何林文
建筑深基坑工程中組合支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用探究
何林文
(福建省茂宏建設(shè)工程有限公司,福建 福州 350000)
在深基坑施工中,可以選擇性的采用各種支護(hù)方法。其中,由于各種支護(hù)方法的應(yīng)用范圍不同,所以其最終效果也明顯不同。同時(shí),由于建筑工程的復(fù)雜性,高層建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大和發(fā)展,基坑的建設(shè)也帶來了新的問題。因此,有必要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況合理選擇深基坑支護(hù)技術(shù)。本文主要分析建筑工程中深基坑施工中的組合支護(hù)技術(shù)。
建筑工程;深基坑施工;組合支護(hù)技術(shù)
深基坑支護(hù)技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物,對提高建筑物的承載能力有很大幫助,并可以提高基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目中各個(gè)環(huán)節(jié)的效率。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長帶動(dòng)了建設(shè)項(xiàng)目的持續(xù)增長。在建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)過程中,深基坑的施工占有重要地位,深基坑的施工質(zhì)量直接影響到建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量和性能。在此基礎(chǔ)上,有必要通過科學(xué)合理的支撐技術(shù)對深基坑工程進(jìn)行施工,以保證深基坑工程的質(zhì)量,從而提高工程質(zhì)量。
深基坑建設(shè)工程開挖深度較大,施工現(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜,因此深基坑建設(shè)工程的安全性至關(guān)重要。建造深基坑時(shí),在施工過程中只能保證深基坑整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而在建造深基坑時(shí)確保建筑物上部結(jié)構(gòu)的安全。
建設(shè)工程中深基坑施工的重要前提是施工前要仔細(xì)檢查各項(xiàng)參數(shù)。深基坑的施工是在不同的地質(zhì)條件下進(jìn)行的,施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和水文特征對深基坑的施工安全性有很大影響,仔細(xì)檢查各項(xiàng)參數(shù),可以保證安全。施工開始時(shí)的地質(zhì)情況調(diào)查和測量數(shù)據(jù)非常復(fù)雜和困難,數(shù)據(jù)信息量非常大,因此要求必須具有較高的數(shù)據(jù)分析能力,并且深基坑施工人員的技術(shù)設(shè)計(jì)能力要非常優(yōu)秀。深基坑的施工有很多危險(xiǎn)的工作,因此必須做好基坑支護(hù)技術(shù)的操作。如果深基坑支護(hù)的施工不善,非常深的基坑工程容易造成低效的支護(hù),由此就會(huì)導(dǎo)致安全事故。在建筑工程中,隨著深基坑深度的增加,基坑支座上的壓力也會(huì)增加。當(dāng)基坑的深度增加時(shí),對施工現(xiàn)場的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力需求增加,基坑的支撐壓力增加,并且因此對基坑的支撐的要求增加。
深基坑的施工在開挖過程中存在很多不確定性,如果考慮不全面或支撐計(jì)劃不合理,則可能發(fā)生安全事故。一旦發(fā)生安全事故,就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,建設(shè)項(xiàng)目的成本也會(huì)增加,甚至?xí)斐扇藛T傷亡。面對這種情況,有必要在深基坑施工中進(jìn)行有效的現(xiàn)場調(diào)查,以明確深基坑施工面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素,并選擇科學(xué)有效的支護(hù)方法。
如今,建筑工地資源的短缺日益加劇,為了實(shí)現(xiàn)土地資源的有效利用,建筑行業(yè)正在逐步擴(kuò)大高層空間和地下空間的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)地下空間的有效開發(fā)利用,當(dāng)今建筑工程中基坑深度的增加,給深基坑支護(hù)的施工帶來了困難,對深基坑支護(hù)技術(shù)的要求也越來越高。
當(dāng)前,建設(shè)項(xiàng)目中的深坑建設(shè)面臨日益復(fù)雜的建設(shè)條件。主要原因是建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量增加,可用土地越來越少。因此,在現(xiàn)階段,大多數(shù)建設(shè)項(xiàng)目都處于一定的環(huán)境中,建設(shè)更復(fù)雜的地區(qū)。在這樣的建設(shè)項(xiàng)目所在的地區(qū),地下管線的鋪設(shè)越來越復(fù)雜,這給支撐深基坑帶來了更大的困難,并且對施工技術(shù)提出了更高的要求。
在建筑工程的深基坑施工中,噴錨支護(hù)技術(shù)是包括螺栓技術(shù)、混凝土噴漿、鋼絲網(wǎng)和釘墻技術(shù)在內(nèi)的常見的組合支護(hù)技術(shù),是一種綜合的支護(hù)方法。噴射混凝土錨固支護(hù)技術(shù)適用于特殊地基坑的建設(shè),例如弱黏土、粘土、沙子和其他特殊的土壤地基以及地下水位低的地基。實(shí)際上,在應(yīng)用噴錨支護(hù)技術(shù)時(shí),應(yīng)有效掌握基坑的深度,使基坑的深度一般不超過15m,必須預(yù)先準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)噴錨支護(hù)技術(shù)的順利有效應(yīng)用。
這種支撐技術(shù)主要是利用現(xiàn)澆樁和錨桿來堵住深基坑周圍的地面。它廣泛用于某些土壤質(zhì)量較差或需要深基坑支護(hù)的建筑區(qū)域。在實(shí)際的施工過程中,錨桿的安裝可以大大提高周圍土地的固定能力,而不受周圍地下建筑物的干擾,因此應(yīng)用范圍比較廣。
樁錨支護(hù)技術(shù)也常用于建筑工程的深基坑施工中。它適用于軟土、薄土、良好土壤性能和良好土壤質(zhì)地的地基。例如,當(dāng)深基坑長度小于40m,水平角為2°至45°,設(shè)計(jì)軸向拉力小于750kN時(shí),可以采用樁錨支護(hù)技術(shù),可獲得理想的支護(hù)效果。同時(shí),如果軟土層的厚度小于1.2 m,則土層條件并不復(fù)雜,基本上是相同類型的土,也可以選擇樁錨支撐。樁錨支撐技術(shù)的最大優(yōu)勢在于其結(jié)構(gòu)簡單。受拉構(gòu)件的一端固定到基坑的穩(wěn)定地面上,而受拉構(gòu)件的另一端連接到保持樁,從而可以通過保持樁來實(shí)現(xiàn)傳遞,引導(dǎo)力可確保維護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。在樁錨支護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中,有必要調(diào)查建筑面積的實(shí)際情況,標(biāo)記和測量豎向和水平位置,使基坑底板與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間的夾角為20,如果基坑邊緣的總長度大于140m或一側(cè)的長度大于40m,則必須嚴(yán)格控制錨桿的軸向拉力,使其在700kN至800kN之間。
在建筑項(xiàng)目的深基坑施工中采用該技術(shù)時(shí),水泥攪拌樁通常用作具有支撐和屏障功能的支撐屏障。更適合于淤泥、粘土、粒狀土、淤泥土、平整土等土壤篩,并具有良好的支撐作用。但是,在自支撐技術(shù)在深基坑施工中的實(shí)際應(yīng)用中,基坑的開挖深度一般應(yīng)嚴(yán)格控制在9m以內(nèi)。自支撐技術(shù)具有效率高、速度快、穩(wěn)定性好、透水性好、隔離性好、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。
作為一家建筑公司,在建造深基坑的結(jié)構(gòu)之前,先對樁的形成過程進(jìn)行現(xiàn)場評(píng)估,并在測試樁形成過程后制定連續(xù)施工方案,制定詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)土層的特性,地下水條件和基坑的環(huán)境要求,可以選擇樁類,例如混凝土現(xiàn)澆樁、型材剛性樁、高強(qiáng)度管樁、鋼管樁、鋼板樁、水泥土混合樁等。在大范圍實(shí)施之前,必須組織和演示類型和構(gòu)造技術(shù)。如果在支撐樁的施工范圍內(nèi)有對基礎(chǔ)變形敏感并且結(jié)構(gòu)性能差的建筑物或地下壓力管道,則不應(yīng)使用嚴(yán)重的土壤壓實(shí)效果和容易塌陷的孔樁的類型和施工技術(shù)具有很高的振動(dòng)性,以防止在施工過程中對周圍環(huán)境的破壞或容易收縮;如果使用鉆孔灌注樁并且孔需要降水,則降水引起的地面變形必須符合周圍的建筑物。如果不能滿足物體和地下管線的變形控制要求,則在進(jìn)行樁的施工之前應(yīng)采取阻水措施。
在正常情況下,施工單位在進(jìn)行深基坑支護(hù)工作時(shí)采用分段開挖的方法。實(shí)踐證明,該基坑開挖方法在本項(xiàng)目中的應(yīng)用,不僅可以更好地保證土方與基坑的同步發(fā)展,而且可以有效地促進(jìn)基坑開挖項(xiàng)目的有序發(fā)展。為了更好地保證工程質(zhì)量,施工單位在開挖基坑時(shí)應(yīng)做好實(shí)時(shí)監(jiān)測圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工作。在此過程中,施工人員必須根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況有針對性地控制開挖深度,以確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
通常,施工單位在工程施工中采用許多支撐結(jié)構(gòu),特別是重力擋墻支撐結(jié)構(gòu),懸臂支撐結(jié)構(gòu)和混合支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。對于懸臂支撐結(jié)構(gòu),施工人員必須將其埋在基坑底部的土壤中。使基坑中的整體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。因此,這種支撐結(jié)構(gòu)適用于開挖深度小,土壤條件好的基坑工程。重力擋土墻支撐結(jié)構(gòu)必須依靠自身的重量來確保整個(gè)基坑的力平衡。在混合擋土墻支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中,最常用的結(jié)構(gòu)形式是噴射混凝土表面和錨桿。
深基坑支護(hù)的施工技術(shù)的選擇需要根據(jù)特定施工現(xiàn)場周圍的實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行合理分析,通過盲目應(yīng)用其他項(xiàng)目的技術(shù)解決方案無法最大程度地避免安全問題。但是,目前對深基坑支護(hù)施工技術(shù)的研究還不深入,一般很難滿足工程項(xiàng)目的具體需要。因此,應(yīng)根據(jù)施工承包商的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力,將深基坑支護(hù)項(xiàng)目的開發(fā)與實(shí)際項(xiàng)目結(jié)合起來,并針對具體的建設(shè)項(xiàng)目選擇最佳的深基坑支護(hù)計(jì)劃。
在工程建設(shè)中,地下水和自然降水對基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)影響較大,嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致基坑倒塌。為了有效預(yù)防這種情況,施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取具體措施,進(jìn)一步增強(qiáng)基坑的防水效果。此外,在施工過程中,施工人員還應(yīng)注意安裝泄漏井和排水溝。為了消除地下水對基坑支護(hù)工程的各種影響,特別是在雨水豐富和地質(zhì)脆弱地區(qū)的建設(shè)中,施工單位必須及時(shí)進(jìn)行降水工作。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)采取有針對性的措施來控制項(xiàng)目建設(shè)中存在的管道和灰燼問題。另外,施工單位必須根據(jù)施工現(xiàn)場的情況制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。這樣,在建筑工程支持施工中發(fā)生安全事故后,可以將事故造成的損失降至最低。
為了提高深基坑支護(hù)技術(shù)的施工質(zhì)量,必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范和施工基礎(chǔ)工作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,并按照施工圖進(jìn)行施工。在具體實(shí)施過程中,有必要重視前期調(diào)查工作,了解地下水分布,進(jìn)行目標(biāo)地下水保護(hù),以有效減少地下水的不利影響,提高保障工作的安全性。
某些建筑項(xiàng)目有3個(gè)帶有兩個(gè)地下層的住宅建筑物。第一層地下室埋深約3m,自然表面高程為+ 2.70m,地下室高度約為+ 0.90m,第二層地下室埋葬深度約為6m,自然地面標(biāo)高為+ 2.10m,地下室高度約為-2.90m。埋藏深度范圍內(nèi)的巖石和土壤層的分布如下:填充物、粉土、粉砂、砂粘土、強(qiáng)風(fēng)化的花崗巖混合巖。根據(jù)調(diào)查,項(xiàng)目現(xiàn)場水位的平均穩(wěn)定水種植量為海拔-1.03m?;幽蟼?cè)距學(xué)校約15 m,地下沒有管道分布。
根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和周圍環(huán)境調(diào)查的結(jié)果,在考慮到經(jīng)濟(jì)合理性和施工便利性等因素的基礎(chǔ)上,通過確保深坑施工的安全性,與其他支持計(jì)劃進(jìn)行比較和分析,確定以下支持計(jì)劃:水泥攪拌樁+排樁+預(yù)應(yīng)力錨索。首先,它主要在建筑物的東北角和東部使用土釘墻,這些墻可以分級(jí)。根據(jù)建筑物的實(shí)際情況,選擇邊坡比法,土釘懸浮網(wǎng)噴混凝土支護(hù)法。在土釘墻的施工中,通過機(jī)械開挖形成坡度,坡度約為65度,孔直徑為110毫米,土釘為18根鋼筋,長6 m,間距2 m,并在坡道上噴涂100 mm C20混凝土。第二,其余的坑段由排樁+預(yù)應(yīng)力錨索支撐。錨索采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,采用4S鋼絞線,要確保每根鋼絞線順直、除銹。按設(shè)計(jì)要求對固定位置作出標(biāo)記,在錨固段范圍內(nèi)的錨索每隔1.5m穿一個(gè)架線環(huán)。自由鍛的鋼絞線應(yīng)暫時(shí)放入塑料管內(nèi)并涂黃油,在錨索端頭部安置好導(dǎo)向帽后,平順放好待用。
綜上所述,現(xiàn)階段,建筑工程的深基坑支護(hù)施工面臨許多不確定因素,基坑深度增加,施工條件復(fù)雜。為了保證深基坑施工質(zhì)量,應(yīng)綜合考慮施工項(xiàng)目的實(shí)際情況、地質(zhì)條件、周圍環(huán)境等因素,合理選擇噴錨支護(hù),樁錨支護(hù)和自支護(hù)等組合支護(hù)技術(shù)。同時(shí),在深坑的實(shí)際施工中,應(yīng)加強(qiáng)對施工過程的控制,充分利用復(fù)雜的支護(hù)技術(shù),保證施工項(xiàng)目的整體質(zhì)量。
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1007-6344(2021)04-0240-02