深基坑支护技术在工业与民用建筑施工中的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷第5期   作者:梁嗣棋
[导读] 我国经济发展和城市建设规模不断扩大下,高层建筑越来越多

        梁嗣棋
        广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院有限责任公司    广西  南宁  530000
        摘要:我国经济发展和城市建设规模不断扩大下,高层建筑越来越多,同时地下建筑和隧道等工程建设量增加。为了有效节约地上空间,对地下空间利用力度加大,深基坑工程也随之增加。在基础较深的工程中,深基坑配合地下结构施工中需采取合理的支护体系,以保证地下施工质量与安全。应用深基坑支护技术,可以保证建筑施工达到要求的支护效果,节省工期且安全性高,在工业与民用建筑中可以保证经济效益、技术效益。文章介绍了深基坑支护的构成和特点,分析了常用深基坑支护技术施工要点,掌握其施工特点,积累施工经验。
关键词:深基坑支护;工业与民用建筑;支护类型;施工流程;技术要点
        无论是民用高层住宅还是工业深基坑工程,都需进行开挖作业,在基坑周围往往存在交通要道、构筑物和各类管线等,因此在基坑施工中需做好对周边构筑物的保护工作,确保其能够安全使用。通常基坑支护是作为临时结构存在的,投资太大则浪费严重,但支护结构不足会加大安全隐患。因此,在深基坑支护施工中,选择科学合理的支护结构至为重要,需依据工程特点合理设计。
1.深基坑支护构成与特点
1.1深基坑支护构成
        在民用和工业建筑工程施工中,基坑支护工程是关键环节。随着当前高层建筑、大型建筑兴起,深基坑支护技术更受人们重视,其施工质量关系着工程品质与安全。在对深基坑施工要求提高下,简单的支护体系不再适用,当前基坑支护施工水平在提高、基坑样式也愈加丰富。同时,在基坑支护体系中包含了三项组成部分,即挡土系统、支撑系统和挡水系统,其中挡土系统主要以支护排桩、支护挡土墙形式抵挡坑外土压力,支撑系统可以限制围护结构位移,而挡水系统作用在于防治坑外渗水问题[1]。
1.2深基坑支护类型
        深基坑支护系统类型丰富,包括组合型支护、自立式支护和排桩内支撑支护等。施工中需依据实际工程地质条件、环境条件和基坑深度等,合理选择使用的深基坑支护类型。
1.3深基坑支护特点
        建筑施工中深基坑支护体系主要呈现出以下几方面特点:第一,水平支撑位置设置必须保证合理性,通常开挖深度在9m左右需在两层地下室设置水平支撑。第二,其平面刚度比较大,依附周边环境加固水平支撑地下一层周边梁板,使得开挖土方过程中可以降低来自周边环境影响,避免围护结构出现变形、位移等情况。第三,深基坑支护体系中,不需拆除大量水平支撑梁,其施工进度快、经济效益好,且有助于对周边环境的保护。
2.深基坑支护施工流程与重点
        在进行深基坑施工前,需复核基坑的开挖深度、场地标高,如果施工地点在城市密集区,还需调查好周边建筑类型、管线埋设情况等,一旦施工中发现地质条件与勘察、设计不符,需合理加以调整。
2.1管井降水施工
        降水方式需满足实际设计,将井点降水量控制在基地以下1~2m,根据井点布置图定位、埋设井点,具体要结合现场实际情况确定。护筒埋设中,需高出地面一定距离,孔内泥浆面比地下水面高出1m以上。完成成孔作业后,井底砂砾垫层需及时回填,不可停留过长时间,否则会降低孔内液面,引发塌孔等问题。使用吊车将砼管逐节下放,砼管外部绑扎好、对正接头。下入井管后及时在其与土壁间填充砂砾滤料,可使用细碎石填充,使用铁钎上料避免分层不均、冲击井管,一次性完成填滤料处理。回填到井口下1m左右,使用粘土封口。利用压缩空气清井法清除井内,基坑外围设置排水设施,避免回渗问题。
2.2井点施工
        井点施工中,要保证基坑周边井点对称,同时抽水将水位控制在合理限度。

降水过程中要连续进行,直到完成土方回填作业,该过程中需注意检查、维护降水系统,并记录好孔水位流量,及时发现、处理问题。井孔需保证垂直,避免出现孔壁坍塌和淤塞等问题。成孔后向井内填灌砂石滤料,井管周围均匀铺设滤料。在将井管放入井内后,保护好管口避免杂物掉入,填灌滤料之后及时清井、试抽,确定达标后执行排水作业[2]。
2.3基坑支护结构施工
        在选择具体的基坑支护形式时,需要严格按照论证通过方案施工,确保支护体系足够安全、稳定。平整施工场地后,需进行测量放线。根据支护结构调整现场已有临时道路。如果采用钢筋混凝土灌注桩支承护壁,则要控制好成孔和清孔作业环节,规范制作、安放钢筋笼,保证实际成桩质量。采用SMW工法桩则需保证搅拌均匀,确保实际水泥浆配合比、水灰比合理,检验H型钢合格后涂刷减摩剂,以方便回收时拔出。
2.4开挖土方
        采用分层开挖方式开挖基坑土方,开挖的过程中及时清土。根据围护监测结构控制挖土速度,出现异常情况需立即停止,查找原因并采取措施解决后才可继续。基坑土方开挖、基槽成型施工分两次进行,先按照开挖轮廓挖土后安装护栏、逃生扶梯,基槽局部回填土,设置排水盲沟等。
3.深基坑支护技术在建筑施工中应用技术要点
3.1土钉墙支护技术
        在开挖基坑前,需结合施工图纸标记基坑上下口线位置。在基坑周围每间隔30m设置好集水沟以减少地下水对开挖作业的影响,土钉打孔中需水平钻孔且要控制好孔径,并实现牢固焊接。打钉过程中,注浆管、土钉需同时进入孔底,到孔后土钉要保证居中性良好。之后开展注浆施工,使用质量良好的泥浆原料,控制好泥浆水灰比,注浆操作中拉动注浆管,使浆液更加顺畅。要注意砂浆不可长期使用,在泥浆初凝前要一次性全部注入。完成注浆一段时间后即可挂网,工程钢筋网直径需满足相关要求,并与钢筋架连接好。完成钢筋网安装后,及时喷射混凝土面层,沿水平、竖直方面埋设泄水管,以避免漏浆,管口四周用水泥浆封堵。最后挂网需进行混凝土支护喷射,根据工程要求设计好基坑坡度实施开挖,然后挂网建立保护层,喷射混凝土。
3.2混凝土灌注桩支护技术
        施工前平整好施工场地,非成孔区域需设置好排水沟。完成各项准备工作后,检查现场做好工作记录。之后钻孔施工,钻机就位后安装桩架、保护架,清挖桩点前连接水泵,孔口设置护筒避免出现泥浆外溢的情况。钻进过程中要同时注浆,使用的钻头需经过泥浆润滑,可以很好地保护孔壁、保证成孔质量。钻进到设计深度,空转然后用清水清洗,最后检查施工质量,确认合格即可进行后续施工。
        后续需准备好实施管桩,为避免清水影响孔壁结构稳定性,要及时吊放预制钢筋笼,注意控制好管桩、清孔间的时间间隔。吊放钢筋笼过程中,使用十字或者米字固定法,直立吊放防止摩擦孔壁。吊放到孔内后及时浇筑,且要保证操作连续性,避免中断浇筑而导致断桩。
3.3喷锚支护技术
        喷锚支护施工利用了锚杆连接边坡滑动面和内部土体,使其形成一个整体共同承担土压力,确保锚固土体稳定。施工中需严格按照施工流程进行,首先需采购完备喷锚施工使用材料,保证各项原材料品质。然后开展挂网施工,要注意钢筋网直径和间距,焊接连接锚固头,保证其连接强度。钻取锚杆孔时,需对边坡面实施罩面处理以避免塌方,之后即可钻取杆孔,要控制好孔深。之后插入锚杆,锚杆搭设长度超过钢筋直径5倍,搭接处则需双面焊接处理。插入锚杆后及时注浆,其中掺入适当的抗冻剂可以加快注浆速度。最后喷射混凝土,要注意喷枪、坡面间距离,分层喷射控制好厚度,确保混凝土凝固效果达标[3]。
结束语:
        深基坑施工决定着工业与民用建筑施工质量,在经济发展下深基坑支护施工技术价值在提升,为促进建筑行业发展,需不断探讨、改进深基坑支护施工技术,在确保施工安全基础上加强多方面施工重点控制,保证工程质量。
参考文献:
[1]李新生.深基坑支护技术在工业与民用建筑施工中的应用[J].科学与财富,2019,(31):244.
[2]周震宇.建筑工程中的深基坑支护施工关键技术的应用研究[J].建材与装饰,2020,(1):23-24.
[3]万建华.建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理分析[J].门窗,2020,(6):112,114.
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