建筑工程深基坑开挖施工及支护措施探讨论文_朱培生1,姚茂连2

建筑工程深基坑开挖施工及支护措施探讨论文_朱培生1,姚茂连2

摘要:当今社会经济迅速发展,城市用地紧张问题日益凸显,因而高层建筑被广泛应用。作为建筑施工的基础,深基坑决定了建筑的质量,其支护工程是施工主体的重要组成部分。本文为后续施工,总结现阶段的深基坑支护施工技术,以提供理论基础和实践指导。

关键词:建筑工程;深基坑;开挖施工;支护

前言

土方开挖工程看似简单无多大技术含量,实则对其的现场组织协调要求极高,高层建筑的深基坑开挖,尤其是闹市区的开挖,四周建筑密集、场地较窄,地下管网复杂;同时,基坑支护是个隐蔽工程,如果施工不慎就会造成质量安全隐患。因此,加强深基坑施工,并选取一种在经济、技术上都合理可行的支护类型就成为了当前深基坑工程中需要解决的问题。必须针对施工地区的地质情况采取相应的施工技术措施,严格每道工序,加强质量安全检查,以促进深基坑开挖与支护施工可以达到设计规范要求。

1土方开挖施工技术

1.1土方开挖平面布局

本基坑开挖采用信息法施工,对支护桩、桩顶梁、腰梁、喷锚施工和土方开挖全过程进行严格的监测。同时土方开挖应与边坡支护施工紧密配合进行。土方施工采用机械与人工同时进行的办法进行施工,采用后退式挖掘,人工开挖的范围主要是距围护桩较近的冠梁土以及机械开挖后基槽边角修整。同时,根据基坑支护设计,土方开挖与基坑支护施工密切地配合在一起,土方开挖在平面上采取分成两段开挖,在竖向上分成1~4层开挖。

1.2土方开挖技术流程

采取分层分段对称开挖,结合预应力锚索、土钉埋设位置、道数以及开挖总深度进行控制。开挖一层后及时做好腰梁及锚索、锚喷支护后方可进行下一层土方的开挖。开挖的承台、地梁、集水井几何尺寸小,精度要求多,故开挖前首先根据测定的轴线控制网初步放线,并在基坑边加钉轴线控制木桩,依次放出开挖边线。根据相应的轮廓线,人工能够开挖的地方,人工用铁锹和风镐进行开挖。每层土方开挖先挖、排基坑四周的土方,首先为支护结构施工创造有利条件,然后进行基坑中间部位的土方施工,此时土方、支护可同时施工互不影响。待支护完毕后,再补挖该部分预留土方,使整个工程平稳有序地进行,以达到土方与支护施工的最佳配合状态。

在第一层挖完后按土方开挖图标示的位置修筑15%的坡道,以便挖土及运输车辆进出。每层开挖时都必须按规范要求留置运输土方坡道,土方开挖运输车辆都只能在场内行走,严禁在边坡上部平台处行走。土方开挖到基坑底后,立即施工垫层,并且利用垫层作为水平运输通道。在对基坑开挖坡面进行修整过程中,应有专人负责进行坡度控制,以确保基坑底边线位置和基坑坡面符合设计要求。

2深基坑支护的施工

2.1建筑工程土钉墙施工技术

土钉墙是一种原位土体加筋技术,其施工要求较高。土钉墙的施工技术有几个重要环节,分别是土钉制作、土钉成孔、土钉送入、喷射混凝土施工。

2.1.1土钉制作

在土钉上每隔两米要焊接一个对中支架形成锥形滑撬,这样做减少土钉送入土中的阻力的同时,又可以保证土钉在孔中的位置居中,既可以避免偏心状况,又大大提高土钉抗拔力。

2.1.2土钉成孔

土钉施工成孔采用的钻进成孔技术,在成孔环节中要牢牢把握孔径及倾角的角度,确保孔径大于100mm。成孔孔位可以按自身需要进行部分整理,在遇到屏障时,可适度调节成孔角度。在成孔后对孔径、孔深、倾角进行查验,做好施工和隐蔽工程各项记录。

2.1.3土钉送入

对中支架必须严格依照设计要求进行安装,钢筋保护层也要严格把关,土钉插入孔深应为设计长度的95%及以上。钢筋要通过复检,标杆制作和钢筋焊接都要严格按照设计要求,钢筋焊接满足单面焊焊接长度为钢筋的10d,双面焊焊接长度为钢筋的5d,检查支架厚度,如果支架支撑不起,可按相应实际情况加焊定位支架。土钉送人孔中后,要进行压力注浆,压力注浆这一环节要严密控制压力的数值,压力值与注浆管放置的位置密切相关,当注浆压力达到0.5Mpa时,注浆管的位置距孔底250~500mm,持续5分钟,止浆塞能够保证水泥浆能够有效渗入土体孔隙中,保证注浆饱满。

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2.1.4喷射混凝土施工

喷射混凝土施工是个精细过程,有几个要点需要注意:要求严格控制计量配比,喷射作业是个循序渐进的过程,要求阶段性进行喷射作业,同一分段内自上而下顺序喷射,喷射厚度按设计要求进行;喷射时垂直喷头与受喷面,且距离保持在0.6~1.0m之间;喷射混凝土终凝2小时后要洒水养护3~7天。

2.2泥浆护壁

在地下连续墙挖槽过程中,泥浆的作用是护壁、携渣、冷却机具滑,正确使用泥浆可确保挖槽的顺利实施。泥浆具有一定的相对密度,当槽内泥浆液面高出地下水位一定高度时,泥浆在槽内就对槽壁产生一定的静水压力,可抵抗作用在槽壁上的侧向土压力和水压力,防止槽壁倒塌和剥落,防止地下水渗入。泥浆需按一定的配合比掺入一些外加剂进行搅拌配制。泥浆搅拌常用高速回转式搅拌机和喷射搅拌机。在地下连续墙施工过程中,泥浆与地下水、砂、土、混凝土、膨润土、外加剂等接触会有所消耗,而且也会混入一些土渣和电解质离子等,使泥浆受到污染导致性质恶化。泥浆的恶化程度与挖槽方法、土体种类、地下水性厦和混凝土浇筑方法等有关。被污染后性质恶化的泥浆要经过处理后方可再次使用,若污染理就要舍弃。

2.3基槽挖掘

基槽挖掘是地下连续墙施工中的关键工序。它的挖掘机是特制的,抓斗包括索式中心提拉式导板抓斗、索式斗体、推压式导杆抓斗、液压式抓斗;钻头式挖槽机等两类。在挖掘之前应进行单元槽段的划分。单元槽段是地下连续墙在延长方向上一次浇灌混凝土的长度。每一单元槽段头上有一个接头便于下一段施工的衔接。单元槽段的长度应大于挖槽机工作装置的长度,同时又应考虑地质条件、地面荷载、起重机的起重能力(吊钢筋笼)、并要求单元槽段内棍凝土应在4h内浇完等因素,所以太长也不行。根据经验一般单元段长度取5~8m为宜。在挖掘中要防止槽内土壁坍塌,地下连续墙施工时保持槽壁的稳定性,防止槽壁塌方是十分重要的问题。如发生塌方,不仅会有埋住挖槽机的危险,使工程拖延,同时可能引起地同时可能引起地面沉陷而使挖槽机械倾覆,对邻近的建筑物和地下管线造成破坏。如在吊放钢筋笼之后,或在浇筑混凝土过程中产生塌方,塌方的土体会混入混凝土内,造成墙体缺陷,甚至会使墙体内外贯通,成为产生管涌的通道。因此,槽壁塌方是地下连续墙施工中极为严重的事故。影响槽壁稳定的因素是多方面的,可以归纳为泥浆、地质及施工3个方面。因此要注意做好以下几方面工作:(1)泥浆的供应要保证,且防止漏失,泥浆循环时要及时补浆;(2)泥浆的配合比、质量都应达到设计要求,不得偷工减料出现低质量的泥浆;(3)防止雨天时地面水渗流入槽内;(4)对遇到挖掘的地下障碍要处理得当,不能造成塌壁;(5)单元槽段不能分得过长,尤其土质较差的土要能尽快浇好混凝土,减少空壁的时间,保证泥浆在安全液位以上,减小单元段等办法避免坍塌事故。地下连续墙施工中,目前应用最多的是吊索式蚌式抓斗、导杆式蚌式抓斗、多头钻和冲击式挖槽机。在不同机械选择时要根据土质情况选择最合理的施工机械。

2.4钢筋笼的制作及安放

2.4.1钢筋笼制作

钢筋笼搭接焊应有钢筋焊接接头试验报告,单面焊焊接长度为10d,焊缝宽度为0.7d,焊缝厚度为0.3d,桩身每2000mm加设一根准14加劲箍。钢筋笼制作应符合表1标准。钢筋托架应在同一个平面上,加强筋用固定环形模板制作,以保证其外形圆整和直径正确,成形的钢筋笼应平卧堆放在干净的地面上,堆放层数不得超过二层。

2.4.2钢筋笼安放

钢筋笼在完成验收后方能下入孔内,上、下两节笼对接时要保证主筋位置对准,同一平面内的接头应≤25%主筋根数。钢筋笼下入孔内受阻,禁止强行下入,查明原因并处理后方可下入,必要时应起拔扫孔后再下笼,确保下放钢筋笼和钻孔的同心度,钢筋笼保护层厚度按设计要求施工,严格按设计长度制作钢筋笼长度,并使钢筋笼就位正确。

3结语

总之,基坑支护作为一个结构体系基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数应要满足其上部结构的稳定和变形的要求,不致使支护产生失稳,而在保证不出现失稳的条件下并且要求不影响周边建筑物的安全使用,同时还要控制位移量又要达到降低成本费用的目的。

参考文献:

[1]尹华东.浅谈深基坑开挖与支护技术措施[J].建筑工程,2010(09)

[2]郝艳领,王刚,王庆辉.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].门窗,2014(01)

[3]陈滨宏.探讨深基坑开挖及支护施工中存在的问题及其对策[J].建材与装饰:上旬,2012(8)

论文作者:朱培生1,姚茂连2

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月上

论文发表时间:2016/8/17

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