高层建筑深基坑支护施工技术分析
2018-09-10马乃伟
马乃伟
摘 要:高层建筑深基坑支护工程是一项复杂的综合性施工工程,直接关系到深基坑的开挖与降水,其质量的优劣性将会对施工质量造成不同程度的影響。然而深基坑支护工程又是一项主体工程之外的临时性施工措施项目,业主往往一般不会太多的重视该项目的施工。本文通过分析施工过程中存在的问题,对深基坑支护的施工技术进行一定程度的探讨,能够保证支护技术更加合理、科学。
关键词:高层建筑;深基坑支护;施工技术
引言
随着高层建筑的数量日益增多,我国的工业与民用建筑更多的是朝着大型化、高层化的方向发展。高层建筑深基坑支护工程的重要性、安全性、风险性如果考虑不周,往往会给施工过程造成一定的安全隐患,导致安全事故的发生。因此要充分重视高层建筑的深基坑支护工作,才能确保基坑工程、主体工程、地下管线、道路设施等的安全。
1 深基坑坑支护的常见类型
由于高层建筑的不断出现使得建筑施工中对于深基坑提出了更多的要求,传统的基坑支护已经无法满足深基坑的施工条件。高层建筑中的基坑深度和体量的逐渐增加促进了支护技术的改进与优化,深基坑基础由此得到了发展,当前常见的类型主要有:
1.1钢板桩支护。带锁口或钳口的热轧型钢是制造钢板桩的主要材料,将钢板桩相互结合起来就能建立起钢板桩墙,在挡土和挡水中运用普遍。钢板桩主要的截面形式有U形、Z形、直腹板型三种,且施工操作简单。但由于受施工周围环境的影响,因而使用受到一定的限制。
1.2.深层搅拌支护。该支护主要是将水泥用作固化剂与黏土进行机械搅拌,把固化剂和黏土进行强制性拌和,这样就能确保固化剂和黏土之间能形成有效的物理、化学反应后逐渐硬化,让水泥土桩墙的强度达到设计要求,形成一道坚固的支护结构。该支护适用于淤泥、粘土、淤泥质土等地基。
1.3.排桩支护。排桩支护主要是将排桩按一定的距离间隔布置,挖孔、钻孔灌注混凝土,形成排桩,作为挡土结构。柱列式间隔布置通常包含了桩与桩之间存在适当净距的疏排布置形式以及桩与桩紧密的密排布置形式。该柱列式灌注桩用作挡土围护结构能够满足较高的刚度要求。
1.4.地下连续墙。整体刚度大、止水防渗效果好是地下连续墙的最大优势,其主要运用于地下水位以下的软粘土和砂土等各种不同类型的施工条件以及施工环境中。地下连续墙也可以作为建筑物的承重结构,这一支护在地下工程中运用较为广泛。
2 深基坑支护工程施工时应注意的问题
在高层建筑深基坑支护施工中,支护的设计和施工工艺是其主要包括的内容。在进行基坑支护设计和施工时要考虑综合场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件。基坑的稳定性、地下水的控制、地面变形、防止基坑隆起、流砂和管涌等险情,是基坑支护施工控制的关键,而且实时的调整支护方案,且要根据地质、环境因素的变化来进行。深基坑支护的设计与施工应注意以下几个方面:
2.1、在城市施工时,在环保方面的要求是非常高的,因此,在选择支护体系时,不仅要对支护工程施工产生的振动进行考虑,还应该对由于噪音、泥浆、化学浆液等对城市环境的影响进行考虑。
2.2、注意周边居民。一般来说,施工场地周围的旧建筑物都会在存在一些损坏现象,此时深基坑施工要对周围环境温度、房屋沉降变形以及材料收缩变形等影响进行充分考虑。
2.3、高层建筑大都集中在城市繁华地带,周围建筑物较密集,地下管线较多,这时往往要进行垂直开挖,使得基坑的施工受到了很大的限制,而在开挖时要提前编制针对性强的施工方案,经专家论证后方可实施。
2.4、深基坑的施工工期紧而且场地较狭小,因此,在施工时要根据施工场地的局限性进行合理安排,施工流程要进行综合考虑,另外,还要对施工过程的环保问题引起高度重视。
3 高层建筑工程深基坑支护施工技术
3.1 基坑支护的设计
基坑支护体设计要根据实际施工需求,结合基坑侧壁安全等级及重要性系数科学严谨的制定设计方案,应充分做到以下几点:
(1)充分利用新技术、新理念,具体事物具体分析,不要生搬硬套传统的设计理念。在现今的深基坑支护结构的设计领域,还没有公认的、权威的的计算公式,基本上都是摸着石头过河。深基坑支护结构的设计要区别其他设计领域,要改变传统观念,利用施工监测反馈的动态信息指引设计体系。
(2)勇于创新,设计支护结构时,开拓思路,多进行新的尝试。在施工中深基坑支护结构各元素往往是相互结合的,各种结构相互结合,这就要求我们从全局出发,寻求新的设计思路,探索更好的计算方法。基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适用于不同的水文地质条件,因此,要根据具体问题,具体分析,从而选择经济适用的支护结构。
3.2、施工阶段的控制要点
(1)深基坑工程的施工
深基坑工程包括挖土、挡土、围护、防水等环节,是一项复杂的系统工程,任何一个环节的失误都有可能导致施工失败,甚至造成安全事故。施工单位要严格按照施工规程、经批准的施工组织设计及相关的技术规范组织施工,对各施工要点要制定具体措施,并加强过程控制。例如,确定土方开挖方案时,应对周围建筑物、构筑物进行拍照和录像,对地质勘察报告、周围建筑物及地下设施情况等信息进行分析,对特殊土质需精心组织施工,膨胀土地区不宜在雨季开挖,软土地区分层开挖的深度不宜太大。
(2)深基坑周围土体止水效果的控制
在地下水位较高的地区,地下水对深基坑工程施工带来的危险程度是相当高的。地下水的来源一般为上层滞水、潜水、承压水、雨水及基坑周围的渗漏管道水,由于水的来源复杂,枯水期和丰水期水位变化的影响,在制定止水方案时应从深基坑工程的防水、降水和排水三个方面考虑。根据地质勘察部门提供的地质资料,深入分析地下水的成因,了解深基坑周围环境,对周边有建筑基坑,宜采用以堵为主,抽水为辅,否则会导致基坑周围土体与水体的流失,使建筑物不均匀沉陷,甚至发生坑底流沙、管涌等现象,增大了处理难度,拖延了工期。反之,以降水为主。
结语
高层建筑发展迅速,基坑的深度及面积逐渐增大,其施工难度也相应增加。为了最大程度的保证工程施工的正常进行,因此需要不断总结工程实践经验,不断探索更为先进、高效的施工技术,从而满足高层建筑的快速发展需求。
参考文献
[1] 聂淼,郑玉元.贵阳某深基坑土钉支护设计研究[J].山西建筑,2015,(3).
[2] 陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材,2016(4):148~ 149.