席芳亮
中天建设集团有限公司第八建设公司 陕西省汉中市 530201
摘要:传统技术在高层建筑工程深基坑支护施工中,存在深基坑支护结构承载力较小,容易出现弯曲变形,且变形程度较大的问题。因此,本文主要提出高层建筑工程深基坑支护施工技术分析。实验结果表明,采用此次设计技术深基坑支护结构承载力较大,弯曲变形程度较小。
关键词:高层建筑工程;深基坑支护;刚度;承载力;格构柱
引言:深基坑支护是建筑施工领域一项重要的施工项目,其目的是保证高层建筑工程深基坑上方建筑物的稳定性,起到一个支撑作用。深基坑支护施工具有一定的难度,由于深基坑支护需要承受强大的重力和压力,在施工过程中如果出现差错,将会造成深基坑下沉,以及深基坑支护上方的建筑物出现裂缝和倾斜,尤其是对高层建筑工程而言,因此深基坑支护施工技术对建筑工程施工质量具有重要影响作用。虽然近年来深基坑支护施工技术一直是建筑研究领域一个研究重点,并且在该方面已经取得了一定的研究成果,为了规范高层建筑工程深基坑支护施工质量,国家相关部门也先后颁布了该方面的技术规范和施工要求,在有关深基坑支护变形和下沉方面均作出了明确的规定和要求,其中包括支护结构弯曲变形量不得超过2.5°。但是采用目前现有的施工技术无法保证深基坑支护结构不发生变形,尤其是弯曲变形,以目前现有的技术仍然很难达到该技术标准,这是因为目前所采用的施工技术并没有考虑深基坑支护最大承载力和最大刚度等技术参数,并且在施工方面相关技术人员专业技能仍有所欠缺,为此提出高层建筑工程深基坑支护施工技术分析。
1?高层建筑工程深基坑支护施工技术设计
1.1高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析
深基坑支护施工活动的开展,会改变深基坑周围岩土体结构,导致深基坑周围岩土结构原本的应力平衡遭到破坏,破坏后的岩土结构为了保持平衡会对岩土应力重新布局,此时就会造成高层建筑工程深基坑发生严重下沉。高层建筑工程深基坑下沉和周围岩体结构的破坏会严重影响到支护施工质量,并且还会对深基坑支护上方的建筑物稳定性造成较大的影响。所以为了保证高层建筑工程深基坑支护施工安全和施工质量,在进行施工之前首先要了解一些相关施工技术数据,其中最主要的是要得到施工过程中深基坑周围岩土体和岩土结构刚度变化规律和承载力。此次通过对高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析,根据分析数据对施工过程中岩土下降进行有效预测和控制,保证支护施工安全稳定进行。
其有限元分析表达式中,L为深基坑周围岩土体最大刚度;S为当前支护施工步骤总数;J为高层建筑工程深基坑周围岩土体和结构初始总刚度矩阵;E为高层工程建筑深基坑周围岩体结构最大强度值;W为高层建筑工程深基坑周围岩体结构上的最大应力值;I为高层建筑工程深基坑因施工活动的开展而增加的等效结点力;P为高层建筑工程深基坑周围岩体增量荷载力;T为高层建筑工程深基坑位移的增量值。利用上述公式模拟出高层建筑工程深基坑施工过程中各个力学参数的变化规律。
1.2高层建筑工程深基坑布置腰梁定位槽
在以上高层建筑工程深基坑支护施工数值模拟分析的基础上,进行建筑工程深基坑支护施工。首先按照模拟分析到的深基坑支护施工阶段中周围岩土体和岩土结构的总刚度数值,以及支护结构承载力数值,确定深基坑支护结构腰梁定位点,并根据定位点布置腰梁定位槽。
正常情况下,如果深基坑支护结构承载力超过25kN/m2,需要将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩中端;如果高层建筑工程深基坑支护结构最大承载力要求要超过35kN/m2,需要将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩顶端;如果高层建筑工程深基坑支护结构最大承载力低于25kN/m2,则将支护结构腰梁定位点定点在连接板与连接桩低端。其次在定位点上布置腰梁抱箍和腰梁定位槽,并在定位槽上安置一块横向立板,立板材质采用HJ01钢板,将紧固腰梁的螺栓布置在该横向立板上,以此完成高层建筑工程深基坑布置腰梁定位槽。
1.3格构柱连接及腰梁安装施工
格构柱放置完毕后,就要进行格构柱连接柱的施工。网格柱的作用是连接腰部轮廓和冠束。格构柱材料为gj06型钢筋,平均钢筋185~275m。立柱与皮带上部连接,对整个结构起支撑作用,以保证深支撑结构稳定性和安全性。
2高层建筑深基坑支护安全施工技术
想要保证建筑项目的安全施工,不仅要有科学合理的设计,还需要在施工过程中紧密联系各方,按照计划,各尽其职,同时又要相互配合。在深基坑支护项目施工之前,首先需要进行的是安排好降水排水工程,确保其符合预期要求,同时要科学合理地布置排水沟和积水井在基坑内的位置,保证坑内没有积水,在深基坑的四周要做好防水排水的相关工作,防止积水渗入到基坑内影响正常工作。在支护技术施工以前,对施工地点周围的环境地理情况进行检查,特别是在城市高层建筑群当中,一定要考虑城市地下管网的布置情况,确定与现有实施策略方案无误以后,才能够开始下一步的深基坑支护项目工程。
3实验分析
实验选取某高层建筑工程深基坑支护施工项目作为实验对象,该高层建筑面积约为5524.34m2,建筑高度约为32.1m,运用此次设计技术与传统技术,在有限元分析软件数值模拟实验环境中进行深基坑支护施工。此次设计技术深基坑支护结构承载力较大为28.45kN/m2,深基坑周围岩土体和岩土结构的总刚度为5.64K,因此,深基坑支护施工中布设了9组支护结构。施工完成后利用测量仪器对该高层建筑工程深基坑支护结构弯曲变形情况进行测量,随机抽取五组数据作为实验数据,将其作为实验结果。此次设计技术深基坑支护结构弯曲变形程度低于传统技术,并且低于最大弯曲变形限值,最小变形数值仅为0.08°,因此实验证明了此次设计的高层建筑工程深基坑支护结构弯曲变形程度较小。
4结束语
建筑深基坑支护技术一直是建筑业发展过程中的技术难点。针对传统技术的不足,本文结合软件技术要素的最终分析,对传统施工技术进行了优化,对提高建筑业采深基坑支护水平具有重要的现实意义。
作者简介:席芳亮 陕西省汉中市宁强县 中天建设集团有限公司第八建设公司 530201 建筑工程
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