土木工程基础施工中的深基坑支护施工技术韦颜宁

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月5期   作者:韦颜宁
[导读] 深基坑支护技术对于目前国内土木工程的基础施工极其重要
         摘要:深基坑支护技术对于目前国内土木工程的基础施工极其重要,伴随城镇化的建设速度加快,也有愈来愈多的地下工程投入施工,这也对深基坑支护技术有了更高的需求。在土木工程基础施工过程中,务必要科学的选取适合工程本身的深基坑支护技术,除此之外施工作业过程中必须要遵守深基坑支护技术相关规范标准,这样才能够确保深基坑支护的安全性和可靠性,进而保证土木工程项目的整体施工质量和安全。
         关键词:土木工程;深基坑支护;施工技术
         自从我国开始加大城市化建设脚步后,人们的生活质量有了显著的提升,对土木工程的施工质量和安全也提出了更高标准的要求。所以深基坑支护技术也必须不断的进行提升和优化,只有这样才能提升土木工程施工质量,避免出现安全隐患,确保工程经济效益。众所周知,在土木工程施工过程中,深基坑支护作业是工程顺利开展的基础,所以必须明确土木施工中深基坑支护技术的应用现状,并了解施工技术要点,以便确保深基坑支护技术的有效应用。近年来,随着人口数量的不断增长,人们对住房的需求也越来越高,所以为了缓解土地使用压力,建筑物的高度也在不断增长,这就对施工地基的稳定有了更为严格的要求,深基坑支护是目前应用最为广泛的施工技术之一,所以必须不断的进行优化和改进,以便更好的为土木工程服务。
         1深基坑支护技术的应用特点
         1.1测量技术数据相对复杂
         在建筑工程的勘测过程中,针对前期勘察设计内容,主要分析基炕深度及周围区域岩层进行数据测量,并做好数据分析计算和整理工作。一般来说,深基坑有着较大的深度,这使得测量技术的应用也相对困难,测量难度较大,无法全面覆盖整个基坑,只能针对主要区域土地进行测量。在这种测量背景下,对深基坑的测量结果不够全面,也会影响整体数据准确率。
         1.2必须做好安全防护措施
         深基坑支护施工技术在应用时,因很容易引发安全问题,这就要求施工单位和相关人员必须做好安全防护措施,注重每一个环节的安全保护,从而保证建筑工程整体结构安全、稳定性。
         1.3基坑深度较大
         在我国经济水平的飞速发展背景下,城市建筑物也越来越多,但相反可应用的土地资源却在不断减少。为了能最大限度使用土地资源,满足人们生活和居住需求,很多建筑企业开始建设地下建筑层,因此基坑深度也在不断加深加大。我国一些中小型城市建设的地下建筑普遍达到了3~4层,在一些大的城市中,地下建筑层甚至达到了6层,深度也高达20m,如此看来,我国地下建筑工程的基坑深度必将朝着更深的方向发展。
         2土木工程施工中应该深基坑支护施工技术的问题和不足
         2.1前期勘探工作不到位
         在现代化城市建设的过程中,高层建筑扮演着至关重要的角色。所以,要缓解城市建设中土地紧缺的问题,就要重视高层建筑物的施工质量和施工安全,无论是在土木工程施工的设计阶段还是后期运行阶段,都必须以安全施工为基础。分析高层建筑施工过程,其整体施工质量与施工现场的地下空间状况有着密不可分的关系,经济的快速发展使得现代都市低下管道错综复杂,给深基坑支护施工造成了不小的阻力和困难。所以,在深基坑支护施工前,要重视前期的勘测和准备工作,只有这样,才能确保后期施工中地下管道不会影响土木工程的施工。但是就目前的施工情况来看,大部分施工单位都忽略了前期的准备和勘探工作,没有切实的进行现场勘查,导致在后期深基坑支护施工过程中。地下管道出现变形等问题,严重影响了施工进程,限制了深基坑开挖空间。
         2.2深基坑支护施工质量受到多种因素影响
         由于土木工程施工的特殊性,导致在实际施工过程中,深基坑支护施工质量容易受到多种环境因素的影响,不利于后期土木工程的施工作业。无论是施工当地的地质条件,还是地理环境都会影响深基坑支护施工,也就是说深基坑支护技术施工质量很难得到有力的保障。如果施工现场存在土质疏松的情况,那么在进行深基坑支护施工时,就会容易出现坍塌的现象,只有做好前期的处理工作,才能避免深基坑支护施工出现安全隐患。除此之外,在土木工程的实际施工过程中,很多施工单位由于受到经济效益的影响,经常会出现偷工减料的现象,大大降低深基坑支护的施工质量。除此之外,在进行土方开挖时,通常是需要分层分阶段的均匀施工,并且必须严格按照相关技术要求,缓慢的按照施工顺序开挖,但是由于实际操作中,不同班组之间存在沟通不及时的现象,使得深基坑支护的开挖顺序混乱,影响土木工程施工安全。同时,不同施工人员的技术水平也参差不齐,相应的深基坑支护质量也会受到一定程度的影响。
         3土木工程基础施工中深基坑支护技术
         某工程位于安徽省,其楼高为120m,楼层数量为40层,其中包括3层地下室和37层的商场和公寓楼。该项目位于市中心,周边高层建筑和市政工程较多,环境极为复杂。本工程开挖面积达到了6000㎡,基坑开挖深度为15m以上,属于超深基坑。为了使边坡的稳定性和周边建筑安全得到保证,对房屋建筑深基坑支护施工技术进行综述,其意义十分重大。
         3.1施工前的准备工作
         为了使建筑项目更好地投入使用,必须做好建筑工程的准备工作。施工人员应测量钢板桩与深基坑承受面的面积,适当调整钢板桩的尺寸,防止钢板桩出现缺陷。应严格控制桩基顶端露于地面的高度,确定插桩的位置。应认真监测导向架的垂直度,避免出现意外。
         3.2制定科学合理的方案
         为了确保建筑工程施工的有效开展,施工单位应制定科学合理的方案。应根据施工环境来规划深基坑设计方案。当建筑工程的支护架构受到压力时,施工单位应及时掌握最新情况,避免出现剪断、折断、压弯等问题。在进行施工设计时,施工单位还应借助先进的科学技术,合理安排施工顺序,只有这样,才能使建筑工程的施工质量得到保障。
         3.3钻孔压浆施工技术
         该技术应先在内壁上涂抹一定的水泥浆,然后再向其中加入碎石和其他材料,为桩的形成做好准备。然后利用相应的施工设备,将钻杆放置在合适的位置,向孔内灌入已经制作好的浆液。当浆液达到合适的位置时,再将钻杆取出,在其中放入骨料。完成以上操作后,再将高压泥浆注入到其中,就完成了整个施工流程。为了进一步保证施工质量,整个施工流程必须要按照相应的规定来进行。在开始前,应与相关单位及时沟通,确保每个流程都能满足建筑施工的需求,在工程师确认签字后才能施工。
         3.4土钉墙施工技术
         该技术主要是对土体进行加工,通过制作土钉来进行施工。制作过程中,应保证土钉之间的距离合理。每一个土钉之间的距离应保持在2m左右,且都需要安装锥形滑撬,这样能够减少土钉打入土质中所受到的阻力,还能避免安置完土钉后出现偏移情况。制作完土钉后,应该对其进行成孔,主要采用相应的成孔技术,成孔的位置应根据建筑工程实际需要决定。完成成孔后,需要及时检查成孔的直径、角度等,并对相关数据进行记录。其中,支架的安装要严格按照相应规定,特别是要对钢架保护层进行严格检查。土钉进入到土层后,就可以对其进行注浆处理。完成注浆后要使用止浆塞,目的是防止泥浆流入到土质的缝隙中。完成以上工作后,需要进行混凝土喷射,这对施工工艺有着非常严格的要求。应保证混凝土各比例的合理,喷射过程应始终缓慢进行,最好能够按照不同阶段逐一完成,这样才能保证最终的施工质量,还不会威胁施工人员的安全。
         3.5护坡桩支护技术
         护坡桩支护技术应用于建筑工程施工过程中,主要为了更好避免地理环境因素对项目施工影响。在具体应用时,相关技术和工程人员要重点关注桩中心与护筒中心数据偏差,必须将两者偏差控制在小于5cm的范围内。同时,在埋深处理护坡桩时,应保证埋设深度要大于1m,施工单位也要关注泥浆比例,一般合格比例在1.1~1.2范围内。

此外,在建筑施工过程中还可能遇到孔底端沉渣问题,施工人员也要控制好沉渣厚度,使其始终保持在小于15cm,从而保证项目施工顺利进行。
         3.6锚杆施工技术
         在基坑施工阶段,锚杆拉张施工十分关键,在进行这项施工前,需要标定张拉设备。连接地基和提供支撑力是应用锚杆的主要目的,施工单位应对锚杆的作用予以强调。为保证锚杆施工力度与要求相符,在实际施工阶段,可以选择静力压桩和锚杆相结合的技术方案。锚杆施工的难度和复杂程度较高,因此,控制施工质量和施工流程尤为关键。具体表现在以下方面。
         (1)对施工标高予以明确。在上述工程中,施工单位所设置的施工标高是1m,其直径大约是14cm,锚杆使用数量为60根,为提高锚固施工的效果,施工单位使用了风动潜孔垂按照设计要求,完成了钻孔施工,并且在施工前,通过试验的方式,调整了钻机的工作温度。设施锚的钻孔深度不得大于8m,同时将钻孔误差控制在合理范围之内。比如:上述工程施工单位,依据设计要求,将水平方向的误差控制在50mm之内,将垂直误差控制在10cm之内,而孔径偏差则小于10mm。
         (2)上述施工任务完成后,需要进行混凝土灌浆施工。在施工开始前,施工单位应依据设计要求,合理配置混凝土砂浆,确保混凝土原材料与要求相符。为增强锚杆施工的稳定性,上述施工单位采用的水泥浆液为M20水泥浆液。在灌浆过程中,应使用鼓风机促使注浆管进入钻孔,然后通过注浆管向孔内注入浆液,在孔口流出水泥浆液后,注浆方可停止。
         (3)台座、梁板等钢体主体结构的组装,在组装前,施工人员需要清理钢绞线,在清理完毕后,将设计要求作为依据,对张拉锚固进行合理设置。与之前相同,在锚杆拉张前,依然要标定张拉设备,等到台座混凝土和锚杆强度均大于15MPa时,方能进行拉张。
         3.7旋挖灌注桩施工控制要点
         桩基施工前做好场地平整工作,保证机械作业面平整,钻机倾斜率控制在3%以内,减少桩身倾斜。依据设计桩位平面布置图及建立的现场测量控制网,放出桩位点并打入定位桩。若在桩间距比较小的情况下,排桩应采取跳打方式,在相邻桩混凝土强度达到设计强度的70%后方可成桩施工。埋设护筒时如果场地中杂填土较厚、松散必须将埋设的护筒底部填土进入粉质黏土层,以保证杂填土不坍塌落入孔底。当钻(挖)到设计要求孔深时必须改用平底清渣钻具将孔底钻渣、泥浆水取出桩底以保证孔底沉渣符合设计要求。钻孔完毕后分两次清孔,第一次清孔是当钻到设计标高后即开始清孔作业,用孔内钻斗来掏除钻渣,第二次清孔是采用导管正循环清渣,在安装每节导管之前,应检查其密封圈是否完好,涂止水黄油,确保导管封水性能。按孔深配置导管长度,导管下端距孔底宜为0.3~0.5m,导管安装完毕应下放至孔底,检查其到位情况。
         3.8 SMW工桩法
         SMW工桩法主要是讲H型钢插入到水泥土中的搅拌桩墙体中,以稳固原有的围护结构。这种技术主要是讲水泥土用作固化剂与地基土搅拌在一起,在其中插入H型钢,产生固化反应以后,形成了桩柱式的地下连续墙体结构,将水泥土深层搅拌桩柱所具备的优点比如,抗渗透性能好等,通过水泥土和地基土的复合作用下,形成了更为稳固的支护结构,再加上反拉支撑力,继而提高了整体的抗倾覆能力。
         4土木工程基础施工中深基坑支护技术注意事项
         4.1高度重视前期勘察与施工设计
         一方面在进行施工作业前要进行现场的全面勘察,积极发挥各部门的联动性,全面对周边的施工环境等进行全面勘察,并积极运用专业分析技术来进行综合分析,以此便于后续的科学设计与施工作业。另一方面要做好施工设计,在前期勘查的基础上要进行充分论证,深入考虑深基坑支护施工技术的应用原则和要求,形成可靠完善的设计方案,并通过方案的审查论证等更好地加强施工设计的全面沟通,提高后续科学应用效果。
         4.2加强施工人员队伍培训
         要根据施工要求科学确定有资质的施工单位来组织施工,同时要加强对施工队伍的培训,对深基坑支护施工技术的应用要求以及具体的使用环节注意事项等进行全面的培训,提高施工人员的安全意识、质量意识、责任意识,对施工过程中各类要素进行全面综合调度,确保施工技术的优势有效发挥。
         4.3完善管理制度
         要想保障建筑工程整体质量,离不开相关管理制度与专业技术的支持。因此,建筑单位也要加强对深基坑支护技术的应用和管理力度,不断解决支护技术不足之处,从而解决实际施工中存在的问题。此外,建筑企业相关管理部门还要做好资金管理工作,做好资金合理分配,做好深基坑支护监督和管理工作。任何工程施工都离不开一套完善、科学的管理制度,这样才能确保工程有序开展。再加上深基坑支护施工与建筑单位很多企业都有着密切关系,因此施工部门要加强与其他部门的沟通交流,并落实责任制度,避免在施工过程中出现相关人员推卸责任的情况。
         4.4完善监管体系
         此外,深基坑支护技术的应用还需要建筑单位进行全过程监督和管理,以此达到坑基支护工程质量要求。建筑企业在进行支护施工管理时,应依据实际工程管理需求,构建起完善的监管体系。施工单位负责人员和管理人员必须严格应用监管体系,对整个深基坑支护施工进行全过程监督和把控,当技术人员因自身专业问题无法进行操作时,监管人员应予以解决,在发现问题过程后采取有效的措施解决问题。同时,相关政府还可加大与建筑行业相关部门配合力度,帮助企业更好的推行施工管理工作,使各个部门各司其职,确保建筑工程施工和技术应用的规范性。
         4.5增强基坑环境的稳定性
         深基坑支护施工是土木工程施工的基础,所以土壤结构的整体性直接影响了施工质量。但是,在实际施工过程中,挖掘过程不可避免的会对土壤结构的整体性造成破坏,并且疏松的土质很容易导致周围土壤的散落,形成滑坡,影响后期施工的进行,严重时甚至会导致坍塌,同时还有可能延长施工周期,影响经济效益。除此之外,地下渗水问题也是相关施工单位和施工人员应该重点注意的问题之一,防止由于地下水冲击而影响深基坑支护施工质量。
         4.6周边防护工作
         为了避免支架结构因地下水渗透遭到破坏,施工单位应做好防水工作。为了保障防护措施的效果,施工单位应合理分析地质状况,并做好测量工作。
         结论
         综上所述,在新时期背景下,高层房屋建筑的数量不断增加,在满足人们居住需求的同时,加大了施工难度,地基处理更是关系到人们的居住安全。为此,施工单位应依据高层建筑实际情况,通过深基坑支护施工技术的使用,对地基进行有效的处理,只有这样,才能保证房屋建筑的安全。
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