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摘要:当前,我国市政基础建设逐步完善,市政工程规模增加,施工阶段面临的技术难点越来越多。其中,深基坑支护施工是一项基础性工序,必须加大深基坑整体的稳定性及安全性,才能够保障整个工程建设顺利。因此,本文主要围绕市政工程深基坑支护施工技术进行分析,以供参考。
关键词:市政工程;深基坑支护;施工技术
一、市政工程深基坑支护特点分析
深基坑支护施工的主要作用是为了确保地下基坑结构周边的施工安全,在深基坑施工中对其侧壁结构以及周边环境设置支挡加固等装置实施保护。市政工程的深基坑支护特点主要可归纳为以下几个方面。
首先,市政工程使用的深基坑支护装置通常都是临时使用的,因此具有一定的应用风险,支护施工期间现场必须设置监测点位。此外,深基坑支护施工中进行开挖处理的时候要注意排水处理。其次,深基坑支护工程具有很强的区域性。如软黏土地基、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,但不能简单照搬。第三,深基坑支护工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计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。第四,深基坑支护工程综合性强。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。第五,深基坑支护工程具有较强的时空效应。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,特别是软黏土,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。
二、市政工程深基坑支护施工技术要点
1、施工前准备
市政深基坑支护施工中正式启动之前需要做好下列几项施工前准备工作。首先,技术人员要前往施工现场进行地下情况勘察,为确保勘测准确性应聘请专业勘测技术团队执行该项工作。其次,对于现场支护施工所用机械设备工具及材料等要交给专人实施管理,对于项目中各项职责和工作任务在项目启动前要充分落实。
2、深基坑排水降水
深基坑支护施工正式开始之前现场要进行基坑开挖处理,其中地下水的排水降水处理是首先要进行的工作,如果处理不当容易导致地下水渗漏到基坑当中,基坑土层遭受浸泡之后会影响原有强度极易造成塌方等事故,阻碍支护施工正常进行。为此施工人员要采取控制措施尽量降低地下水水位。技术人员进行基坑排水降水处理的时候,要根据工程地下水分布情况和水位高度等因素正确选择排水机装置,使用前要对设备实施安全评估,并且对防渗墙结构的渗透属性进行分析。在深基坑的降水排水处理中应用相对广泛的机械设备的有动力水泵装置,其中包括真空水泵装置、机动水泵装置以及电动水泵装置等多种类型,施工人员在选择水泵装置的时候可以根据深基坑实际含水情况以及排水需求进行选择,如果深基坑中涌水量相对较小,施工人员可以使用水龙车及手摇泵等装置进行处理。
3、土方开挖施工
土方开挖施工处理是进行深基坑支护施工之前必须进行的施工操作,其中主要包括土层松动处理、土层破碎处理以及挖装运输处理等重要内容。进行深基坑开挖处理的时候常见方式包括明挖处理方式、洞挖处理方式以及水下开挖处理方式等。实际开挖处理之前要根据基坑支护结构类型对开挖方案进行编制规划,不懂随意开挖以免影响后续支护效果。开挖施工处理前开挖区域现场要进行全面清理,施工人员要进行开槽标线的测量和绘制,根据控制标线等参数完成制桩定位处理,确定现场开挖的具体位置。如果开挖施工的时候使用了分层处理方式,开挖施工现场周边必须设立安全警示标识。深基坑底部位置、立柱结构点位以及周边建筑及地下管线设施等位置要设置监控点位,避免开挖期间突发异常。开挖施工开始之后对于挖掘出的部分要统一运输处理,基坑回填应使用优质且无污染土壤材料。基坑回填处理可以选择分层夯实的方式,最后实施找平加固处理。
4、深基坑支护工艺选择
(1)钢板桩支护施工
钢板桩深基坑支护施工是指将钢板材料进行有序的连接,令其形成坚固稳定的钢板桩墙结构,钢板桩需要提前定制完成。钢板桩支护结构具有较高强度,且防水防渗,能够多次重复应用,施工过程中技术人员还可以在其中加入斜支撑装置组成围笼结构。钢板桩支护结构一般应用在深度5m以上的深基坑支护施工,在深水基坑中也有广泛应用。在施工中技术人员要注意控制如下要点,首先,如果现场支护使用的钢板桩存在变形问题,技术人员要及时矫正调整,常见调整手法包括扭曲矫正方式、端部矩形比矫正方式等等。其次,施工人员在放置钢板桩材料的时候要注意存放区域的选择和堆放方式,进行钢板桩吊装的时候严格控制起吊的数量,吊具要根据钢板桩尺寸和自重进行合理选择。第三,打桩施工的时候要注意打桩方式和点位选择。第四,施工人员实施回填处理之前要将钢板桩拔出,此时要注意拔出顺序和时间的控制。拔桩操作可以借助振动锤工具完成。
(2)地下连续墙支护施工
地下连续墙施工是指在支护施工中应用水泥浆进行护壁,施工人员使用挖槽设备沿着既定轴线开挖相应尺寸的沟壑,然后浇筑水泥浆液形成大具有防渗荷载功能的连续墙结构。通常来说地下连续墙支护施工是分段进行处理的,其连接方式比较独特,是由多个钢筋砼墙体结构关联在一起进而形成整体的钢筋砼防护结构。这种结构具有良好的阻水功能,应用过程中还能够挡土承重,不会对现场施工环境造成不良的影响。地下连续墙支护结构的整体适用性较强,可以应用在不同的复杂的支护施工中,在实际应用过程中还可以作为深基坑主体结构的侧面支撑结构,能够尽量抑制深基坑工程施工中发生结构变形等问题。
(3)深层搅拌桩支护施工
深层搅拌桩施工是指在施工中应用深层搅拌设备对固化剂实施处理,使得深基坑中的土体和固化剂能够充分融合并固化,最终形成符合强度标准的稳定桩体结构,这种搅拌桩结构能够最大程度保证基坑中原土的利用率,确保水泥的充分使用。这种搅拌桩支护结构在应用过程中不会产生侧向的作用力,对于周边构筑物也不会产生额外压力。
深层搅拌桩桩体结构相对来说比较灵活,桩体结构实际强度参数要根据深基坑工程建设强度进行相应的调整,深层搅拌桩施工在操作期间不会造成严重污染,一般来说在负荷标准较低的深基坑结构中比较常见,实际操作过程中技术人员要注意下列控制要点。首先,对于所用材料的水灰比参数要准确控制,参数比值不能太小,实际应用期间容易造成管路堵塞。施工人员要设置相应的刻度标识对材料用量实施控制。其次,用料搅拌时长要控制在标准时限中,搅拌次数尽量达到最高标准,用料搅拌越均匀桩体结构强度越高。施工人员在执行搅拌操作的时候要以最高速率执行操作。第三,对于注浆泵装置出口位置的压力值要严格控制不得超出标准范围。搅拌头装置的下降与拉升深度与时机要严格控制。第四,正式操作前不要遗漏试桩环节。
(4)排桩支护施工
排桩支护结构主要由三个部分组合而成,其中包括支护桩结构、支撑装置以及防渗帷幕结构等。施工期间按照支护形式主要可以分成内撑支护结构、拉锚支护结构、悬臂支护结构以及锚杆支护结构等多种类型。排桩支护结构的设置形式能够根据工程建设情况进行调整,这种支护技术一般应用在深基坑侧壁安全等级在一级以上三级以下的深基坑,或者是能够应用止水帷幕结构的深基坑支护施工中。
第一,灌注桩排桩结构施工期间要注意如下操作要点,首先,要采用间隔式成桩的作业方法进行施工,中间间隔时长应该超过三小时以上。其次,灌注桩顶部泛浆要尽量充分。如果砼灌注处理在水下进行,砼结构强度等级必须高于桩体强度。
第二,支护模式为悬臂式排桩结构施工期间技术控制要点如下,首先是桩体结构间隔距离控制问题,间隔距离设置要根据相邻各桩体结构间受力状态和土质情况决定。其次,桩顶部位置需要安装冠梁结构,宽度尺寸不得大于桩体直径。开挖处理之后现场要使用钢筋网砼等护面结构对桩体实施防护处理。
第三,支护模式为锚杆排桩结构,施工人员要注意下列操作要点,首先,锚杆装置上下排之间的间隔距离以及倾斜的角度都必须达标,注浆处理时要使用水泥净浆液材料,注浆材料不用提前预制,施工期间现用现制。其次,现场进行锚杆制作的时候要做好除锈除尘处理并喷涂有效保护漆层。
第四,支护模式是内支撑排桩结构施工要点如下,首先,要注意内支撑结构的安装处理,安装期间的开挖处理要分层操作,先设置支撑结构再进行开挖操作。其次,打桩顺序要按照既定程序执行。现场进行钻孔处理时可同步展开打桩操作。
(5)土钉墙支护施工
土钉墙支护施工是指,对深基坑中土体实施加固处理进而实现支护功能。实际施工中技术人员要对基坑中原有土体结构进行加固处理,在其表层实施混凝土喷涂形成围护面板支护结构,土钉墙支护结构自身稳定性优越,能够作为基坑结构的重力挡墙用于抵御压力。土钉墙支护施工通常应用在地下水位相对较低的,且施工区域周边构筑物较少,地下管线等排布简单施工空间比较充裕的深基坑工程当中,此外,对于基坑土质属于卵石土质、粘土土质或者粉土土质等并非软弱土质类型的深基坑也可以使用此种支护技术。实际操作过程中施工人员要注意以下要点,首先,施工人员要注意分层土层结构的厚度控制,分层土层厚度应与土钉墙体之间的间隔距离保持一致状态,开挖处理的时候要逐层挖掘施工。其次,开挖作业完成后施工人员要在一个小时之内完成土钉安装作业。第三,施工人员要进行分层注浆操作,上层土层结构注浆结束后才能开展下一层土层开挖处理。第四,基坑现场要结合实际排水需求设置集水坑装置或者排水沟渠确保深基坑处于干燥状态。第五,现场技术人员要提取支护土体进行含水检测,根据检测结果灵活设置泄水孔装置。第六,施工人员进行土钉施工的时候要注意控制击入点位和角度控制,此外对于注浆施工的浆液用量和注浆压力也要按照既定参数标准设置。
(6)型钢水泥土复合搅拌桩支护技术
该支护技术的简称又被称之为SMW技术,这种支护技术是指在深基坑中搭建连续排列的水泥土桩截结构,并且在其中应用强化芯材,一般来说芯材会使用型钢次材料。在支护施工中水泥材料是最为主要的施工用料之一,制备处理的时候要使用专门的定制搅拌机械,水泥材料作为支护结构的固话剂,经过充分的搅拌处理之后能够形成稳固连续的支护墙结构,施工人员要在墙体间隙部分安装型钢材料,形成稳固的围栏支护结构。支护施工中使用的型钢插件材料能够多次重复使用,因此能够节省更多支护施工用料成本费用。使用此种支护技术施工的过程中要注意操作细节的处理,例如在拔出型钢插件材料的时候要注意力度控制,确保型钢材料不出现变形受损的情况,防止影响其再次使用。
5、深基坑支护安全监测管控
深基坑支护施工在实际操作过程中可能会周边建筑物或其他设施造成干扰,为此施工期间必须安排专门技术人员负责现场的施工安全监测工作,现场各个监测点位需要全天持续监管,实时获取施工现场水压力值、主动土压力值、被动土压力值以及地层应力等重要数据参数,及时上传给施工安全监管部门。施工安全监测的主要目标就是深基坑内部支护结构状态和其周边构筑物的实际情况,通过监测管理能够全面掌握支护结构内力变化情况,并明确周边构筑物及分布管线实时形变状态,确保支护施工安全开展。此外,通过对支护施工现场进行安全监测还能够对潜在事故进行预测,并提前做好相应的突发事故处理措施,做到最大程度止损。现场监测方案要根据支护施工流程和施工设计进行编制,负责监测工作的技术团队由施工部门和工程建设单位共同组成。
结语:综上所述,深基坑支护施工技术是影响建筑工程施工质量的直接因素,该工序施工阶段必须根据具体的地质水文条件,控制好关键工序,保证施工有序进行。同时,深基坑支护施工技术也应进行不断优化,避免出现施工安全隐患,以此确保建筑工程质量达到标准要求。
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