深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用探讨
摘要
关键词
深基坑支护;施工;建筑工程
正文
引言
建筑工程中,深基坑支护是关键环节,保证该环节的施工质量和安全,可以提升工程的总体品质。目前,工程领域已经推广和应用了多种深基坑支护技术,包括支护桩、钻孔灌注桩等,不同的支护技术有不同的特点,使用要点也有所不同。施工人员需科学选择施工技术类型,严格把控施工工艺与步骤,注重对施工质量的提升。因此,加强深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用的研究至关重要。
1深基坑的定义与特点
深基坑通常是指开挖深度超过5米(含5米),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。随着城市化进程的加速和建筑技术的不断发展,深基坑工程在城市建设中愈发常见。深基坑具有两个显著特点。深度较大是深基坑最直观的特征。较大的深度使得基坑开挖过程面临更大的土体压力和地下水压力,对支护结构的强度和稳定性提出了更高要求。规模较大也是深基坑的特点之一。深基坑工程往往涉及大面积的土方开挖和复杂的施工工艺,需要投入大量的人力、物力和财力,以减轻深基坑土压力为基础,利用支护结构的抗压承载性能,促进深基坑土体表面均衡分布压力,避免深基坑受压严重时引发坍塌后果。同时,大规模的施工也会对周边环境产生较大影响,如施工噪声、尘土飞扬等,因此需要采取有效的环境保护措施。
2深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用
2.1钢板桩支护技术
钢板桩支护技术是深基坑支护中的常见技术,主要利用钢板桩形成连续的围护挡墙,防止基坑周围土体失稳或坍塌,从而起到支护作用。钢板桩之间通常利用锁扣或钳口相互连接咬合,保证一体性,并通过添加内支撑或锚索形成可靠的围护结构,共同承担基坑壁压力,保证基坑周边稳定性和可靠性。钢板桩支护施工的优势在于施工方便快捷、钢板可重复利用,整体挡水效果较好,通过合理设置止水帷幕,可有效应对地下水活动较活跃的区域,较适合对软土、淤泥及淤泥质土等土层的支护。钢板桩支护技术正式施工前,应对基坑周边土层进行勘察,了解地层情况、水文地质条件等,而后确定钢板桩的型号、长度等参数。钢板桩通常采用振动锤或静压机将其垂直插入基坑周边土体中,直至达到设计要求的深度。根据需要,通常还需将桩体连接组装,形成连续的桩墙结构。在一定深度内,钢板桩设置固定锚杆,加固桩体,以增加支撑稳定性。对于一些特殊情况,可采用降水、注浆等辅助措施,提高钢板桩支护的有效性,确保基坑周边土体稳定性。钢板桩支护技术的关键在于钢板桩的沉桩和拔桩作业,沉桩施工中,第一根桩的施工最为关键,应尽可能保持桩身垂直度和水平度满足施工要求。打桩过程中要注意钢板桩之间锁口的连接与咬合,进行合理控制。基坑开挖过程中,应注意及时采取支撑措施,避免钢板桩因土体压力产生较大变形,影响拔桩效果。
2.2地下连续墙支护技术
地下连续墙支护是一种在泥浆护壁条件下,使用挖槽机械沿着深开挖工程的周边轴线,开挖出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法浇筑水下混凝土形成一个单位槽段,最终在地下浇筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁的支护技术。其施工工艺较为复杂,需要严格把控各个环节。地下连续墙支护具有诸多显著优势。地下连续墙支护施工中,应注意规范进行测量放样,为成槽及后续成墙作业提供可靠指导。适当加大导墙内部净空,为成槽机作业提供便利,同时为避免地下连续墙侵入结构,导墙中心线应按设计要求外放。导墙构筑过程中,应注意控制其地面与原土面紧密贴合。浇筑过程中采用对称浇筑法,待导墙强度达到70%以上,才能拆模,并设置木支撑,避免导墙内挤。成槽作业过程中,通常采用间隔一个或多个槽段的顺序施工,一字形槽段长度通常在5m左右,采用三抓成槽的策略,按先两边后中间的顺序抓槽,保证成槽垂直度,并控制槽向直线性。成槽作业完成后,使用刷壁器对槽段接头部位进行清刷,清理干净残留渣土、泥皮等。挖槽结束后,待土渣尚未沉淀时,利用置换法实施清底作业。将钢筋笼起吊,整体放入开挖成的槽段内,若需分段装配,应采用焊接方式连接。钢筋笼吊点应与槽段中心对齐,垂直缓慢下放,不可强行下压入槽。做水密承压试验后,进行导管安装,设置隔水栓,为混凝土浇筑做准备。槽段浇筑过程中,通常使用两根导管同时浇筑,以提高浇筑效果。浇筑过程中应始终将导管埋置在混凝土液面下,严格控制浇筑速度,直至浇筑面高于连续墙设计顶面50cm左右,即可完成浇筑。
2.3钻孔灌注桩技术
深基坑支护作业中,也可采用钻孔灌注桩技术,流程为钻机就位→测量放线→埋设护筒→钻孔清孔→放置钢筋笼→安装导管→灌注混凝土。
在钻孔就位工序中,施工人员可操作钻机等设备进行钻进;完成钻孔任务后,相关人员可利用“十字定位法”确定桩位,即十字护桩+中心桩,且两者至少要形成1.5m的间距;埋设护筒时,尽量以8mm厚度和直径1200mm的钢板制作护筒(桩位与护筒中心线偏差<20mm,倾斜度<1%),同时在冬夏两季应以200mm、300mm的回填标准在护筒周边铺设土层;钻孔时则遵循连续性原则有序钻孔(深度为30cm左右),确保孔位内部排出泥浆最大为1.3kg/m3的密度标准,并清理孔内沉渣;放置钢筋笼、安装导管部分,施工人员需使用接头面积最大50%的螺纹套筒连接接头,而且需以焊接工艺焊接钢筋笼节点。值得关注的是,在以钻孔灌注桩进行支护作业时,多需要与隔水帷幕、土钉墙,共同建立具备抗渗性功能的综合支护结构,以此强化深基坑支护效果。
3深基坑支护施工技术应用的优化措施
3.1注重施工准备
施工准备充足性也是影响支护效果的重要事项,因此施工单位需依据深基坑支护方案,提前准备好机械设备、支护材料。单以钻孔灌注桩技术为例,施工人员需在现场按照施工进度准备好导管、钻机、钢筋笼及护筒资源,后依据图纸组织施工人员有序开展支护工作。尤其在软弱地基条件下应用该技术,施工人员还需实施土层加固处理,并优先制作长护筒。至于现场勘察等工作,则需要技术员配合地勘人员尽早进场使用全站仪进行测量放样,继而为后续支护作业给予保障。
3.2加强变形监测
施工单位采用深基坑支护施工技术,其根本目的是维护基坑安全,故此有必要通过监测变形情况的方法,严控支护结构沉降量。一般,当施工单位采用钢板桩支护技术进行支护施工,则应当在相距桩顶5m处设立测点,并以5m为间距,连续设计多个测点,自此可从测点反馈结果中预判变形风险。相关人员采集沉降量数据时,为增加精度,可实施2次左右的监测操作,且开挖环节,每日至少采集2次测点显示数据,开挖后可调整为每日最少1次。如若变形监测中可见明显沉降现象,则需要及时修复支护结构,或优化支护方案,致使深基坑支护结构,成为深基坑安全施工的重要支撑。施工时也要按照每日1次的监测频率,测量桩体水平位移变化结果,以增强深基坑施工风险的应对能力。
结束语
深基坑支护技术在建筑建设领域将发挥至关重要的作用。未来,智能化技术将在地下空间开发中发挥更大的作用,通过物联网、人工智能等技术手段,必将实现对基坑施工的智能管理和控制,提高施工效率和质量。随着新型材料和技术的不断发展,深基坑支护技术将能够更好地适应复杂地质条件,为基础设施建设提供可靠的技术支持。
参考文献
[1]宋仁松.建筑工程中深基坑支护施工技术的应用[J].中国住宅设施,2024,(12):122-124.
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