地理环境,还要对水文地质、周边环境进行调查,并且根据实际的施工情况拟定基坑支护工程设计方案。在对施工现场进行勘查时,不仅要考虑基坑支护工程可能对施工现场水文地质造成的影响,而且要考虑基坑支护工程是否会对周边的建筑物造成一定的影响,务必做到万无一失。另外,还要考虑地下水的情况,通过合理的基坑支护工程设计减少地下水水位变化对工程造成的影响,加强施工对地下水的合理应用,以此提高施工效率,降低施工成本。
        5.2深基坑支护施工关键技术管理的相关举措
        在实际建筑工程施工项目深基坑支护施工操作的过程当中。为了保证施工的有效性和整体的质量,必须要选择合适的深基坑支护形式。在施工时通过重力式以及悬臂式的施工技术手段的处理,提高整个支护结构稳定性。对于一些土质较好以及浅层开挖的施工操作,我们选择悬臂式的施工技术,能够实现整体工程项目操作的简便度。而对于一些强土支护工序,则选择重力式的施工,技术手段能够维持支护结构的整体的平衡度,把控自身重量导致的各项问题,从而提高施工操作的合理性。在开展建筑工程的深基坑支护施工技术的过程当中,施工管理的人员要对各项材料进行严格的把关,做好原材料的采购工作。在材料进场时,要检查材料的质量要对现场管理的方式进行确认。对于施工材料的储存、保管要做好分类工作,最好核对施工的计划来分布材料的摆放。一些需要马上使用的材料,要放置在能够快速运作的区域。同时,在储存环节也要做好抽样调查工作,对于质量不合格的材料要严禁使用,避免将劣质材料投入到施工建造当中,从而影响了建筑物整体的质量。再者,在整个深基坑支护技术施工的过程当中,施工操作的人员包括维持现场秩序的管理人员、进行采购的人员以及保证整体质量的检验人员和基层的施工操作人员,所有的工作者都是为了维持高校生基坑支护的实践者,在进行整体施工操作时要确认具体的施工管理制度,确保每个工作人员都能够在管理制度的运作之下实现自身的工作任务。通过加强监管的力度,能够严格确保基层工作人员按照相关操作完成工序,避免各项安全隐患问题。从而保证了整体施工的质量,也能够确保施工操作人员整体的工作效率。
        5.3制定完善的深基坑支护工作流程,建立和完善紧急预案管理条例
        在建筑工程深基坑支护施工过程中,深基坑支护施工技术具有一定的危险系数,建筑施工单位必须制定完善的深基坑支护工作流程,要求所有工作人员按照工作流程进行操作,保障深基坑支护技术施工过程中的工作符合建筑标准,保障建筑工作人员的人身财产安全,同时,也必须建立和完善紧急预案管理条例,要求所有施工人员必须熟悉紧急预案管理条例,并进行演练,以便一旦在施工现场发现任何不可预测的事故时,可以第一时间避免或减少事故带来的经济损失,以便后续救援服务能够快速开展。为了提高紧急预案管理,可以从企业到项目再到作业组制定应急救援小组,制定和落实部相关负责人。
        结语
        综上所述,房屋建筑深基坑支护施工是系统工程,具有较强的综合性,技术复杂,在施工过程中需要按照实际情况对支护技术进行合理的设计,针对施工过程中存在的问题采取相应方式加以改善,掌握并优化施工技术,以确保深基坑支护施工质量及房屋建筑的稳定性。
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