建筑工程施工中深基坑支护的施工技术探讨论文_王雪松

建筑工程施工中深基坑支护的施工技术探讨论文_王雪松

天津滨海新塘建设发展有限公司 天津市 300450

摘要:深基坑支护技术是应用于建筑工程施工中的一项重要技术,对该技术引起足够的重视,才能使建筑工程施工的稳定性和整个建筑工程的质量得到保障。文章结合工程实例,就建筑工程施工中深基坑支护的施工技术展开分析。

关键词:建筑工程;深基坑支护;施工技术;探讨

1常用深基坑支护技术概述

1.1钻孔灌注桩支护技术

灌注桩指的是利用机械和人工操作等施工形式使桩孔成型以后,在孔内放入钢筋笼并浇筑混凝土,这样在地基中形成桩体支护。钻孔灌注桩的适用范围基本涵盖了所有地质条件,该技术应用的基坑侧壁安全等级可以分为一级、二级、三级,其多用于开挖深度在7~15m的基坑加固工程。钻孔灌注桩的优点有:适用于所有地质情况的基坑加固,刚度比较大,抗渗性强,安全系数很高,同时在施工的时候噪音与晃动都比较小。较深的基坑也可以采用此支护方式。缺点:由于是在泥浆中浇筑桩基混凝土,所以混凝土的强度和质量较难把控;且泥渣对环保水保不利,经济成本较高,施作进度慢。

1.2土钉墙支护施工技术

土钉墙支护主要包括加固土体、土钉和混凝土面层,基于土体与土钉之间相互牵制的原理,利用土钉对土质内部的弯矩和应力加以限制,达到改善土体变形的目的,相对而言施工简便快速,容易控制施工质量,适用于黏性较好的土层,以及需要加固或维护的基坑边坡。实施前必须事先进行土钉拉拔试验,确定钻孔深度合理的基础上,再开展钻孔和注浆作业,其中注浆的水灰比需配比科学,以便凝结后更好地与土体形成一个整体,发挥增强深基坑结构支撑性和稳定性的作用。土钉墙的适用条件:基坑侧壁的安全等级分为二级和三级,基坑深度从2m到14m,通常适合粘性土、粉土、杂填土、非松软土以及碎石土等地质环境条件。土钉墙的优点有:设备轻便,可多点施工,效率高,施工场地小,成本低,振动小等。缺点:适用范围较小,支护刚度低,容易破损及渗水,构筑物和管线密集位置施工局限性较大。

1.3深层搅拌桩技术

这种技术是指利用搅拌机将基坑土体与水泥均匀搅拌在一起,在搅拌过程中,基坑内的土体经过与水泥充分反应,其物理性质出现了显著变化,使软基硬结固化,外理后可在基坑内形成桩或墙等,其对基坑具有强大的保护能力。在黏土基坑、软土基坑以及沙土基坑中运用深层搅拌桩技术,有助于提升这类基坑的固土能力和支撑能力。深层水泥搅拌桩的适用条件:基坑侧壁的安全可以分为二级或三级,其适用条件是:地基承载力不小于150KPa,基坑的深度要不大于6m,地质环境一般是淤泥、粉土或者砂土的情况;当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,需要利用现场试验来确定适用性;同时,应注意季节性气候温度的变化,尤其是在冬季,低温对处理效果有较大影响。深层水泥搅拌桩的优点:坑内不需支撑,便于机械施作和快速开挖;即可挡土支护又防渗止水,经济性较好。缺点:施工周期较长;位移变形相对较大;成型墙体厚度大,有时受周围环境限制。

1.4地下连续墙支护

地下连续墙往往需要特定的挖槽设备,通过测量放样在深基坑四周划分槽段,在泥浆护壁的条件下开挖沟槽,清槽后吊放钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土形成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁。地下连续墙因具有安全可靠、耐久性好的特点,在多数土层条件中均可应用,像无黏性土、黏性土、软砾石层等地层中成槽率高。地下连续墙的适用条件:基坑侧壁的安全等级分为一级、二级和三级,通常基坑深度大于10m时采用,所有的环境地质均适用。现浇地下连续墙的优点:施工机械振动小,噪音低,占用场地小,防渗,可靠近原建筑物施作,墙体增大时,可承受大量土压力,充分利用建筑红线内有限的场地和空间,充分发挥投资效益。缺点:相邻墙体搭接面容易被泥浆污染,造成墙体节段不对齐,渗漏等现象。

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1.5槽型钢板桩支护技术

槽型钢板桩支护是采用长度为6m~12m的槽型钢板桩,利用震动打桩机或压桩机垂直打入地面,利用钢桩自身的抗弯强度进行土体支护的方法。钢板桩的适用条件:基坑侧壁的安全等级分为一级、二级和三级,基坑深度从2m到10m,通常适合淤泥土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土和素填土等一些复杂的地质环境。槽型钢板桩的优点:施工工期短,经济性较高,施工工期不受限制,桩后可立即开挖,施工方便,材料可重复利用。缺点:不具有防水性,对有抗渗要求的基坑不适用,受地质影响较大,个别坚硬地质条件下施工困难。

2建筑工程中的深基坑支护施工技术

为更为深入的了解建筑工程中的深基坑支护施工技术,在此结合某工程实例加以分析。已知,该建筑工程属于住宅项目,包括7栋住宅,楼层为18、22层不等,地下开挖深度在12m左右。在探清地下管线分布、地质条件、水文条件后,作了如下设计与施工:

2.1围护体系与坑内加固设计

该深基坑工程的围护体系综合采用了搅拌桩止水帷幕、两道钢筋混凝土水平内支撑配以钻孔灌注桩的形式,其中水泥搅拌桩分别设于深基坑的东侧与南北侧坑边,在加固裙边的基础上用高压旋喷桩加固基坑落深区;内支撑为对称与局部角撑的形式,要求基坑全部采用明挖顺做法。对坑内加固中的裙边设计的是双轴搅拌桩,从坑底以下4m便就开始加固直至第2道钢筋混凝土支撑,以防围护结构变形,坑中坑加固选用的是高压旋喷桩,要求整个支护范围内一律进行压密注浆,水泥掺量设定的是10%。

2.2各个环节的施工技术要点

一、在三轴搅拌桩施工期间,为保证裙边被动土得到良好的加固,采用了搭接的施工方法,然后基于跳打开展三轴施工,同时严格把控搅拌桩平面位置和垂直度误差,使其分别低于2cm和1 /200,在保证机头位置低于0.5m/min的前提下,控制桩顶、桩底、桩位、桩径的误差分别为-50~200mm、±200mm,<50mm和<0.04D。

二、在高压旋喷桩施工过程中,先检查打桩机性能良好后拔出一部分套管,使其高于旋喷高度后拆除上段套管,然后一边旋转一边提升旋喷管,确认流量、风量、压力等参数达到要求后开始旋喷,并在结束后严格检查施工质量,如水泥用量、外加剂性能、地基承载力、桩体完整性等,确保钻孔垂直度、孔深、孔位偏差分别低于1.5%、±200mm和50mm,且桩体直径偏差低于50mm,搭接长度大于200mm,桩身中心偏差低于0.2D。

三、在压密注浆施工中,选用的是水灰比为1.5的P.042.5水泥,注浆压力在0.2MPa-0.4MPa之间,注浆孔孔径为70mm- 1 1 0mm,垂直误差低于1%,在完成注浆后注意及时清洗机具。

四、在围护桩与立柱桩施工中,要先测量放线再理设护筒,待钻机就位后钻孔,配以及时清孔以免遗留杂物,在制作与放置钢筋笼过程中必须严格遵守设计要求,控制其直径偏差、长度误差、主筋间距偏差、箍筋间距误差分别低于±1 0mm、±100mm、±10mm和±20mm,且焊缝符合施工标准,钢筋笼的标高和中心位置也要加强控制。

五、在内支撑施工中,先用C30早强素混凝土作为支撑垫层,厚度设在200mm左右,待混凝土强度达标后铺设木板保证下层土方安全开挖,在保证压顶圈梁接缝严密的基础上借助钢管、对拉螺栓、扣件等固定模板,待混凝土浇筑24h后予以合理拆除。通过采用先进的技术手段监测该基坑变形后发现,上述支护方案可靠有效。

总之,深基坑支护作为建筑工程不可或缺的组成部分,既是施工重点,也是管理难点,施工中必须基于科学全面的地质勘察,结合施工标准和工程实际,制定并切实优化深基坑支护方案,配以严格规范的施工,减少质量安全隐患,为建筑功能的发挥奠定良好基础。

参考文献:

[1]于淼,于学生.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理策略[J].智能城市,2019,5(22)

[2]赵婧.深基坑支护设计与施工要点讨论[J].工程建设与设计,2019(23)

论文作者:王雪松

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/2/24

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