高层建筑深基坑支护安全的施工技术论文_罗杰

高层建筑深基坑支护安全的施工技术论文_罗杰

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【摘 要】高层建筑深基坑支护技术是高层建筑建设的重要内容,是关系着整个施工建设能否达标的关键,科学、合理的高层建筑深基坑支护技术能够提高工程的经济效益、保证人们的财产和安全。本文论述了深基坑支护结构的类型,对高层建筑深基坑支护安全施工技术进行探讨。

【关键词】高层建筑;深基坑质量;支护

高层建筑由于对土地资源的利用效率较高,逐步成为城市内部建筑形式的主流。但高层建筑楼层较高,导致基础埋置较普通建筑更深,且部分高层建筑出于人防设施以及地下室的需求。基坑支护体系可有效避免基础施工出现坍塌等安全事故,科学合理的基坑支护体系设计施工,有助于简化高层建筑施工组织设计,加快项目施工进度,降低工程施工成本。

一、高层建筑深基坑支护结构类型

经过工程实践的筛选,形成了适合于不同地质条件和基坑深度的经济合理的支护结构体系。

水泥搅拌桩和土钉墙是我国目前5 m以内,后者乃至10 m以内首选的支护形式。土层条件好时,15 m左右基坑亦经常使用。其中水泥搅拌桩有若干种布置形式:实体式、空腹式、格构式、拱型或拱型加钻孔灌注桩,既可以浆喷也可以粉喷。土钉墙可以单独使用,也可以与其他支护形式联合使用。

对于5 m~10 m深软土基坑,常采用钻(冲、挖)孔桩、沉管灌注桩或钢筋混凝土预制桩等,并可作各种布置。当基坑深度大于10 m时,可考虑采用地下连续墙,并根据需要设置支撑或锚杆。

遇特殊结构物则可采用沉井或沉箱。上述基坑支护体系选型完全是在近二十年中,在大量的工程实践中逐渐形成的。

二、高层建筑深基坑支护施工技术

1、围护结构安全系数

深基坑围护是基坑工程设计的重要组成部分,安全系数是首要因素。由于深基坑施工,会遇到很多复杂的地质条件,像附近有高大建筑物、地下水管、软弱地基等,都会给深基坑施工带来众多安全隐患,设计人员要根据这些实际情况,对周边条件做科学评估之后,才能确定深基坑围护工程结构的安全系数。深基坑围护工程安全系数设计务必要理论联系实际,在合理利用土层的力学参数的同时,还要针对现场实际勘察做好全面分析调整,要坚决杜绝套取基坑受力验算数据,确保设计方案的有限性。

2、工程施工技术控制

深基坑施工对技术要求甚高,每一个施工环节都必须严格执行设计标准,不得出现打折扣的现象,更不能降低技术要求。技术及监督人员要做好动态管理工作,对施工过程中出现的不合乎设计要求的行为要及时整改。在具体施工中,不仅要对地上建筑进行了解和相应保护,还要对地下区域进行严格控制管理,如地下水文、土层、管线等情况,都需要重点关注。一旦遇到复杂的地质情况,施工单位也要及时和设计单位进行联合勘察,并对设计进行相应修改调整。像软弱地质出现时,对支护技术的依赖更为明显。特别是遇到下雨,很容易会对岩层造成更大渗透作用,危险系数自然升级。还有土层的受力平衡问题,也是深基坑施工的重要技术问题,所以,要随时注意土层开挖时的异常情况。

3、土体止水效果控制

深基坑土体止水是深基坑施工中最重要工作之一。要制定有针对性的止水方案,一定要先弄清楚这些地下水的来源。地下水根据其来源可以分为上层滞水、潜水、雨水、承压水和管道渗水等。这些水源情况各异,对施工影响也有轻重,所以在制定技术措施时,要分清轻重缓急。有些水源会受到丰水期和枯水期的影响,水位高低会随之变化。像滞水、潜水和雨水,在技术措施设计时,要注意从降水、排水、放水等角度考量对策,还要针对周围环境因素制定止水方案。如果周围有建筑存在,最好选择以堵为主抽水为辅的方法,避免导致基坑土体的流失、管涌、流沙,形成建筑物的沉陷,造成安全事故。

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4、支护桩技术

支护桩在深基坑支护施工中,技术特点和性能比较明确,主要用于分担外部受力,体现受力承载关系,对深基坑支护能力起到决定性作用。支护桩施工技术分为两部分:第一是人工支护;第二是护臂结构,提高支护桩施工技术的能力。例如:某高层建筑在支护桩方面,采用灌注方式,体现严谨、复杂的施工技术,首先施工企业需要在深基坑施工环境中开挖灌注桩孔,然后严格控制各项物件,如:钢筋笼、孔径等,完善支护桩技术的施工环境,最后以高层建筑深基坑支护施工主体为背景,规范支护桩技术的应用。

5、排桩技术

排桩是高层建筑深基坑支护的结构表现,体现支护排列的结构。排桩技术的应用必须以高层建筑深基坑的实际为主,施工企业不能自行决定排桩方式,以免影响到深基坑支护的应用。排桩技术应用时,充分利用排布方式,系统管理与排桩支撑相关的部件。例如:某高层建筑工程,在深基坑支护施工中,选择环形支护的排桩方式,由上到下,体现环形支护的稳定性,保障深基坑支护处于平衡受力状态,该工程的深基坑强度非常明显,通过工字钢桩排布灌注桩,促使深基坑支护体现圆形状态,提高稳固水平。排桩技术属于高层建筑深基坑支护施工技术的重点,合理的排桩可以提升支护施工的技术能力,体现专业性。

6、土方开挖

土方开挖是深基坑支护工程的基础技术,深基坑土方开挖的规模较大,而且开挖过程中,较容易产生扬尘、土尘,干扰高层建筑的施工环境,必须控制土方开挖,采用合理的开挖技术,才可保障施工现场的安全与清洁。在土方开挖技术中,添加人工清土,利用人工的方式,控制现场清土与开挖。即使深基坑施工现场出现土尘污染,也可通过管理人工清土,合理控制清土速度,保障开挖与清土的和谐性,降低污染。深入研究土方开挖的实际情况,避免不良行为的存在,一旦出现施工隐患,立即停工分析,找出影响土方开挖的原因,采取合理的处理措施,避免土方开挖影响深基坑支护施工技术的应用。

7、锚杆技术

锚杆是深基坑支护施工环节中的特殊技术,起到承拉作用,锚杆一端位于深基坑地基内部,起到固定的作用,另一端连接墙桩,阻挡外部倾覆力,其中部分倾覆力需要做锚固处理,降低锚杆承受的压力。在深基坑与锚杆达到一定高度后,开始进行土层部分的施工,搭配各项机械用具,处理注浆材料,实现固定部分的安装,例如:土层锚杆施工技术中,利用水泥浆作为注浆材料,注浆完成后,通过钢垫板稳固,营造稳定的土层环境。锚杆技术中张拉锚固同样发挥有效的锚固作用,提高锚杆受力。

8、深基坑支护技术监测控制

深基坑支护技术监测控制是对深基坑施工过程进行的动态监测管理。基坑施工不仅对维护结构自身造成影响,也会对周边建筑物和构建物带来一些未知的影响,因此加强施工过程中的技术监测控制就显得异常重要。具体监测实施,要遵循严格技术规范。在施工影响区域,按照略大于基坑深度二倍的情况进行考虑,可以在基坑边坡周边每20—25cm基坑阳角设立位移监测点,发现问题及早采取相关技术措施加以解决。另外,还要对相关路面进行相关监测,可以采用拍照、描述归档管理,便于事后分清责任。对监测过程中发现的异常情况,像开裂、塌方等,要及时上报有关单位。

9、深基坑支护突发事件处理

深基坑支护施工过程中很容易发生一些不可预见的事件。深基坑支护施工之前,要做好相关突发事件的预案,以便及时应对。常见的突发事件一般包括基坑内管涌、流沙,暴雨侵袭,基坑支护局部出现裂缝,地下障碍物妨碍基坑支护结构或者止水帷幕的建立,还有邻近施工工程带来的影响等。因此,要对这些突发事件有充分的预判,并有针对性地制定技术防备预案,一旦出现问题及时启动预案加以处置。

结语

在建筑工程中基坑工程是一个重要组成部分,尤其是深基坑工程施工的成败对工程的全局将产生至关重要的影响。高层建筑的发展,使得基坑深度和面积越来越大,施工也越来越复杂,支护难度越来越大,对深基坑支护的技术要求越来越高,因此在工程实践中必须不断总结,提高支护技术水平,满足高层建筑的需求。

参考文献:

[1]周红春.高层建筑深基坑支护的设计与施工[J].四川建材,2012(01)

[2]赵伟.深基坑支护方案选择与施工技术[J].黑龙江水利科技,2012(03)

论文作者:罗杰

论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期

论文发表时间:2016/8/22

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