浅议房屋建筑中基坑支护的施工技术及方法
2016-03-16于西英
于西英
身份证号:412726198108204918
浅议房屋建筑中基坑支护的施工技术及方法
于西英
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随着城市高层建筑的逐渐增多,深基坑支护技术的要求也得到了一定程度的提升,在技术上不仅要求做到安全可靠,而且还应在经济上产生节约。随着近年来深基坑开挖工程的进一步增多,深基坑支护技术也有了一定程度的发展,作为近年来逐渐发展兴起的基坑支护技术,逆作法也得到了有效应用。然而,由于设计和施工中出现的疏忽,容易造成深基坑支护出现倒塌,不仅损失了工程的经济投入,而且还对周围环境造成影响。
建筑工程;深基坑支护;施工技术;方法
一、基坑支护的定义及特点
1.基坑支护的相关概念
建筑基坑:其属于临时的,仅仅是提供空间为建筑基础施工和地下室的施工提供空间,使得可以按照设计进行施工。
深基坑:深基坑工程开挖深度一般超过5米,一般都是三层地下室施工,即使挖掘深度没有超过5米,但是其挖掘的地质条件和地下管线施工安装都是极其复杂的。
基坑支护:在进行地下室或高层建筑地基施工时,为保证施工安全,都会在基坑周围进行只当、加固等支护措施。
2.基坑支护高层的特点
第一、基坑支护具有临时性,主要是保证基底才临时搭建,具有施工、拆卸方便的特点,但是唯一的缺点就是安全性差,具有一定安全风险。
第二、基坑支护施工要根据施工地点的地质、环境等进行支护设计。在进行基坑施工时,最适合的支护设计才能保证基坑施工的正常完成,所以在进行支护设计时要实事求是。
第三、基坑支护工程如果选择在人口密集程度大的城市,就会给支护工程施工带来一定的困难性。主要因为施工面积有限,人口过于密集。
第四、在进行基坑支护设计时要选择专业设计人员进行设计,并且根据实地情况和当地环境变化进行设计。
3.基坑支护工程的表现
对于基坑支护方式有很多形式,比如:排桩支护;水泥土挡墙;钢板桩和放坡等。在进行基坑支护工程时,一定要进行地质取样分析,确保支护设计精确性。放坡式支护形式主要用于基坑不深的情况;深基坑支护方式时基坑内壁支撑;而大型基坑支护方式则选用地下连续墙的方式。
二、深基坑支护类型施工技术
对于深基坑支护类型的选择要综合考虑多种因素,例如,施工技术水平、基坑开挖深度、天气与降水条件、地下水位、场地土质条件、场地周围建筑物以及支护结构的要求期限等。常见的深基坑支护类型及其特点有以下几类。
1.周边放坡开挖
所谓放坡开挖,就是将深基坑的周边维护结构进行按一定角度的放坡施工,这种方案施工简单、方便、经济,但是需要开挖大量的土方。当建筑场地可使用的范围比较开阔,地质条件良好,地下水位低,排水条件较好,以及放坡对相邻的建筑物不会造成较大的影响时,可以考虑使用基坑周边放坡开挖的方法,分为基坑完全深度的或局部深度的放坡开挖。
土方边坡的大小,应该根据挖方深度、土质条件、填方高度、水质条件、施工工艺、荷载形式与大小、使用期限等因素综合考虑决定。土方边坡的类型有直线型、折线型和阶梯型。放坡开挖时如果边坡太陡,容易发生土体失稳,引起塌方事故,如果边坡太缓,不仅浪费空间,增加工作量,而且会威胁到其他建筑物的安全,因此,必须合理确定边坡的大小以满足安全可靠、经济合理的要求。
2.土钉与复合土钉墙支护
此深基坑支护是以土钉作为主要受力部分的支护技术,土钉是一种用来加固和锚固场地原来土体的细长杆件,主要组成部分有密排的土钉、混凝土喷射表层、经过加固处理的原位土体以及防水部分等,故又称为土钉墙。土钉主要是依靠土体受力变形时与其之间形成的被动粘结力或者摩擦力来发挥作用。
土钉与复合土钉墙支护技术节省材料、工作量小、工期短,施工方便,对周围环境的影响小,而且变形小,利于基坑施工,经济效益明显。当深基坑施工场地较狭小,放坡不方便,相邻的已建成建筑物受影响的程度较低或者基坑周边的土体可以利用,场地地下水位低或者排水条件好等条件成立的时候可以考虑使用。土钉与复合土钉墙支护主要适用于地下水位以上土体或者经过降水处理之后的砂土、粘土和粉质土等。
通常的施工技术为在土体中预先按确定的位置钻孔并且标记编号,放入变形处理的钢筋并且运用设备对钻孔全长进行灌浆,倾斜的孔适宜运用重力灌浆,水平的孔适宜运用高压或低压灌浆,进行二次高压注浆的话可以有效的提高土钉的抗拔承载力,而后在表面铺置08-010的钢筋网片,由下而上在表面喷射混凝土,最后分层开挖土方即可做成。
3.排桩支护
基坑排桩支护技术是基坑支护方案里十分常用的类型,利用混凝土灌注桩或者钢桩独立的支挡土体,也可以与锚杆或土体内部设置的支撑构件相互配合共同支挡土体。可根据实际情况做为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式或锚杆式支护结构等。混凝土灌注桩造价经济、施工方便、易于布置,钢桩承载力高,可重复使用,但价格较高。
进行排桩支护的基坑工程,应该支护之后再进行开挖,场地内应有可靠的泥浆输送排放系统,当排桩涉及到含有地下水的土层时,应当采取一定的隔水止水措施,以确保基坑内部与相邻建筑物的安全问题。
排桩支护的施工技术,灌注桩按照施工成孔的方式不同可以分为泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业成孔灌注桩和套管成孔灌注桩,灌注桩施工→桩机移位→桩的养护→破桩→冠梁施工。钢桩预制桩按照施工沉桩的方法不同分为单独打入发和围檩打入法,测量→桩机就位→立桩→打桩→接桩→收锤移位→截桩头→冠梁施工。关于监测问题,混凝土灌注桩要对钻孔质量、钢筋放置、混凝土灌注,桩位偏差、垂直度偏差、桩底余渣、桩身完整性等方面进行监测,而对于预制桩,应该对表面缺陷、桩身挠曲度、桩的尺寸位置等方面进行监测。
当基坑的深度较大时,采用排桩支护的费用较高,不经济,可以考虑采用排桩与锚杆相结合的方式,即在排桩墙上设置1-2层锚杆来共同承担土体荷载。
4.逆作法与半逆作法施工
逆作法施工目前是高层房屋建筑物最先进、技术较成熟的施工技术方法。这种施工方法采用平行立体操作,节省工期,对天气的依赖性小,同时最大可能的利用地下空间,由于土方开挖与上部施工的交替进行,减小了上部荷载对土体持力层的压力,当基坑的深度较大时多采用,充分利用地下室主体结构进行支护,但是,由于施工方法支撑设置位置受到限制,因此,支撑会是开挖工作变得相对复杂很多。
逆作法的施工技术,沿着地下室的基坑周边间隔一定的间距预先设置混凝土钻孔灌注桩或者人工钻孔桩,然后逐层向下采用逆作法进行施工。
此外,深基坑支护类型还有水泥土墙、锚杆、不设锚杆沿基坑周边设置闭合的挡土拱圈、水泥搅拌柱、喷锚网支护、环形支护等等多种类型。
三、结语
总之,作为一项复杂的系统工程,基坑支护在施工过程中应必须确保围护结构达到坚固状态,设计方案做到切实可行。并运用适当的质量控制方法,使基坑的各项技术要求与相关标准相满足。值得注意的是,在实际施工操作过程中,应严格按照施工设计开展作业,配合专业人员作为技术指导,对规范及有效的质量控制措施进行制定,使基坑施工的安全性得到有效提升,对施工周边的环境得到保护,从而顺利完成基坑支护施工。
[1]刘艳,梁沙河.深基坑支护结构的可靠性计算[J].山西建筑.2007(33).[2]朱庆.浅析高层建筑深基坑支护施工技术[J].旅游教育研究.2011 (02).
[3]赵伟,刘玉波,王云宝.深基坑支护方案选择与施工技术[J].黑龙江水利科技.2006(03).