建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的意義

時(shí)間:2022-05-31 10:08:05

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建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的意義

【摘要】深基坑支護(hù)技術(shù)是建筑工程中的關(guān)鍵技術(shù)之一,關(guān)系到建筑質(zhì)量的穩(wěn)定和建筑功能的發(fā)揮。在大型建筑工程中,深基坑支護(hù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用。深基坑技術(shù)的支護(hù)方式多樣,對(duì)施工環(huán)境的要求較高,因此在實(shí)際施工中需要根據(jù)施工環(huán)境、地下水滲透情況合理選擇支護(hù)技術(shù)和施工方案,以此保障深基坑施工的安全性?;诖?,本文將對(duì)建筑工程中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)進(jìn)行具體分析,結(jié)合施工實(shí)際情況,提出一系列有針對(duì)性的施工措施,以保證建筑工程的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】深基坑;支護(hù)技術(shù);建筑工程;應(yīng)用措施

基坑支護(hù)施工技術(shù)和施工安全性密切關(guān)聯(lián),基坑的穩(wěn)定性會(huì)影響到地基穩(wěn)定性,并最終對(duì)建筑整體的穩(wěn)定性帶來(lái)影響。因?yàn)楫?dāng)前的施工建筑多為高層建筑,所以其基坑深度多為5m以上,也就是深基坑。深基坑的支護(hù)體系屬于臨時(shí)結(jié)構(gòu),安全儲(chǔ)備并不大,因此風(fēng)險(xiǎn)性較高,且基坑受環(huán)境影響也較大,比如軟粘土或者黃土地基中,基坑工程差異也很大,這導(dǎo)致在具體施工中,不同環(huán)節(jié)的支護(hù)技術(shù)存在一定的差異,對(duì)深基坑支護(hù)的工藝有不同的要求。

1深基坑支護(hù)技術(shù)概念與特征

深基坑支護(hù)技術(shù)是指在深基坑開(kāi)挖中,用于保障基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一種技術(shù),該技術(shù)主要通過(guò)對(duì)基坑環(huán)境的支擋和加固,增強(qiáng)基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,降低不必要的風(fēng)險(xiǎn),提高施工中的安全系數(shù)[1]。從深基坑支護(hù)技術(shù)的運(yùn)行內(nèi)容看,該技術(shù)的主要特征有四點(diǎn):(1)該技術(shù)受到基坑設(shè)計(jì)、勘測(cè)、設(shè)備管理、投入、現(xiàn)場(chǎng)施工等因素影響。(2)在基坑施工過(guò)程中,如地質(zhì)條件等環(huán)境條件也會(huì)發(fā)生改變,例如在軟土地基中,伴隨施工推進(jìn),土體結(jié)構(gòu)改變,強(qiáng)度會(huì)隨之減弱,沉降問(wèn)題會(huì)更容易發(fā)生,支護(hù)要起到的安全防護(hù)作用也就更突出。(3)深基坑支護(hù)技術(shù)需要較長(zhǎng)的施工周期,因此在施工期間,必須注意支護(hù)搭建的隱蔽性,避免影響或干擾到正常施工。(4)該技術(shù)擁有多種支護(hù)類(lèi)型,每種支護(hù)類(lèi)型擁有特有的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍,如土釘墻支護(hù)對(duì)空間要求不高,適用于基坑空間狹窄的環(huán)境,鋼板樁支護(hù)的承載力較強(qiáng),適用于軟地面基坑。故在具體的支護(hù)類(lèi)型選擇上,施工人員要結(jié)合外界條件,選擇最合適的支護(hù)樣式,為基坑施工提供最佳安全保障。

2應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)的意義

我國(guó)的城市群正在大力擴(kuò)充,城市中的建筑數(shù)量迅速增加,對(duì)土地資源的占用率也越來(lái)越高。為更有效利用土地資源,大部分建筑都開(kāi)始擴(kuò)展地下空間,所以建設(shè)項(xiàng)目的深基坑深度逐漸增加。常見(jiàn)的深基坑支護(hù)技術(shù)有3~4層,總深度在20m以上[2]。基坑的加深導(dǎo)致施工風(fēng)險(xiǎn)性上升,為了降低土體結(jié)構(gòu)改變可能引發(fā)的事故風(fēng)險(xiǎn),需結(jié)合基坑的環(huán)境條件和建筑的施工要求,挑選合適的支護(hù)類(lèi)型,并選擇恰當(dāng)?shù)纳罨又ёo(hù)技術(shù),提高基坑開(kāi)挖的安全系數(shù),保護(hù)施工人員的人身安全。

3深基坑支護(hù)施工技術(shù)類(lèi)型

3.1土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)屬于被動(dòng)支護(hù)結(jié)構(gòu),該技術(shù)工作空間小,施工方便,整體施工成本相對(duì)較低。(1)在土釘墻的施工中,結(jié)構(gòu)單元首先制作土釘,并按照間距要求焊接支架,以避開(kāi)土釘安裝過(guò)程中的障礙物以及防止土釘偏移。(2)在土釘孔形成階段,要加強(qiáng)對(duì)孔徑和孔角的控制,合理確定孔位[3]。施工單位應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求,核對(duì)孔徑、深度等參數(shù)。粘土釘孔形成工作完成后,需要進(jìn)行業(yè)務(wù)驗(yàn)收工作。自檢工作結(jié)束后,工作人員需要記錄隱蔽工程驗(yàn)收情況,提高現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)質(zhì)量。(3)控制土釘?shù)牟迦肷疃人腿胪玲?,檢查焊接質(zhì)量,調(diào)整支架的角度。

3.2錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)是一種主動(dòng)支護(hù)結(jié)構(gòu),相比土釘墻支護(hù),錨桿支護(hù)有一段額外的自由段,所以其施工工藝比土釘墻支護(hù)更加復(fù)雜。為了在建筑工程中順利實(shí)現(xiàn)錨桿支護(hù),設(shè)計(jì)人員首先對(duì)錨桿的具體位置有明確的定位,確定好錨桿位置后再調(diào)查建筑工程的深基坑,根據(jù)深基坑情況準(zhǔn)備好所需設(shè)備,施工人員將按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行錨桿支架的施工。在具體施工時(shí),負(fù)責(zé)施工的隊(duì)伍要明確錨桿支護(hù)的兩大重點(diǎn),一是鉆孔的質(zhì)量,二是鉆孔的深度,對(duì)于水平孔的間距誤差,絕對(duì)不能超過(guò)50mm[4]。在支護(hù)成型時(shí),對(duì)于水灰比要特別調(diào)整,對(duì)于灌漿材料的質(zhì)量也要格外重視,灌漿質(zhì)量應(yīng)當(dāng)在錨桿之前提前檢查,確保質(zhì)量符合要求,再按照自上而下的順序注入灌漿,避免灌漿中出現(xiàn)雜質(zhì),灌漿后停止施工。

3.3鋼板樁支護(hù)

鋼板樁支護(hù)技術(shù)主要用于8m以上的深基坑施工,在鋼板樁支護(hù)施工中,施工人員首先要定位放線和挖基槽,然后再安裝導(dǎo)梁并施打鋼板樁,最后拆除導(dǎo)梁。在施工時(shí)要注意邊緣外是否為支模和拆模提供有余地,同時(shí),基坑溝槽的鋼板樁支護(hù)平面布置必須足夠平直和整齊,如果平面布置形狀有不規(guī)則的轉(zhuǎn)角,就可能造成其對(duì)地基的穩(wěn)固效果減弱。鋼板樁在安裝前要測(cè)試其化學(xué)成分及機(jī)械性能,包括鋼材的化學(xué)成分,構(gòu)件拉伸強(qiáng)度、鎖口強(qiáng)度、延伸率等等,其中拉伸和彎曲試驗(yàn)是必須進(jìn)行的基礎(chǔ)試件試驗(yàn),其余試驗(yàn)可根據(jù)鋼材規(guī)格適當(dāng)添加。鋼板樁支護(hù)技術(shù)防水性能強(qiáng),可減少地下水的影響,保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。目前,建筑工程普遍采用板樁支護(hù)技術(shù),這是因?yàn)榻ㄖ惺褂玫牟牧峡梢曰厥绽?,?shí)現(xiàn)“節(jié)本增益”的目的,但因?yàn)槭褂冒鍢稌r(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音,給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜?lái)一定的影響,所以在采用鋼板樁支護(hù)時(shí)要格外注意噪音控制和處理[5]。

4深基坑支護(hù)施工措施

4.1明挖施工

此類(lèi)施工方式具有安全、經(jīng)濟(jì)、快捷及簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),適合很多情況下的地下管線和建筑的基坑施工。其適用環(huán)境為基坑工程、地下工程平面尺寸較大、工程施工需淺埋等。從功能上看,此類(lèi)支護(hù)技術(shù)主要內(nèi)容為:(1)在擋板技術(shù)上,一般包含地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、深層水泥攪拌樁及鋼板樁等,其主要作用是應(yīng)對(duì)環(huán)境所形成的外部壓力。(2)在擋水技術(shù)上,其主要利用鎖扣鋼板樁、地下連續(xù)墻及旋噴樁等,其主要作用是防止外界環(huán)境中的水體滲入基坑,避免因?yàn)闈B水影響基坑穩(wěn)定性。(3)在支撐技術(shù)上主要利用組合后的鋼筋混凝土和鋼、型鋼和鋼管內(nèi)支撐等,其主要作用是防止側(cè)力影響構(gòu)架導(dǎo)致位移等問(wèn)題的發(fā)生。

4.2暗挖施工

此類(lèi)施工方式主要應(yīng)用于城市建筑施工中,且施工不能以明挖法進(jìn)行時(shí),或者施工土壤和含水量達(dá)到暗挖標(biāo)準(zhǔn)時(shí),如含水松散層等。通常情況下此類(lèi)施工方式的設(shè)計(jì)和施工,遵循“新奧法”規(guī)則,先在初期強(qiáng)化支護(hù),第二步再注漿,最后開(kāi)始正式開(kāi)挖。超前導(dǎo)管的鋼管以30~50mm為主,在其中灌入化學(xué)漿或水泥,待其凝固后,強(qiáng)化圍巖穩(wěn)定性[6]。當(dāng)挖掘深度達(dá)到0.75m后,保留挖掘后形成的中心土,并沿中心挖出環(huán)形形狀,然后置入混凝土5~8㎝,搭建鋼筋網(wǎng)和拱架,并在此基礎(chǔ)上再置入混凝土25~30cm,待其穩(wěn)定后,在該基礎(chǔ)上先做防水層,然后對(duì)其進(jìn)行再次襯砌。如果開(kāi)挖環(huán)境較差,施工隊(duì)可采用洞樁法、柱洞法、側(cè)洞法和中洞法,這些施工方式在設(shè)計(jì)過(guò)程以柱或梁實(shí)現(xiàn)跨與跨之間的連接為目標(biāo),施工理念主要是將涉及的墻體,改成中小段斷面,以?xún)?yōu)化整個(gè)施工的安全性,保障暗挖的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3蓋挖施工

此類(lèi)方式又被稱(chēng)之為逆挖法,其主要內(nèi)容是圍繞邊坡支護(hù),將支護(hù)作為連續(xù)墻和混凝土灌注樁,并基于邊坡支護(hù)的保護(hù)進(jìn)行挖掘工作。蓋挖法有兩種施工方法,第一種是由淺而深,施工人員在施工時(shí)逐層開(kāi)挖,一邊挖掘一邊做結(jié)構(gòu),第二種是一氣呵成的逆挖法,施工人員直接挖到底后再開(kāi)始做結(jié)構(gòu)。由淺而深的開(kāi)挖在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、開(kāi)挖斷面太大的建筑工程中能發(fā)揮很好的作用,而直接挖到底再開(kāi)始做結(jié)構(gòu)的逆挖法適用于地質(zhì)環(huán)境簡(jiǎn)單、開(kāi)挖斷面不大的建筑工程。高層建筑一般選擇逆挖法施工,這是因?yàn)楦邔咏ㄖ氖┕きh(huán)境較為苛刻,建筑附近存在多條道路或者地下管線,這些道路和地下管線容易因?yàn)槭┕ば袨楸黄茐?,而選擇逆挖法,在開(kāi)挖過(guò)程中,地下結(jié)構(gòu)可以對(duì)坑壁起到支護(hù)效果,即利用地下結(jié)構(gòu)自身的樁、柱、梁、板作為支撐,同時(shí)可省去內(nèi)部支撐體系,這樣就避免了對(duì)建筑物附近設(shè)備設(shè)施的破壞,是當(dāng)前在建筑行業(yè)被廣泛推廣應(yīng)用的新技術(shù)。

4.4凍結(jié)施工

由于此類(lèi)方式主要是用冷凍方式,控制地下水流,以保障基坑開(kāi)挖的穩(wěn)定性。此類(lèi)建設(shè)方式主要在軟巖底層或松散砂層利用人工制冷方式,將地層進(jìn)行凍結(jié),從而排除地下水影響的技術(shù)措施。在施工地域開(kāi)鉆鉆孔,待鉆孔數(shù)量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后,將供液管深入其中,以循環(huán)制冷設(shè)備并注入冷凍液,使地層中出現(xiàn)局部?jī)鼋Y(jié)壁,凍結(jié)壁不會(huì)透水,而且具備一定的抗地壓作用,且工程完成后,凍結(jié)壁就會(huì)融化,不會(huì)對(duì)地層的巖土造成什么影響。這種施工方法特別適用于松散含水地層的工程項(xiàng)目,早期多見(jiàn)于各種礦井施工作業(yè)工程,近些年也開(kāi)始應(yīng)用居民建筑的施工過(guò)程中。

5結(jié)語(yǔ)

深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建設(shè)工程施工中占有重要地位。施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選擇深基坑支護(hù)施工工藝。此外,要落實(shí)質(zhì)量控制措施,確保施工效能得到最大化實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳凡.建筑工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析[J].石油化工建設(shè),2021(05):157-158.

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[6]楊晶.建筑工程中的深基坑支護(hù)施工相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用[J].四川水泥,2021(09):167-168.

作者:潘景斌