建筑工程基坑支护施工技术要点分析
2020-02-16耿大勇
耿大勇
胜利油田石油开发中心有限公司,山东 东营 257000
建筑工程中基坑支护十分重要,基坑支护的施工必须得到建设单位、监理单位、设计单位以及施工单位的重点关注。当前建筑施工中基坑支护仍旧表现出潜在性的问题,这些问题若不做好预防工作,则很有可能会造成安全隐患。对建筑工程的项目概况进行分析,强化基坑支护的施工管理,优化并改进基坑支护的施工技术要点,能够帮助推进我国建筑工程的高质量发展。
1 支护技术和基坑建筑
高层建筑在经济发展的影响下和城市人口与土地的发展不平衡矛盾下成为了城市建筑的主流方向。城市规模和城市人口不断增加,城市化进程不断加快,城市的土地和居住表现出十分紧张的局面,“寸土寸金”在城市中表现尤为明显,因此高层建筑受到了越来越多的青睐。高层建筑就意味着深基坑,为了确保高层建筑的安全性和稳定性,也为了更好的对地下空间进行有效的利用与开发,基坑工程的数量不断增加。基坑工程是在地下进行建筑挖掘的工作,或是施工环境非常复杂的土方挖掘工程。挖掘深度越深,难度自然也逐渐增加。基坑支护是能够在确保地下结构施工安全和基坑周边施工安全的基础上进行的一项对基坑的侧壁、周围环境进行加固、支档及保护的措施。相对其他的施工工艺和施工技术,基坑支护在技术上存在一定的优势,包括其风险较低、适用范围较广泛,建筑施工中能够得到有效的推广。但基坑支护的类型具有多样性,一般进行支护的选择和施工前,需要进行实地考察,而后根据施工环境的差异,进行全面的、综合的、经济合理的选择,最后才能够确定最优的支护施工技术。
2 建筑工程基坑支护施工技术要点分析
2.1 从支护类型分析施工技术要点
2.1.1 施工技术要点之锚杆支护
锚杆支护的施工技术要点有以下四点[1]:
(1)为了更好的确定锚杆位置,应该重点对深基坑进行勘测和分析,前期的场地准备工作和技术准备工作必须做到位;
(2)为了获得更好的钻孔施工质量,应该将设计方案置于现场作为基准,钻孔深度严格把控,锚杆必须一次性顺利通过质量检测后才可使用,这样才能够确保安全;
(3)注浆材料与水灰的比例应该严格控制;
(4)水平方向上的孔距设置应该更加合理,一般来说,孔距的误差应该在50mm 以下,垂直方向上的误差可控制在100mm 以下才能够更好的将锚杆支护做好。
2.1.2 施工技术要点之土钉墙支护
相对锚杆支护,土钉墙支护在基坑支护施工中更具有普适性,从科学的角度设计出挡土支护的模型,再将其搭建出来,从设计到搭建都能够实现基坑和基坑边缘坡度的稳定。施工现场进行土钉墙支护时需要重视的施工技术要点有三条:
(1)进行土方挖掘工作应该按照设计要求展开,实际的挖掘时重视基准线,一般来说基准线会选择施工方案的实际要求和上下基坑的口线,参考口线后进行精准的测量并完成放线工作,在此处做好标记;
(2)钻孔施工时要尤其重视对土钉的大小进行判断,土钉的大小对孔径具有一定的控制作用,选择合适的土钉直径能够帮助控制孔径大小。将土钉打入时应该注意与浆管一同打入,有必要时可选择托架进行焊接来确保安全性;
当前和今后一个时期,水利财务工作的总体要求是:以科学发展观为指导,深入贯彻落实中央水利决策部署,积极践行可持续发展治水思路,紧紧围绕民生水利发展,以增强水利资金保障能力为核心,以确保资金安全和提高资金使用效益为重点,以科学化规范化精细化管理为手段,以创新体制机制为动力,正确处理政府与市场、总量与结构、规模与效益、服务与监管的关系,坚持依法理财、科学理财,坚持统筹兼顾、突出重点,坚持开源节流、增收节支,坚持依法管理、规范管理,切实加强监管,全面加强和改进水利财务工作,为推进水利改革发展新跨越提供有力的水利财务支撑。
(3)灌浆的材料要重视质量,水灰比是十分重要的参数,应该得到严格的控制,一般来说泥浆比重在1.1~1.2 最佳。注浆操作时应该选择科学的手段将注浆管拉动,完成初凝后继续操作,进行二次灌注,两次灌注的时间间隔尤其应该按照要求展开[2]。
2.1.3 施工技术要点之地下连续墙支护
施工中有时会面临深基坑支护,即基坑高度在5m 以上进行支护,对这类深基坑支护的施工,可选择排桩完成。工程可能会选择悬臂式支护、拉锚式结构或是内撑式结构、锚杆式结构等完成支护工作。这类地下连续墙支护在施工现场会选择对应的设备和机具,搭建化学泥浆护壁后在地下钻沟槽,沟槽要满足长度、厚度和深度的要求,将提前制作好的钢筋笼吊入沟槽中,立即灌注形成钢筋墙段,将没有连接的地方连接形成地下墙体,这种连续封闭的地下墙体作为建筑的基坑支护能够帮助悬臂式、锚杆式、内撑式等形成支护结构。这种结构能够止水挡土,还能够在高层建筑中承担永久性的承重墙的重担。地下的连续墙施工相对来说技术优势显著,展开阐述可总结为噪声小、施工振动小,墙体的刚度非常理想,防渗性能也突出,即便遇到极软的淤泥粘土也能够施工,与地下的连续墙构成的支护承载力更高。缺点则是建造成本高,施工技术要求较高,后期需要将弃土和泥浆进行处理,施工时间相对更长。
2.1.4 施工技术要点之重力式结构水泥土墙
水泥土桩墙支护相对其他支护而言,自身自重大,加上刚度较强,进行基坑支护时只能够对坑壁实现有效的支撑和保护作用,在水泥土桩墙支护局部加设支撑才能够完成整体结构。基坑支护阶段,根据基坑的实际情况选择合适的桩墙类型,高压旋喷桩墙或是深层搅拌水泥土桩墙都是常见的形式。应用水泥土桩墙支护时应该对水泥土桩的地基承载力进行测试,基坑深度最大值为6m,基坑侧壁的安全等级在二级或是三级,压力最大值在150kPa 才能够选择这项技术。水泥土墙的搭建会与水泥土桩进行搭接,将其布置为格网状或是壁状从而形成重力式挡土结构。能够在密集建筑群中施工的结构水泥土墙最大的优点是造价低、工期短,因为结构水泥土墙的泥土来自施工现场,会比钢筋等便宜;第二大优点是能够支护土和有防水止水的功效,进行施工时非常的便利,不需要进行振动、无噪声和侧向挤出,也不会形成污染。但是结构水泥土墙抗压强度高、抗拉和抗侧刚度的能力非常小,挡墙顶的位移比较大,周围的建筑物或道路、管道等可能存在潜在的威胁,故而支护深度较深不可选择这类基坑支护。
2.2 从施工流程分析施工技术要点
2.2.1 技术要点之支护工艺选择
2.2.2 技术要点之基坑支护防水
自然降雨、地下水等对建筑工程的基坑支护结构都会造成不同程度的影响,可能埋下安全隐患,所以施工单位在施工阶段进行基坑防水措施十分重要。简单的说,可通过设置排水沟、渗水井等措施来规避积水危险,实现基坑支护的防水施工标准。但若建筑工程在施工时,发现基坑支护附近的水位变化较大,甚至于地基长期都在地下水位之下,施工单位应该重点对基坑支护工程进行降水工作的研究,并对可能表现出的流沙或管涌等制定出预案进行控制。这样才能够有效避免因为防水工程的缺陷造成建筑工程基坑支护出现安全隐患,能够确保现代化的建筑工程基坑支护能够满足现代建筑行业的发展需求,满足现代居民的居住和出行。
2.2.3 技术要点之支护效果监控
基坑支护施工完成后,应该检查坑壁是否出现坍塌等问题,仪器进行监测是否也未出现问题,确认基坑支护是否出现变形现象。对周围建筑物进行安全分析,对混凝土灌注桩、锚杆支护等进行观察未出现异常,最终确定本次施工的基坑支护工程是安全可靠的。
3 基于实际案例分析基坑支护的重要和必要之处
实际案例实况:工程概况分析地势相对较为平坦,南面比北面更高,地质的构成则相对复杂,强风化粉砂质泥岩和素填土为主,但场地内的岩层构造未出现活跃的构造带,相对稳定性较高。基于建筑工程的要求为地下三层局部二层,建筑面积大概2 万m2,从土层分布的特点与周边环境综合考虑后,进行基坑支护施工时选择两种形式。
3.1 进行排桩和锚固支护
施工现场进行排桩联合锚固的支护时需要在基坑的边线布置坡桩,坡桩固定好之后将其上部进行连接,使得所有的坡桩顶部都能够与冠梁稳固的连接在一起。排桩工作完成后进行基坑土方挖掘,挖掘至对应的高度后再完成锚索支护,并对腰梁进行施工。施工时的注意事项包括以下四点:
(1)桩体测试。因为排桩工作大都选择人工挖掘桩孔完成,所以桩体的稳固非常重要。挖掘完成后应该对桩径进行配筋和混凝土的检测,确保每一个排桩桩身完整,桩体密实。人工挖掘的桩孔,因桩身成孔过程影响较大,若孔深超过5m 井下应该重视通风问题,有空气对流来确保全体工作人员的安全。
(2)锚索质量是十分重要的,从锚索的定制到最后的安装,整个流程都应该得到严格的控制。安装锚索之前,锚索的孔统一进行编号复核工作,确定所有的锚孔都是正确的之后再进行高压吹孔工作。锚固注浆环节中浆液的质量也是十分重要,根据锚具的排气孔的排气情况来决定是否需要停止注浆,或是根据孔口的浆液溢出情况也能够判断是否需要停止注浆。注浆时注意若第一次注浆质量不合格,进行第二次补充注浆时务必确保注满。
(3)排桩桩心进行混凝土的灌注工作时应该确保混凝土的质量,确认质量符合本次需求之后,进行灌注。灌注时可借助导管和串筒完成工作,期间应该注意避免井口被抛铲,还应该注意混凝土是否出现离析情况。这些都是必须避免的。分层振捣桩体的混凝土并进行灌注时,应该对地下水进行密切的关注,避免地下水进入桩体对混凝土比例造成影响。
(4)锚索进行张拉和封锁时应该按照施工的规范说明展开,每根锚索质量都应该得到保障,张拉时注意确保锚索的牢固,使得锚索能够发挥支护作用。冠梁和腰梁进行施工时也应该严格按照施工图纸完成制作,锚孔周边区域若表现出密集则应该加强混凝土的振捣密实程度确保安全。
3.2 进行地下连续墙支护
进行地下连续墙支护的施工时首先注意的是必须严格按照施工图纸完成,施工时借助全站仪首先对地下连续墙进行施工点的布设,然后精准的完成测量和放样的工作,紧接着将护桩设置好。此后结合地下连续墙的厚度,根据导墙的情况进行沟槽挖掘工作,完成之后将导墙中心线放置在沟槽之中,并将基面的平整连接到墙钢筋。整个导墙模板应该安装得十分牢固,垂直度和中心线应该完全按照设计图纸的要求完成,随后将混凝土浇筑,待36h 之后将模板拆除。确认导墙的中心线时,也应该确保导墙中心轴线和净空尺寸之间的距离,在合理范围之内后确认侧墙混凝土的浇筑质量,都在合理数值之中则继续进行下一步。随后需要搭设支撑,并对导墙的转角进行处理,然后进行接头的施工工作,对槽段的接头安放时应该注意将其紧贴槽段并缓慢的将其放置入槽。进行地下连续墙的各个槽段连接缝的处理时选择H 型钢板接头或圆形接头相对更加合理。紧接着是制作钢筋笼并将其顺利安装,单元槽段的钢筋笼需要整体装配并整体沉放。最后则是将混凝土进行浇筑,浇筑时可借助导管完成该项工作,导管内应该设置隔水栓,并将浇筑液面的上升速度进行控制,这样浇筑质量相对更高。注意的是混凝土的浇筑面相对地下连续墙的设计高度应该超过0.5m。
3.3 整体基坑支护施工阶段的注意事项汇总
(1)竖向承重结构的分析。竖向承重结构的垂直度应该完全从工程建设要求出发,垂直度在整个过程中都应该密切的监测,出现偏差时必须及时纠正。地下连续墙的垂直度进行控制达到1/400 即可,中间的钢立柱的垂直度达到1/500 才可。
(2)进行基坑支护施工分析。基坑支护施工时应该对基坑的水问题和外渗问题进行重点关注。地下连续墙支护不仅需要完成支护工作,还需要其具备挡水挡土的功能,并且在围护和承重方面承担相应的功能。所以墙体材料的质量应该严格把关,地下墙体与底板之间进行的连接应该更加重视,满足抗渗等级要求之后应该对施工缝进行严格的控制。
(3)混凝土支护结构和建筑主体结构的连接。基坑支护的施工阶段混凝土支护结构和建筑主体结构需要进行连接,连接时应该重点关注是否是根据工程的要求完成。混凝土支护相对而言在基坑支护阶段更加常见,但是作为一种复合墙体的支护结构,混凝土支护相对存在较大的危险性,做好混凝土支护与其他建筑之间的连接工作能够将整体的稳固性推向更高。
4 结束语
建筑工程项目骤增也使得基坑情况越来越复杂,进行基坑支护设计和施工时,尤其高层建筑较多的局面下应该更加合理的选择土钉墙支护施工技术以及锚杆支护施工技术,若有必要可选择排桩、地下连续墙施工技术等,或是混合使用,从而使得基坑支护的结构更加合理,更加具有适用性,也真正能够从经济的角度满足工程的实际需求,能够为建筑工程的安全加上一层保障。