建筑工程中的深基坑支护施工工艺
摘要
关键词
建筑工程;深基坑支护;施工工艺
正文
1 深基坑支护类型
1.1 钢板桩支护
钢板桩支护作为一种安全可靠、经济实用的深基坑支护形式。它被广泛的用于建筑工程项目。采用钢板桩进行深基坑支护,其优势在于:①钢板桩可为基坑提供较好的侧向支撑,并可有效地控制基坑的变形。②钢板桩具有高刚性、高强度等特点,可以承受很大的地压。③钢板桩的施工快捷,可大大缩短施工时间,提高工作效率。④可以反复利用钢板桩,减少了施工费用。但钢板桩也有其不足之处:①安装钢板桩需专用设备,噪音大。②在施工过程中,经常出现钢板桩的弯曲、扭转等问题,应加强对其施工质量的管理。③由于钢板桩与土体间的摩擦阻力及锚固能力差,故需对其进行附加加固。
1.2 水泥土墙支护
水泥土挡墙作为一种新型的深基坑支护方法,在软弱土层及软弱土层中得到了广泛的应用。该方法是通过水泥土与水泥土发生化学作用而固化土体,并在土体中形成强度高、抗渗性能好的水泥土挡墙,从而实现基坑的稳定。实践表明,采用水泥砂浆对地基进行加固处理,可以明显地改善地基的强度与承载能力。同时,水泥土挡墙还具有较强的防渗能力,可以有效地防治基坑的土壤侵蚀。该支护形式适合于各种土层,特别是在软弱、疏松的土地上使用,具有明显的优越性。水泥土挡墙的施工技术比较简便,对场地的要求也比较低。与其它支护方法比较,水泥土挡墙具有用料少、施工费用少等优点。
1.3 土钉墙支护
土钉墙是一种适合于土质条件较好,且基坑较深的基坑支护形式。在基坑开挖过程中,先在基坑内埋设钢筋砼或钢筋砼挡墙,再经锚固、锚固等措施,构成一种既有强度又有稳定的支护结构。在工程实践中,土钉墙可以很好地将水平荷载传递给基坑,起到增强墙体稳定的作用。由于其承载力大、承载力大,适合用于大开挖。土钉墙是一种适合不同土层的基坑支护形式,尤其是在土质良好的地方,其基坑支护技术比较成熟,对场地条件的要求也比较低。
1.4 排桩支护
排桩是一种安全可靠、经济实用的支护形式。排桩围护结构一般是一组垂直排桩,其间距及深度应视工程地质情况、基坑开挖深度及设计要求而定。排桩支护可为基坑提供良好的横向支护,并能有效地控制基坑的变形,且承载力高、止水效果好。排桩支护施工涉及到桩孔的开挖,钢筋笼的制作与吊装,混凝土的浇筑与养护。在排桩支护中,要防止桩孔塌陷,防止机械损伤,防止人身事故发生。在此基础上,应结合工程实际,合理地调整排桩的间距、深度及布置形式,以保证排桩的安全稳定。
1.5 逆作拱墙支护
逆作拱墙是一种应用于大基坑,周围环境较为复杂的工程。拱墙支护结构是由拱脚、拱肋和墙体等部分组合而成的,能够有效地抵抗土的横向及竖向荷载。实践证明,反向拱墙具有良好的结构稳定性,能够有效地将土体荷载转移、扩散,从而增强基坑支护的稳定性。逆作拱形结构的钢管混凝土拱与混凝土墙的抗弯承载力高,适合用于大开挖。但是,它的施工技术比较复杂,对场地的要求也比较高。
2 建筑工程中深基坑支护施工工艺要点分析
2.1 工程概况
某建筑工程建筑面积约113000平方米,位于浙江地区,由8栋高层建筑组成,对根据本项目的实际情况,考虑到基坑的深度和地质状况,本次施工采用了“混凝土排桩+混凝土内支撑”的支护方式,而在坑外则采用了三轴水泥搅拌桩。通过对工程实例的分析,提出了一种新深基坑支护施工工艺。
2.2土方开挖回填施工要点
1)在开始施工之前,必须对地下管道和周围建筑物进行详细的勘察,对受到深基坑影响大的部位进行防护,并将出现的裂纹和损坏的情况都记录下来。2)在进行土方开挖时,应坚持分层分区的原则,并与基坑支护相结合,同时进行土方开挖;可以采取分层挖掘的方式来进行挖掘,但是需要对挖掘的间距进行控制,其中可以将人工挖掘和机械挖掘相结合的方式来进行;挖好之后,就是封底了。避免基材被水浸透,使其不会暴露于空气中。为防止土方开挖时产生土体移位、地表上抬等现象,应对基坑的深度进行控制,避免出现超挖或少挖的现象。在对淤泥质土进行开挖时,应注意避免人为因素对土体的干扰,以及防止土体产生过大的变形。若发现基坑内出现不正常现象,应立即停工,分析产生的原因,避免在不利气候条件下施工。在进行土方回填之前,应尽量避免使用垃圾土和砂土等,在进行回填工作时,应使用级配砂石,压实度较好的素土,并对回填层的压实度进行控制。
2.3混凝土灌注桩施工要点
2.3.1测量放样
在测量放线方面,可采用全站仪进行放样,分析站房所引测控制点的坐标,并与施工图相结合,保证桩位。在桩位选定后,在桩位位置安放钢筋棒,做好防护措施。
2.3.2钢筋笼施工
钢筋笼可按设计要求制作,各节段长度应控制在5-9米之间。做好钢筋的搭接和机械连接,并对接缝进行处理,让它们交错排列。在进行接缝焊接时,应保证焊缝长度在10 mm以内,在施工钢筋笼时可采用螺纹箍;钢筋的保护层厚度在50毫米左右。在进行钢筋笼的捆绑、提升时,应保证其方位准确。在下钢筋笼时,一定要保证其下落的速度要慢,并且要保证其竖直方向,防止钢筋笼的上浮。
2.3.3清孔处理
在灌注混凝土之前,必须先清孔。在钻孔灌注桩中,要采用反循环的方法,在下管时,要对管底与沉淤面之间的距离进行控制,一般为300-400 mm,在给风的时候,要做好孔内补浆工作,并对送风的风量进行控制;对其进行控制。排出钻渣后,对导管进行跟踪,清理完毕后,要对钻孔中的泥浆进行控制。在旋挖桩中,可采用清孔钻头来清孔,同时要严格控制泵抽吸力度,尽量减小对孔壁的冲击。清孔结束后,应将孔底沉渣的厚度控制在50 mm以内。
2.3.4泥浆护壁成孔工艺
在钻孔灌注桩施工中,泥浆护墙成孔技术是关键。在进行泥浆护墙成孔工艺时,首先要进行护筒的设置,并对相关的工艺条件进行了分析,以保证护筒的安放是否满足设计要求;同时也要做好清孔工作,保证土与开孔之间有一段距离。
2.3.5灌注混凝土施工要点
钻孔桩完成后,要先在地上浇筑混凝土,对导管进行组装和测试,确认无误后,才能进行孔内的插入和保护;避免管道阻塞。二次清孔结束后,孔底沉渣不能超过200 mm,经检查合格后才能进行灌注。在灌注过程中,要注意控制好灌注的速率,保证整个过程的连续性,埋设的深度应大于2米。施工中应注意防止塌孔、夹泥、断桩等现象的发生,保证沉降槽内的泥浆能够及时排出。
3.3三轴水泥土搅拌桩施工要点
三轴水泥搅拌桩是本项目的关键,应注意如下几个方面的问题。1)配合比的控制,施工前应对水泥浆的配比、拌和时的水泥用量进行控制;对配料情况进行分析,避免出现离析现象。2)对抽气进行控制。对泵压进行严格的控制,保证泵的流量平稳、持续。3) 偏差的控制。要控制好搅拌桩的垂直度和桩位的偏差,如果出现了偏差,就要进行检验。4) 搅拌速率的控制。要做好混合速率的控制,并且要提高混合均匀度。5)控制止水技术为防止基坑塌方,三轴水泥土搅拌桩止水帷幕采取套打法施工。
3.4深基坑的监测
在深基坑施工中,必须对施工现场进行多次观测,确保施工质量不低于2次。在施工过程中,应对其进行周期性的测试,其频率详见表1。深基坑开挖必须符合现实规范。
表1 监测频率
施工进程 开挖至第一道支撑底 | 基坑开挖过程 开挖至第二道支撑底 |
开挖至基坑底 |
<7d | 地下室底板浇筑后的时间 |
>28d | |
7~14d | 14~28d | |||||
频率 3d1次 | 2d1次 | 1d1次 | 1d1次 | 3d1次 | 5d1次 | 7d1次 |
3.5监测结果
对深基坑施工后的监测结果进行统计,见图1
图1深基坑施工后总变形量统计
从上述分析中可以看出,在基坑工程中,没有一项监测指标是:基坑围护结构的水平总位移,深基坑的侧向变形,围护结构的变形;结果表明,在基坑开挖过程中,基坑围护结构的倾斜度都小于24 mm,且在支护过程中,地表的沉陷都不大于-20,这表明了这种支护方式能够有效地控制深基坑的变形。
3深基坑支护施工的管理策略
3.1选择科学合理的深基坑支护形式
在此基础上,提出了一系列的新方法,并提出了相应的解决方案。在当前的建筑工程中,土钉墙,边坡支护,混凝土灌注桩;钢板桩、地下连续墙等是常用的支护方式,每种支护方式各有其自身的特点和适用范围,为了使其发挥出最大的效果,在此之前,必须要对工程的地质、土质、水文等基本情况进行调查,然后才能选用一种支护方式或组合式支护结构。
3.2选择有效的施工组织设计
深基坑支护是一项非常困难、非常困难的工程,因此,为了从根源上提升工程的质量和安全性,施工单位应该将各种因素都考虑进去,制定出一套完整的施工组织。对施工过程进行科学的规划,制定相应的应急计划,对项目资源进行有效的配置,以保证项目的顺利进行。在保证人力物力的合理配置和时间安排的前提下,还应对实际工程中可能出现的各种状况进行分析,并预先制订相应的对策。
3.3全方位监测施工过程
在深基坑开挖过程中,由于施工过程中,由于各种原因,会造成支护结构或尺寸偏离设计,从而增加了施工风险;为了解决这个问题,施工单位必须对深基坑支护过程进行全面的监控,以便在动态的施工监控下,能够及时地发现问题,并进行有效的处理。如果可以将多种传感器和其他设备安装到工程工地上,建立一个智能的监控系统,通过这个系统可以对有关的数据进行实时的收集,并通过对这些数据的分析,判断有没有建设危险。在一定时期内,当观测到地下水有较大的变化时,应及时对工地上的工程进行调整。
4结论
本文对建筑工程中的深基坑支护技术内容进行了较为深入的探讨,在实际操作中存在着许多的困难,应将其与科学、合理的工艺管理内容相结合,以提高工程质量。在根据实际情况制定施工程序的同时,也要加强技术管理,做好前期调查,对工地的地质情况有一个全面的了解;加强施工过程中的质量控制,充实施工技术的内容。总之,深基坑支护施工工艺对整个建设项目起到了很大的辅助作用,可以达到高质量的要求,这是今后类似项目的施工工作中需要关注的问题。
参考文献
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