深基坑支护施工技术综述

时间:2023-03-16 16:23:04 关键词: 深基坑支护 施工技术

摘要:为确保工程的顺利实施,施工前,根据场地条件设计深基坑梁腰与围护桩的连接方式。基坑降水工作是施工中的一项非常重要环节,此环节可以保证深基坑周围土体的稳定性,也可以避免深基坑出现施工质量方面的问题。

深基坑支护施工技术综述

为满足高层建筑结构在投入使用后的安全性需求,在房屋建设之前,必须做好施工现场的基坑开挖和支护,从而保证房屋的质量。总之,对于高层建筑来说,深基坑支护施工是一项十分重要的环节,但由于高层建筑在建造过程中,深基坑位置离建筑主体比较近,因此,在施工中经常会出现质量方面的问题[1]。为解决此方面问题,需要深入工程实际,制定与建筑工程项目相契合的施工作业方案。

1高层建筑实例

1.1概况

该项目位于城市西北角,由14栋建筑组成,包括高层建筑、小高层建筑、商业裙房建筑。其中,1#~3#为17层;4#~10#为15层;11#~14#为21层。总建筑面积107745.86m2,地下建筑面积24599.41m2,地上建筑面积83150.45m2,上部结构为框剪结构,基础采用预应力桩基础,基坑开挖深度2.35m~8.55m。

1.2场地条件

通过工程方的现场勘查发现,场地现阶段的“三通一平”工作已经基本完成,施工场地内的临时用水、用电线路已经接通到位,为保证施工中道路的通畅,在施工前已经完成了场地的平整处理[2]。但在进一步现场勘查时发现,施工现场的土质较差,因此,在此区域进行深基坑施工难度较高。

对于土质比较差的基坑,技术人员要在现场进行科学勘查。通常情况下,深基坑支护技术都是要经过多次勘测才能够确定施工方案,因此,在施工前要根据现场实际情况进行土质的采样和分析[3]。例如,在使用深基坑支护技术时,首先要对地下土质进行详细分析,根据地下土的分布情况,判断土层当中是否有地下水流动,如果存在地下水,很大可能就是深坑中出现了断层或者是存在很多淤泥,因此,施工前要提前进行土质的测试以避免地下水对深基坑施工造成干扰。

2高层建筑深基坑支护施工技术

2.1深基坑围护结构施工

在对深基坑围护结构进行施工时,采用分层分段的开挖方式。每一层的开挖深度不超过500mm,分层长度应在25m以内。采用边开挖边支护的方式,保证开挖和支护的紧密结合[4]。在对围护结构中的锚杆进行施工时,采用浆囊袋注浆的方式完成,图1为浆囊袋注浆预应力锚杆构造图。

在灌浆袋灌浆预应力锚杆之前,每根锚杆的浆囊袋都要进行检验。如有破损,应立即进行维修或更换。当钻孔出现塌陷、缩颈等情况时,要进行扫孔,扫孔要配合钻头、钻杆多次清扫,以排除渣土,保证孔径和深度符合要求,避免堵塞[5]。在预应力张拉、锚固时,在锚固端的张拉强度应超过15MPa,并完成腰梁位置的加固。提出了用喷砂灌浆法浇筑腰梁和护桩间的间隙,并在养护期混凝土强度达到80%后进行施工。张拉需要按照20%、40%和100%的比例分级加载,锚杆的预应力张拉设计值设置为70kN。在完成对围护结构的施工后,需要对其进行严格的质量验收,确保各检验内容符合要求,才能够开展后续的施工工序。

2.2土方开挖与回填

土方开挖的基础标高要与结施图配合,如结施图与基础支护段的标高不一致,则以结施图图纸为准,并向相关各方汇报[6]。开挖前要做好桩位交接,并采取相应的防护措施。在施工过程中,要有专门的人员进行统一的指挥和安排[7]。在土方开挖之前,由工程技术主管进行施工技术交流,确定开挖顺序、施工方法、施工要求,并及时进行硅垫层的施工,以保证施工过程中的施工安全。基坑工程施工必须按分层、分段原则进行。在挖土之前,按照设计的桩位图,在第一层土方开挖之前,在每个桩位上洒上石灰,以标明施工桩的位置。在基坑开挖时,在桩与桩之间要注意挖掘机械的运行,不得用挖掘机撞击桩,否则会造成桩体的错位,导致发生质量事故[8]。在开挖过程中,将剥落的土壤进行分层,削去的土壤厚度不得大于1.2m。最后300mm的土方、地梁、承台等局部深挖时,宜采用手工开挖,以减小对基坑的干扰,禁止超挖,承台部位要跳挖。开挖到坑底后,要分段进行,72h以内必须铺设素混凝土垫层。图2为施工作业面土方开挖示意图。

根据图2的内容进行土方开挖,各层间的分层厚度不得超过250mm,使用蛙式打夯机或用挖掘机进行分层夯实。地基和管线段回填采用在两侧均匀回填的方式进行,以避免基坑中心线的偏移。回填时,要充分考虑到气候变化对回填体的影响,如有需要,可采用暂停回填或采用防水覆盖等方法。严格控制回填土的质量,不得采用含水量太高或已达到饱和或被雨淋湿的土料。在回填区的表面被雨水浸泡或淋湿时,在回填之前,必须先把表面的土层清除,然后再进行填筑。在回填过程中,若发现有机杂质,应及时清理,清理后才可继续填筑。在碾压回填时,要对地基或外墙防水进行防护。

2.3深基坑降水、排水施工

该工程项目地质条件不利于此次支护施工,开挖范围内土层的渗透性能总体较差,因此,根据这一特点提出以下施工方案:

在基坑内采用明渠排水,在离放坡点lm以外的地方,挖深300mm~500mm的明渠,每20m布置一口收集井,共计22口,用潜水泵进行24h抽水,确保基坑洁净。基坑外排水渠采用300mm×500mm的砖砌排水沟,并在外侧涂上水泥砂浆,防止地表水渗透。此外,在排水渠的周围布置集水井,并在此基础上设置15口收集井,收集地表的雨水和施工用水,然后通过沉淀池进行沉淀,最后排入污水管网。

在施工过程中需要注意,及时观测集水井中水位的变化情况,避免土方开挖受到地下水的影响;密切关注基坑边坡的动态,及时反馈资料,调整设计方案,保证基坑工程的正常进行;定期检查水泵设备,保证正常的降水量;安装发电机,以保证在断电情况下能够正常地进行降水,从而保障基坑的安全。在完成基坑降水后,需要对降水设施进行封堵。在建筑结构围护底板之前,可以将部分集水井封住,其余的在底板施工中做适当的防护和处理,待基坑工程完成后,可以用砂砾填充集水井,并进行压实。

3实证分析

以上述工程为例,对该工程项目展开深基坑施工。为确保工程的顺利实施,施工前,根据场地条件设计深基坑梁腰与围护桩的连接方式,如图3所示。基坑降水工作是施工中的一项非常重要环节,此环节可以保证深基坑周围土体的稳定性,也可以避免深基坑出现施工质量方面的问题。因此,可从现场工作入手,对施工现场进行安全技术管理,施工人员要根据现场实际情况,对深基坑进行有效加固,防止发生塌方事故以及其他破坏形式事故。

施工中,要明确基坑的支护结构类型和支护形式,明确各个支护结构的优劣势,以此为依据,对施工的安全性进行合理设计与分析,并根据不同工况采用不同的支护形式展开施工。同时,需要明确基坑中不同地质情况下对支护结构的要求。

由于深基坑一般比较长且深,所以需要结合现场施工情况做好相应的支护结构方案设计,通过合理安排人员、机械投入及施工质量保证措施,以保证施工人员和设备的安全。在整个施工过程中,还可能出现一些不良因素直接影响到支护结构的性能以及稳定性等,所以对这些因素要引起重视,并采取相应的措施以保证施工质量和施工安全;同时,还要做好相关的管理工作,充分考虑后期可能出现的情况。另外,在施工过程中还要合理安排工作时间,针对复杂情况进行合理分析处理,如果遇到不利因素(如雨水、地下水等)影响基坑施工的正常进行,必须制定相应的措施。完成上述措施后,设置深基坑监测点,在监测中,连续三天的总位移量应小于3mm,总位移应小于30mm,当不满足上述条件时,触发预警,即工程需要返工。按照上述方式,展开连续16d的监测,监测结果见表1。

4结语

(1)根据表1深基坑支护施工位移监测结果,监测过程中,任意3d的总位移量小于3mm,深基坑总位移量小于30mm,说明设计的施工方案可以控制基坑位移与沉降,提高深基坑的稳定性与安全性。

(2)通过以上分析可以看出,深基坑支护施工技术是建筑工程项目施工中非常重要的一个环节,同时也是工程质量控制的重点所在,因此需要对其加以重视和改进。在后续相关的工程项目施工中,应当根据实际情况制定专项施工方案,以避免由于深基坑质量问题造成的建筑工程质量不佳等问题。

参考文献:

[1]张堪培,许敏,冯龙飞.旋挖钻进、泥浆护壁技术在深基坑支护咬合桩中的应用[J].广东土木与建筑,2022,29(10):15-18.

[2]王世君.2022冬奥会张家口山地转播中心项目深基坑支护和监测方案实践[J].河北水利电力学院学报,2022,32(03):21-27.

[3]魏国栋,杨鸿智,王晓磊,等.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用研究[J].价值工程,2022,41(27):142-144.

[4]马骁,秦伟.基于全过程控制的深基坑支护设计及施工研究以江苏省综合建筑基坑工程为例[J].中国建筑金属结构,2022(09):73-75.

[5]莫品强,刘尧,黄子丰,等.复杂支护条件下深基坑支护桩-冠梁-支撑的变形协调及空间效应研究[J].岩土力学,2022,43(09):2592-2601.

[6]陈祥森,覃荣高,黄钊,等.暗浜软土地区大规模深基坑支护施工方案设计[J].建筑机械化,2022,43(08):68-71.

[7]刘成星,刘晓董,唐旭君.浅谈滨江地区软土条件下超大深基坑支护设计与施工质量控制要点[J].工程机械与维修,2022(04):194-197.

[8]邓超,杜应平,田朋飞.逆作法墩式挡墙在土岩结合深基坑支护中的设计与应用[J].岩土工程技术,2022,36(04):334-339.

作者:陈小雷 单位:肃南裕固族自治县祁隆建筑安装有限责任公司