土木工程房屋建设中深基坑支护技术的应用分析
2018-12-07陈平蛟
陈平蛟
青岛高园建设咨询管理有限公司 山东青岛 266100
1 深基坑支护技术介绍
在当前一些大型的建筑施工过程中,在地下工程建设中经常使用到深基坑支护技术,作为的深基坑支护技术主要指的是在建筑物中的支护结构,或者是在5m深度以下的地下室施工当中,为了充分保证地下室结构施工、基坑施工和建筑周围环境,在施工过程中保证充分的安全性,就需要针对基坑施工采取相应的支护措施,通常情况下可以分为钢板桩、搅拌桩、连续墙、土钉墙以及排桩和灌注桩等多种不同类型的支护方式,这些支护方式针对不同类型的施工环境,各自具有自己的施工优势和特点,并且这些施工技术在施工条件方面都存在着明显的差异。
2 深基坑支护技术的类型
2.1 钢板桩支护技术
钢板桩技术在基坑支护施工建设中属于施工简单、成本经济的支护类型,一般在软土建筑施工地区使用较多,但其支撑效果不是很好,由于钢板本身的柔性较大,就会使得支撑不当从而导致基坑周围结构变形很大,钢板桩支护技术使用后拔除钢板桩技术还会导致周围地基和地表变形,所以在基坑深度过大时不采用此技术。
2.2 土钉墙支护技术
土钉墙支护技术是边挖基坑边对基坑围墙进行加固的技术,一般是在土坡面上铺设钢筋网,然后在钢筋网上喷射混凝土,使其形成土面板对挡墙起到挡土作用。这种支护技术一般用于地下水位以上或人工降水后的黏性土、粉土层,不适用于淤泥质和地下水位以下且没有经过降水处理的土层。
2.3 柱列式灌注桩排桩支护技术
柱列式灌注桩排桩支护技术的柱列式间隔布置主要分为有一定间距的排列疏布和桩与桩相切密布两种,此种支护技术是为了加强基坑周围墙体结构刚度,便于后期施工,施工时,一般在桩顶浇筑大面积的钢筋混凝土使各排桩连接。在施工时,地下水有时会随着桩的空隙进入基坑,对施工造成影响,为防止地下水进入,一般在桩间采用高压注浆或使用专门的防水帷幕等措施。柱列式灌注桩排桩支护技术在施工时不需要振动型机械设备。
2.4 深层搅拌水泥土桩支护技术
深层搅拌水泥土桩支护技术是在深基坑使用特殊的深层搅拌机,将搅拌好的水泥浆固化剂和地基强行搅拌使其形成水泥土桩,当硬化后就会形成很大强度的挡墙帷幕,这种技术主要使用在较浅的基坑,并且施工成本较低,是目前很多建筑施工的选择之一。
3 深基坑支护施工技术在房屋建筑工程中的应用
以A项目为例,其建筑总面积为146690m2,每层高度为4.0m,地面上部总计27层,地下总计2层。标高为12-16m。桩基为钻孔浆灌注,质量比较差,2-4层地质为粉砂,地下水标高-3.5m。在工程施工作业中,受到地质条件的影响,极易发生管涌问题,而且基坑周围存在市政道路,增加了施工技术的应用难度。
在建筑整体结构视角可以发现,可以选取较强的整体性和止水性维护墙体。为了确保建筑施工进度符合要求,将进度合理把握,选取SMW功法。在施工当中,相对于支护施工来讲,需要应用顺做法。在对主体结构完成之后,相对于SMW功法内部所预留的型钢全部拆掉。考虑到现有公共建筑的影响,在施工作业中,靠近公共建筑测,采取SMW功法,在水泥土搅拌桩上,适当的增加土钉,进而增强建筑结构的稳定性。
3.1 支撑体系结构
此工程基坑形状设计为L形,总面积为48×40m2,如果按照中部对称并且四周角撑的方式开展布置,此基坑支撑中心间距要把控在10m左右,中心较高为-3.40m。此基坑维护摘项圈梁截面的总面积是1300×900m2,钢筋混凝土支撑总面积为800×800m2。对于立柱,采取钻孔灌注桩和钢格结构的方式结合,钢格构截面总面积为450×450m2,并且在原建筑物和顶部圈梁连接部分,做好外墙强化处理,在室内布置H型钢以,墙外布置吊筋。
3.2 降水施工
在土方开挖结束之前,基坑内部的水位需要将其降低到设计位置,即-13.5m以下。在实际的施工当中,对基础底板的施工进度提升,采用垫层分区浇筑的方式,对钢筋绑扎和桩头凿除处理,降低基坑的外露时间。另外,相对于基坑内部需要超前降水,应用深井泵的设置方法,确保降水均匀性,使得降水深度能够在开挖面下部1-1.5m范围内。如果场地内部存在为承压水层,要结合实际情况,将基坑外部轻型井点位降水量控制在5m左右,获得不错的止水效果。
3.3 土钉墙
开展施工作业时,使用的土钉锚管,要为钢管,截面积为48×30mm2,钢管前端要为锥形。锚管内部使用的灌浆材料,其水灰水比,要为1:0.3:0.5。按照自下而上的顺序,开展浇灌作业,控制浇筑的速度。如果水泥浆液从孔口溢出,则需要适当降低浇灌的速度。为强化水泥和砂浆浇灌过后的强度,结合实际情况,适当增加速凝剂或者早强剂,避免因为外力因素,造成水泥砂浆形变。
3.4 混凝土喷射
在开展混凝土喷射作业前,将钢筋网片插入到混凝土内,固定钢筋,进而减少混凝土振动的发生。对于土钉的锚管,采取井字衬垫法,确保刚劲和钢管网片的牢固性。具体操作中,对于焊缝,要控制在500mm以上,保证混凝土初凝的效果。在混凝土材料中,加入粗骨颗粒,其直径要<12mm,使用外加剂,调节混凝土凝结情况以及含水量,初凝时间要<5min,终凝时间要<10min。做好上排土钉喷射混凝土后时间的把控,要大于24h,土钉注浆45h内,不可以开展下排土钉施工。
在实际的施工当中,深基坑支护有着很重要的作用,其质量好坏对于整个工程的质量以及施工技术有着很大的影响。因此,就需要强化深基坑技术的重视,不断加强深基坑支护施工质量的完善,为建筑工程奠定良好的基础,确保建筑工程的实用性能够实现。