摘 要:由于深基坑工程本身的特点,属于事故频发的隐蔽工程。高层建筑深基坑支护与开挖施工技术的质量和管理直接影响着建筑工程的进度与质量。因此,本文将结合工程施工实例,来对深基坑支护与开挖技术与如何提高工程质量进行简单的探讨。
关键词:高层建筑;深基坑支护;深基坑开挖
目前,随着建筑向更高层发展,高层建筑深基坑开挖与支护技术为建筑工程基础分部工程施工的常用技术与技能。但是结合其工程本身的特点,属于事故发生频次比较高的隐蔽工程,也是安全管理上需要召开专家评审会的工程。本文以某商业综合体项目为例,结合该项目的特色并自身的相关经验、感悟,谈一谈高层建筑深基坑支护与开挖技术。
1工程简述
以某一高层建筑项目为例,该建筑高98.58m,占地面积约为107392㎡,地上建筑30层,其中1~6楼为商业楼,7~15楼为写字楼,16~30层为住宅用房。该高层建筑拥有两层地下室,使用机械钻孔灌注桩为基础,地下室二层底板的底部标高为-9.00m。然而通过地质勘查发现,在地表以下,-56.3m的地层当中,不仅有含砾沙粘性土的填土,还有第三系湖相沉积的泥岩和第四系地层沉积的泥岩,其主要成分有泥岩、圆砾、粉土和黏土。
2深基坑的支护方法
此建筑工程的深基坑开挖深度达9m,并且深基坑的周围有建筑物与围墙,这加大了工程的施工难度。为此所采取的支护方法外围井点降水、土钉墙围护和支护桩支护。在深基坑的西侧和东北侧使用17.6m规格的支护桩,设30m的预应力锚索,桩径取2Φ15.2,使用喷注厚50mm的C20混凝土,2Φ12挂16#铁丝网。在深基坑的北侧、南侧和东侧使用土钉墙支护,内配钢筋网,设置1:0.25的喷注厚100mmC20混凝土放坡比例。用M15、0.5水灰比的水泥浆为土钉注浆,并沿着基坑的纵向,依次钉上7道土钉。
3深基坑支护工程施工技术
由于深基坑的深度都超过5m,因此需要专家审核基坑的支护和降水方案,并对此提出自己的意见与建议。不仅要督促工程检测部门为深基坑支护工程制定一个合理规范的监测控制网,还要严格按照相关要求做好施工现场的排水工作。
在工程施工的过程中,对于施工质量,主要有以下几个方面的检查内容:首先,要遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的开挖定位原则。严格按照设计的规定,逐层地进行分段开挖,并且要做到一边开挖一边支护,每进行一段开挖,便要进行稳定支护,否则不能进行下一段的开挖工作。必须要根据设计的要求来确定放坡的角度和长度。其次,要根据土质的质量来决定开挖面到混凝土面和预留土层的土层厚度,要求的预留量同土质质量成反比,要求的预留量随着土质的下降而增加。但是预留量一般为150mm左右就可以了,便于人工进行整平。此外,一层开挖结束后,要立即开展土钉注浆和混凝土喷射作业,在达到强度要求之后才能开挖下一层的土方。最后,在未完成混凝土喷注工作前,要使用彩条布或塑料布临时掩盖土坡,避免雨水冲刷和尘土飞扬。
管理腰梁和冠梁的施工质量主要有下面几点:在注浆孔和土方施工之间实施桩顶冠梁的施工,控制嵌入冠梁的支护桩钢筋长度不小于30mm,控制进入冠梁的支护桩长度不小于150mm。
管理土钉喷锚施工包括下面几点:第一,在钻孔的时候,控制成孔倾角误差不超过30’,孔位误差不超过150mm。第二,关于置入锚杆和注浆,同时进行锚杆置入与注浆管插入,控制水泥注浆压力不超过0.5MPa。
第三,锚杆轴线要和预应力锚杆的承压面保持垂直,要求平面平整。要求土层锚杆的灌浆完成后的锚固体强度不低于设计要求强度的80%,张拉锁定操作必须要等到承压面混凝土和锚固体强度不低于15MPa后才能开始。第四,关于喷锚混凝土面层的施工,现场编网工作要等到完成边坡修整工作之后才能开始,要事先喷射好一层混凝土才进行网片铺设,将钢筋网在深基坑的边壁上固定好,配置上加强筋,控制每一边的钢筋网搭接长度不小于一个网格边长。第五,控制好硂喷射顺序,最好是从底向上,硂喷射的距离为0.8~1.5m,保证喷射面和液体喷射方向垂直。需要注意喷射的水泥浆的水灰比要小于0.45,水泥石子、沙之间的比例为1:2:2,骨料颗粒的最大直径要小于15mm,加入适量的速凝剂以确保喷射后5min为混凝土初凝时间,喷射后10min为混凝土的终凝时间。第六,在硂层之间安置好两孔间距为1.5m的泄水孔,在0.4~0.6m的区间内的均匀插长,保持不小于40mm的孔径,便于排水管插入,保证上半部的管壁上都设置透水孔,外管口向下方倾斜。
监理井点降水的重点有以下几点:①放线,依照甲方提供的高层建筑深基坑水准点和测量控制点来同剖面示意图进行对照,找出进行深基坑支护作业需要的井点轴线桩,并且需要工程监理人员反复进行测试;②成孔,依照成孔设备来进行分组作业;③成孔质量要求,要求孔的垂直误差要低于1%,且孔的深度要超过设计要求的0.5m,完成成孔作业后,要由监理人员对其进行检验;④下管填料,达到成孔要求之后,便要马上进行下井点管,当管的位置居中之后,立刻填充滤料到孔内。
4管理深基坑开挖工程施工安全
要想做好高层建筑深基坑开挖作业的安全工作,需要做好以下几点:①高层建筑深基坑施工人员需在工程开工前进行原始数据的测量工作,以便为基坑测量提供对比数据;②检查观测点是否是按照要求布置的;③对监测预警指标进行明确的规定;④高层建筑深基坑的坑外地下水位变化超过了500mm/d;⑤垂直、水平位移速度是否日位移超过5mm/d,连续三天超过3mm/d,或者垂直、水平位移累计超过了20mm。
其次,还要做好一些深基坑开挖的应急工作,一要开挖深基坑前准备好草包、水泥和注浆设备等物资抢险设备;二要在土方开挖的过程中,加强观测工作,以便控制好工程施工观测质量,工程观测人员还要与施工人员进行积极的交流沟通,以便在出现高于规定范围的局部变形时,可以得到及时的信息反馈;三要安排安全人员每天对现场的坡面渗水、坡面裂缝等现象进行巡视,如发现这些情况便要立即上报,及时解决处理。
综上所述,此次高层建筑工程施工效果良好,离不开工程人员以往施工工程经验的积累及在本工程中认真负责的态度;也离不开项目动工前的前期策划与反复论证,确定好详尽的施工方法,并在电脑上反复计算、演练。同时,在施工过程中严格控制好了质量重点问题,做好了深基坑的支护与开挖工作,不仅确保了施工安全,还保证了工程施工质量。因此,作为相关的工作人员,应要认真对待深基坑工程的安全、质量管理工作,“凡事预则立,不预则废”,尽量做到因地制宜、统筹安排、科学管理。
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