房屋建筑深基坑支护施工技术
2020-03-08刘福林
刘福林
(中国水利水电第九工程局有限公司,贵阳550081)
1 引言
在高层建筑建设中,深基坑支护技术是其中的重要环节,利用基坑支护技术可以保障基础工程的施工安全,降低安全风险。但在当前基坑支护施工中还存在不少问题,如基坑支护设计不合理,基坑施工过程中存在安全隐患,因此,基坑支护施工不仅要设计合理,还要保证施工安全。
2 深基坑支护施工技术特点分析
在建筑深基坑支护施工中,可采用的施工方法是多样化的。当前,主要技术措施有3 种,即悬臂式支护结构、重力式挡土结构和混合式支护结构。在实际施工中,要根据施工现场情况,结合其地质构造来合理选择,以确保建筑工程的安全稳定性,并更好地提升地下建筑工程品质。
3 深基坑支护体系
在高层建筑发展下,基坑深度、体量都在加大,支护技术也在不断发展。按照功能,可以将深基坑支护系统分为以下方面:一是挡土系统,如施工中常用的钢板桩、钻孔灌注桩及地下连续墙等,主要是在基坑施工中形成支护挡土墙等,有效抵抗来自坑外土的压力;二是挡水系统,建筑工程施工中挡水作用意义重大,常用水泥搅拌桩和地下连续墙等实现抵抗外渗水的功能【1】;三是支撑系统,如钢筋混凝土内支撑、钢和钢筋混凝土组合支撑等,在支承维护结构侧立的同时,还可有效限制围护结构的位移问题。
4 房屋建筑深基坑支护施工技术应用
4.1 土钉支护施工
土钉支护施工中需要注意一些问题。首先,是在施工前期,要根据工程具体施工要求开展土钉拉拔试验,获取其拉拔力,该过程中需有第三方来监督,实现严格控制注浆力度、注浆量;其次,是在计算土钉支护深度的过程中,结合施工现场钻进长度科学计算,以便于后续施工的进行;再次,是在该技术应用中,要根据设计要求合理添加添加剂,科学设计添加剂和混合料的配比。实际进行注浆作业时,还要详细分析水泥重力作用,需达到自然坠落目的,该过程中还要注意进行及时补浆操作。
4.2 土层锚杆施工
深基坑施工过程中,完成地下连续墙作业之后就是围护结构灌注桩、钢筋混凝土桩施工。具体施工中,需详细计划施工进度,完善土层锚杆作业。第一步是成孔工序,结合施工现场状况,采用冲击式钻机设备和压水钻进法技术钻孔,需一次性完成清孔和出渣工作,优化多个作业程序;第二步是安放拉杆,施工前期要对拉杆除锈,清除干净钢绞线上铁锈,合理控制好土层锚杆长度;第三步是灌浆操作,该工序相当关键,一般采用硅酸盐水泥来作为灌浆材料,如果深基坑地下水是弱酸性,则应采用防酸水泥【2】。在水泥满足相关要求时,可合理降低水灰比,避免引发泌水和干缩等情况。
4.3 排桩支护技术
在深基坑支护施工中,可以采用的支护形式有以下3 种:
1)柱列式排桩支护,主要在工程地下水位、边坡土质较好的情况下应用,其支护结构采用挖孔桩等。
2)工程处于非软土环境下时,需紧密连续排列支护桩,使其形成连续桩支护,用灌注桩来完善桩体间间隙,有效发挥防水功能。
3)如果是地下水位较高的软土地层,其采用的支护形式多为水泥搅拌桩防渗墙、钻孔灌注桩排桩组合形式等。在房屋建筑基坑施工中,基坑开挖深度未超过6m 时,主要采用钢板桩和预制混凝土板桩,且要采取顶部圈梁支撑方式。开挖达到6~10m 时,钻孔需控制在0.8~10mm,灌浆机搅拌中要设置支撑。当开挖深度超过10m 时,地下连续墙需加设支撑方式达到支护效果,钻孔桩深度一般在0.8~1m 范围内,并设置多道支撑措施。
4.4 混凝土喷射作业
在基坑支护施工中,混凝土喷射是重要的防止雨水侵蚀边坡的有效支护方式。这种支护作业要先将坡面上杂质、虚土清理干净,确保其表面平整性良好,然后进行混凝土喷射,防止发生土质结构疏松而脱落的情况。边坡修正完成需再次喷射混凝土,其厚度通常控制在50~70mm。混凝土喷射完成后即可开展钻孔作业。
4.5 地下连续墙施工
地下连续墙与内支撑、主体结构相结合(二墙合一)等支撑形式采用顺作法、逆作法、半逆作法结合使用,施工振动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基扰动小,可以组成具有很大承载力的连续墙。地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙,即“二墙合一”。适用基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级。适用于周边环境条件很复杂的深基坑【3】。
地下连续墙施工要求有:应设置现浇钢筋混凝土导墙。导墙顶面应高于地面100mm,高于地下水位0.5m 以上且高度不应小于1.2m。地下连续墙单元梢段长度宜为4~6m 。槽内泥浆面应不低于导墙面0.3m,同时应高于地下水位0.5m 以上。水下混凝土应采用导管法连续浇筑。导管水平布置距离应不大于3m ,距槽段端部应不大于1.5m ,导管下端距槽底宜为30~50cm,钢筋笼吊放就位后应及时浇筑混凝土,间隔不宜大于4h。现场混凝土坍落度宜为200mm,强度等级应比设计强度提高一级进行配制。混凝土达到设计强度后方可进行墙底注浆。注浆管应采用钢管;单元槽段内不少于2 根,槽段长度大于6m 时宜增加注浆管。注浆管下端应伸到槽底20~50cm,注浆压力应控制在2MPa 以内,注浆总量达到设计要求或注浆量达到80%以上,压力达到2MPa 即可终止注浆。
5 房屋建筑深基坑支护施工质量措施
5.1 注意地下水影响
在深基坑施工中,地下水对其影响是比较大的,由于地下水较多,为避免其产生不良影响,需采取合理措施应对。首先就是进行人工降水,尽量降低地下水对工程造成的威胁,有效改变施工现场土质;其次可采用止水帷幕技术措施,有效降低地下水影响,避免地下水渗透危害基坑,使其产生裂缝并不断扩大,最终破坏支护结构。
5.2 做好基坑监测工作
房屋建筑的深基坑施工中,要做好基坑的监测工作,重点要在基础施工的同时做好基坑支护结构的沉降、变形、位移以及地下水的监测工作,如果临近有建筑物及市政桥梁道路管线的还要对相应的构筑物进行监测,确保基础施工期间的安全【4】。当基础施工监测出现预警情况时,要及时分析原因并采取措施,处理完成后方能继续施工。
6 结语
深基坑支护作为一个系统工程,其综合性强,技术性复杂。在工程实践中,要根据实际情况选取适用的支护技术,针对存在的问题重点分析,从工程的各个环节入手,建立完善的应急机制,全面防范,科学优化深基坑支护施工技术,从而保证施工质量,推动建筑工程的发展。