高层建筑深基坑支护施工技术分析陈振杰

发表时间:2019/2/20   来源:《防护工程》2018年第32期   作者:陈振杰
[导读] 现代化城市进程的加快,城市人口大幅上涨,高层建筑工程项目越来越多

 陈振杰
        惠州市建筑工程有限公司
        摘要:现代化城市进程的加快,城市人口大幅上涨,高层建筑工程项目越来越多,规模也越来越庞大,建筑工程的地下工程和地下室空间也逐渐被开发出来,在这个背景下,深基坑支护施工技术被广泛的应用在建筑工程中,发挥着非常重要的功能。建筑工程深基坑支护施工应根据相关技术要求,结合建筑工程项目的实际情况,加强深基坑支护施工技术管理,不断提高建筑工程深基坑支护施工质量,推动建筑工程的可持续发展。
        关键词:高层建筑;深基坑;支护技术
       
       
引言
        众所周知,任何建筑都必须有一个好的基础,对大型高层、超高层建筑来讲,这点尤为重要。于是深基坑的施工支护技术的重要性日益凸显。深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。
        一、深基坑支护技术要求
        支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去了作用。一些支护结构可以回收重复利用。更多的支护结构就永久埋在地下,其中有部分在基础施工完毕后也考虑作为永久结构物的一个组成部分。因此,支护结构既要确保基础安全、顺利地施工,又要考虑方便施工、经济合理。深基坑支护的基本要求是:技术先进,结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定;确保基坑四周相邻建(构)筑物,地下管线、道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到伤害;通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行,经济上合理,保护环境,保证施工安全。因此,基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案。
        二、做好施工前的准备工作
        2.1选择经济合理的深基坑设计方案
        设计方案的合理性是直接影响深基坑支护工程成败的关键因素,一个成功的深基坑支护设计方案应当经济合理、安全可靠、施工技术可行。
        设计方案应当包括下列内容:基坑工程安全等级,基坑正常使用期限,基坑结构及重要相邻设施变形允许值和预警值,相邻设施保护措施,基坑周围地面允许荷载,基坑内外地表水排放系统,地下水位控制、支护结构施工,土方开挖深度,基本试验、检测要求和监测项目等。
        三、基坑支护工程的施工技术
        3.1水泥土搅拌桩的施工技术
       
        第一,根据现场情况将搅拌机进行定位、调皮和对中;第二,调整好桩机位置后,将电机开动下沉钻头,用4档下沉,在下沉钻头的过程中,要同时送浆;第三,将确定好配液比例的浆液放置在搅拌机内进行搅拌,且搅拌不能停止;第四,搅拌机下降到规定深度以后,将钻头提升,同时将搅拌速度提升至二档;第五,搅拌机提高到桩顶的标高后,重复进行下沉搅拌,使土体和浆液充分拌匀,下沉速度调至四档;第六,再次下降到设计深度后,重复提升,搅拌速度调为二档;第七,完成以上操作后,将输浆管和灰浆泵系统冲洗干净,直到其返出清水,并将钻头外部附着的软土清洗干净,查看钻头是否存在磨损现象,如有磨损要立即更换;第八,将桩机移至新位置,并同时重复以上步骤。
        3.2钢管超前支护桩的施工技术
        第一,桩机放置好后,将钻机进行调整,使其处于平整状态,下面用枕木垫平,并将钻头对准中心部位,充分检验后就可以进行开孔操作;第二,工程钢管桩应使用长度为12m,直径为Φ130的钻头,配以XY-100 型地质钻机,钻孔过程中要将泥浆进行充分的搅拌,同时将孔内的杂质排出,从而提高施工速度,控制泥浆比重为1.2左右,按照设计规定钻至相应深度后可终止钻孔;第三,钻孔过程完成后,要对孔内使用大泵量清水进行冲洗,直至清水流出;第四,选择直径为Φ90的钢管,用气割法进行切割。对中焊接,不能有漏焊问题。两管间距为1m左右,对称错开Φ8孔,保留底部“V”字缺口;第五,使用吊机将钢管放入孔内;第六,使用BW150灌浆泵在管内注浆,注浆材料为普通硅酸盐水泥净浆,注浆压力保持在0.5Mpa,水灰比为0.50,浆体强度在20Mpa以上。用4分铁管进行注浆操作,底距孔为100mm,由上而下注浆,直至泥浆流出。灌浆完毕对设备进行清洗。
        3.3锚杆施工技术
        第一,准备好场地后,钻机就位,调整平整度;第二,使用钻头开钻Φ110直径孔,部分地段套管要跟进1m左右。钻孔结束后对设备进行清洗,去除残渣。填土层部分要加大注浆比重,避免塌孔问题;第三,钻孔完成后,清孔时要进行锚杆制作,所用材料为Φ28、Φ25、Φ22的螺纹钢,并在锚杆上设置定位仪;第四,锚杆制作好后要安放在孔内;第五,下锚完成后再次进行清孔操作;第六,将水泥浆以底部注浆的方式灌注在孔内,注浆压力为0.4~0.6Mpa;第七,将长50cm直径Φ50 的PVC 管插入土层,并用过滤布进行包扎,按3000×3000mm安装。
        四、保证施工过程的质量控制
        4.1深基坑施工的质量问题实质上是基坑的整体刚度和稳定性,即基坑支护结构是否会发生变形、是否会产生沉降及水平方向的位移或倾斜、支护结构是否有裂缝以及基坑底是否产生隆起和变形,若发生这些问题将导致基坑支护结构的失败。
        4.2施工阶段是项目实施的关键阶段,监理工程师应根据地质勘探资料和当地水文气候条件,结合当地深基坑工程施工的经验和条件,确定工程的关键项目,要求施工单位制定专项施工方案报监理机构审核,并强调要制定突发事件的应急预案。
        4.3施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像,对地质勘测报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。若挖土高差太大或挖土进度过快,极易改变土体原来的平衡状态,降低土体的抗剪强度,可导致土体快速滑移,这样不利工程监控,易造成坍塌事故。
        五、做好高层建筑基坑土体的水控制
        在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是
        (下转第21页)

         相当高的。根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期,反之,以降水为主。
         六、做好高层建筑基坑支护的监测
         高层建筑的基坑支护的质量控制措施主要是通过施工中基坑支护的质量监测来提高基坑的刚度和稳定性。在高层建筑基坑施工,如果施工方法不当,施工质量存在问题会引发一些不必要的事故,例:基坑结构发生变形,土体结构发生沉降现象,支护产生隆起或裂缝;这类质量问题都会对高层建筑的整体结构产生深远的影响。所以,在基坑支护施工时需要专业人员进行质量监测,根据基坑开挖期间监测到的数据来对比岩土变化,设计预期性变化,全面系统的对数据进行动态分析,并掌所致移位变化的方向、大小、变化幅度,做好警戒标准,以防止事故的发生。深基坑支护结构工程监测的主要内容有:支护结构顶部水平位移;支护结构沉降和裂缝;临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝;基坑底隆起的观测等。以上监测除每天进行目测之外,一般每8m~16m设一个监测点,关键部位适当加密,开挖后每天监测2次,位移大时应适当加密。
         结束语
         总之,基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
         参考文献:
         [1] 宋雪莲.高层建筑基坑支护的技术管理.中国新技术新产品.2010.04
         [2] 刘立平.逆作法在南坪交通枢纽工程基坑支护中的应用.重庆建筑.2010.09
         [3] 夏剑毅.复合土钉墙技术在基坑支护工程中的应用.科技创新导报.2011.09
         [4] 钟定兰,杨国平.基坑开挖对其下隧道影响的模拟.山西建筑.2013.05
         [5] 齐术京,王长龙.深基坑支护技术的施工与管理.科技信息.2011.08

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: