浅析建筑工程基坑支护施工技术要点
2015-10-21龚伟
龚伟
【摘要】为了进一步提高建筑工程基坑支护施工技术的水平和促进建筑行业的发展,必须要加大对建筑工程基坑支护施工技术的分析研究力度。本文主要对建筑工程基坑支护施工技术的要点进行了详细阐述。
【关键词】建筑工程;基坑支护;施工技术;
随着我国社会经济的高速增长和现代化城市发展进程的不断加快,高层及超高层建筑大量涌现,基坑也随之变大变深,基坑支护的常见结构类型包括水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙、地下排桩或地下连续墙和放坡等。随着改革开放的不断发展,基坑支护施工技术工艺要求不断提升,其施工中的质量控制是确保基础安全、顺利施工、经济合理的关键。
一、建筑工程基坑支護的类型
1.地下连续墙。地下连续墙是在基坑开挖之前,用特殊挖槽设备,在泥浆护壁的条件下分段开挖深槽,然后在深槽内下钢筋笼,然后浇注混凝土形成钢筋混凝土墙。一般而言,隔震装置应具备如下的性能才能有效达到隔离地震作用的目的:第一,隔震装置不仅要能承担上部建筑物的重量,而且在竖向荷载作用下变形较小,这是对其竖向承载力和竖向刚度的基本要求;第二,水平向须具有充分的柔度即较小的水平刚度,以延长结构的自振周期,减少上部结构的加速度反应和下部结构的层间剪力;第三,为了限制结构位移,使振动衰减,还必须有适当的阻泥。
2.柱列式灌注桩排桩支护。按照桩的布置分为柱列式间隔布置、钻(冲)孔灌注桩、挖孔灌注桩。灌注桩支护作为挡土结构的一种支护形式又分为桩与桩之问有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式,将各桩连成整体。当深度大时,应在中间加设一道腰梁以减小弯矩。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入(渗入)坑内,应采取一定的防水措施。
二、建筑工程中基坑支护存在的问题
目前在建筑工程支护过程中,基坑支护还存在一系列的问题,简述如下:
1.基坑土体的取样具有不完全性。通常在深基坑开挖区域内,应当按照国家相关要求开展钻探取样的工作。然而为了减少勘探的工作量同时降低工程造价,必然不会过多的钻孔。所以,这样取得的土样具有一定的随机性与不完全性。而且地质构造具有极其复杂多变的特点,取得的土样也不可能完全反映土层的真实性。所以支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。
2.设计与施工不达标。因为设计人员的疏忽或认识不到位,导致边坡的设计存在某些问题,然而这种情况通常较少出现。比较常见的是由于施工单位没有严格遵照设计要求及相关规范的要求进行施工,例如在喷射混凝土养护时没有按照规范要求对混凝土采取合理的养护措施,在尚未达设计强度要求时就匆忙开展接下来的支护施工,或者是在土钉支护时,锚杆并未达到设计的强度等等。同时如果边坡面没有处理得当,达不到标准要求,以及相关负责人员急功近利,没有做好基坑公正施工工序的协调工作,盲目追求施工进度,只会给建筑工程支护留下安全隐患。
3.数据选择不合理。深基坑支护结构施工当中,因为土体选择的物理力学参数不合理会直接影响其施工质量。一般情况下,深基坑支护结构能够承受的土压力大小不一样,加之建筑工程项目所处的位置地质比较复杂,若想把土压力计算到精确数值是很不容易的,施工人员经常会采用两种方式进行计算:第一,库伦公式;第二,朗肯公式。土体物理参数的选择是一个比较繁杂的问题,特别是深基坑开挖完毕后,针对三个可变值(即深基坑支护的含水率、内部摩擦角以及凝聚力)要多测量几次,以期能够准确计算真实的支护结构的承受力。
三、建筑工程中基坑支护施工技术要点
1.正确选择土压力、计算方法和参数。在建筑工程基坑支护施工时,在满足地下工程施工空间要求及安全和保证主体工程地基及桩基安全以及保证基坑周边的环境安全的前提下,进行基坑支护的合理设计,并且同时也要考虑到节约造价、方便施工、缩短工期等方面的因素,来保证基坑支护施工顺利施工。因此要想提高基坑工程的设计与施工水平,必须有丰富的设计和施工经验,但是同时也要正确选择土压力、计算方法和参数,选择合理的支护结构体系,对支护结构均应进行承载能力极限状态的进行计算,对有位移控制要求的工程应进行支护结构的位移计算。
2.合理选择支护施工方法。建筑工程中基坑支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件,选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、放坡或采用上述型式的组合。因此在实际基坑支护工程中要根据实际情况合理选择施工工艺,在经济的条件下尽可能的保证建筑物的安全和稳定。(如图1中土钉墙)
3.建筑基坑工程开挖。由于建筑基坑工程多在土质地基或软弱岩层地基下施工,挖土量一般都较大,在基坑的开挖过程中,应该针对具体的情况选择合理的开挖方式,一般可采用分段分层开挖的方式进行,这样就可以一边进行开挖一边进行开挖土的运输,避免了在工作面处土方的堆积,提供了好的施工环境。同时,在土方开挖过程中,应对维护结构进行适当的监测,合理的控制土方开挖的速度和进程。在建筑基坑开挖前应根据支护结构设计、降排水要求,确定开挖方案;基坑边界周围地面应设排水沟,且应避免漏水、渗水进入坑内;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施;基坑周边严禁超堆荷载;软土基坑必须分层均衡开挖,层高不宜超过1m。在基坑开挖过程中,应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底原状土;如果发生异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和采取措施,方能继续挖土;并且开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭并进行基础工程施工;地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。
4.建筑基坑支护施工。不同的建筑基坑,采取的支护方式不一样,如钻孔灌注桩、锚杆、土钉墙、地下连续墙以及支护桩等等,针对不同的支护方式,需要注意不同的支护施工的要求。如在基坑支护中要对墙体厚度进行计算,水泥土墙厚度设计宜根据抗倾覆稳定条件计算,并且水泥土墙采用格栅布置时,水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8,淤泥质土不宜小于0.7,一般粘性土及砂土不宜小于0.6,格栅长宽比不宜大于2,水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定,考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不宜小于150mm;当不考虑截水作用时,搭接宽度不宜小于100mm,当变形不能满足要求时,宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。在比如在锚杆施工中,进行必要的现场试验等,需要保证锚杆的强度达到设计要求,并且应严格按照设计以及规范要求进行基坑支护施工。另外,地下水是建筑基坑支护施工中一个必须得到足够重视的问题。当地下水位变化较大或地基长期处于地下水位以下时,需要对基坑进行降水工作,保证正常施工,对可能出现流沙、管涌的基坑,需要制定应急预案措施。
5.加强支护施工中的安全工作的管理。在任何建筑工程建设中,安全防范措施是必不可少的。比如:进入施工现场的工作人员或者是监理人员等都必须有相应的防护措施,必须佩戴安全帽,以及持证上岗等;工作人员不可酒后上岗工作;需要有专门的技术人员按照规定检查机器设备的维修和保养工作,保证正常施工等。
在建筑施工过程中,对于基坑施工技术来说,虽然其已经在实践的过程中得以正常的应用,但是在具体的实施过程中,还存在着很多的问题。只有对这些问题都做到有效的解决了,才会使得在建筑施工过程中的安全问题得到保障。
参考文献:
[1]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011
[2]杨珏瑾.工程深基坑支护设计与施工探讨[J].科技创新与应用,2012