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房建工程中的深基坑支护施工技术应用

2024-04-30景明磊

工程建设与设计 2024年5期
关键词:土钉深基坑锚杆

景明磊

(中铁六局集团信达置业有限公司,呼和浩特 010050)

1 引言

随着城市化进程的加快和高层建筑的频繁兴建,深基坑工程成为房建工程的常见组成部分。深基坑工程的稳定性直接关系到工程安全和对周边环境的保护,合理选择和应用深基坑支护技术,能够保证基坑的安全稳定,有效预防和控制施工过程中可能出现的问题。

以金汇家苑住宅小区项目为例,建设场地位于内蒙古自治区呼和浩特市回民区海拉尔西街北侧,西二环快速路东侧的一块拆迁后空地上,现场交通便利。本工程自然地面高程为1 062.50~1 063.65 m,基底高程为1 056.15 m,基坑深度为6.35~7.50 m。根据建设场地周边环境、基坑深度及基坑侧壁土层的不同,工程共划分A、B、C 共3 个支护分区,各支护分区部位对应基坑部位也不同。拟建项目基坑上口线西侧距现有围墙最近距离为1.40 m,南侧无既有建(构)筑物;东侧距施工道路2.60 m,北侧距施工道路5.60 m。

2 深基坑支护施工技术应用中存在的问题

2.1 边坡处理质量不达标

边坡处理不达标主要表现在施工方法的选择和执行上。许多情况下,由于对地质条件评估不准确或施工方法选择不当,会导致边坡稳定性不足,当地质条件复杂或存在水文地质问题时,常规的支护结构可能无法有效应对,此时需要采用更为先进和适宜的技术方案。施工质量控制不严也是导致边坡处理不达标的一个重要因素,其中包括施工过程中监控不足、材料质量不合格、施工人员技术水平不高等问题。例如,若监控系统不完善,可能导致边坡位移或变形超出安全范围时,未能及时被发现和处理。此外,环境因素也会对边坡稳定性造成影响,自然条件,如降水、温度变化等,可能加剧边坡不稳定的风险。

2.2 施工设计与实际不符

深基坑支护施工技术的应用中,设计阶段可能未能准确预测和考虑所有地质、环境和施工条件,导致设计方案无法有效应对实际施工过程中出现的复杂情况。施工团队可能因缺乏对设计意图的充分理解而无法正确执行设计方案,或在施工过程中遇到实际障碍时,未能及时与设计团队沟通,寻求适当的调整。此外,施工过程中的管理和监督不足,也可能导致设计方案未能得到正确实施。例如,施工团队可能因经验不足、资源限制或时间压力而采取与设计不一致的施工方法。

2.3 土方开挖环节不合理

在开挖方法的选择上,常见的问题包括选择不适合的开挖设备和技术,以及忽视开挖过程中的逐步监控。选择不当的开挖方法不仅会延长施工时间,增加成本,还可能对周边建筑物和地下设施造成损害。此外,开挖过程中,对周边环境和结构安全的影响管理也常常被忽视。开挖活动可能导致周边土壤松动,增加邻近建筑物的坍塌风险;开挖产生的振动和噪声可能对周边居民造成不良影响。

3 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用

3.1 土层锚杆支护施工技术

在建筑工程领域,深基坑支护施工技术是确保基坑安全和周边环境稳定的关键环节之一。其中,土层锚杆技术作为常用的支护手段,具有显著的支护效果和广泛的应用范围。土层锚杆技术主要是通过在土层中设置锚杆来提高其稳定性,能有效控制基坑边坡的位移和变形,保证施工安全。土层锚杆技术的实施过程包括锚杆的设计、制作、安装和张拉等步骤。在设计阶段,需要根据地质条件、基坑深度、土层性质等因素确定锚杆的长度、直径、布置方式及其材质;在制作和安装阶段,锚杆需要根据设计要求制造,并准确无误地安装在预定位置;在安装过程中,需要采用专业设备进行钻孔,并确保锚杆与土层之间的紧密结合;在张拉阶段,通过施加预定的张力确保锚杆与土层形成有效的支护系统[1]。土层锚杆技术的应用不仅提高了基坑的稳定性,减少了施工中的安全隐患,而且对于优化施工进度、节约成本具有重要意义。该技术还具有施工灵活、对环境影响小、适应性强等优点,尤其适用于复杂地质条件,周边建筑或需要保护的工程项目。

3.2 土钉墙支护施工技术

土钉墙支护施工技术的核心工作原理在于通过增强土体与支护结构的整体稳定性,减少墙后土体的变形。该技术的关键在于土钉与面层材料之间的有效结合,确保整体结构的稳定性和安全性。施工过程中,土钉墙支护技术先通过钻孔在土层中植入钢筋或其他加固材料作为土钉,通过注浆工艺将这些土钉与周围土体牢固结合,以有效减小墙后土体的变形,提高边坡的稳定性。为了进一步增强结构的承载能力和稳定性,通常还会设计承压板或加强钢筋等结构,并与土钉螺栓连接,形成更为复杂且稳固的土钉复合体。值得注意的是,土钉墙支护施工技术的适用性较广,适合地质条件较好的环境,而且在临时支护和永久性建筑物的支护中均显示出良好的应用前景。临时支护中,该技术可以快速部署,有效保护基坑周边环境和建筑物的安全;永久性建筑物的支护中,其优异的稳定性能则可以确保建筑物长期的安全和可靠性。

3.3 深层搅拌桩支护施工技术

深层搅拌桩支护施工技术是广泛应用于深基坑支护的关键技术,该技术的主要原理是通过深层搅拌桩机械将固化剂均匀混合到土体中,增强土体的强度和稳定性,有效支护深基坑周边的土体,以防止坍塌或滑移。深层搅拌桩技术的实施过程涉及对施工地点的详细地质调查,以便精确地确定固化剂的类型和比例、桩的直径、深度以及布置间距,对保证施工质量和效果至关重要。后面使用专用的深层搅拌设备在预定位置钻孔,同时注入固化剂,通过旋转搅拌头将固化剂与土体充分混合,使固化剂与土壤反应,增强土体的强度和稳定性。此外,深层搅拌桩技术在施工过程中,需要严格控制搅拌的均匀性和混合比例,以确保每根桩都达到预期的强度和稳定性,同时也要注意桩与桩之间的重叠和连接,确保整个支护系统的连续性和一致性[2]。深层搅拌桩技术不仅在提高土体稳定性方面效果显著,而且具有施工速度快、对环境影响小等优点,特别适用于土质较差或地下水位较高的地区。此外,该技术在成本控制和施工灵活性方面也表现出色,适用于各种规模的建筑工程。

3.4 地下连续墙支护施工技术

地下连续墙支护施工技术是用于深基坑支护的重要方法,通过构建一道连续的墙体在土体中,可以有效支撑基坑周边的土壤,防止土壤坍塌和水的渗透,保证基坑及周边结构的稳定性。地下连续墙的构建通常采用钢筋混凝土材料,结合现场挖掘和浇筑的方式进行施工。地下连续墙的施工应首先明确土壤类型、地下水位以及周围建筑物的情况,然后使用专业设备进行地面预挖,形成墙体的轮廓。在挖掘过程中,通常需要使用泥浆等稳定剂来保持挖掘面的稳定性,防止土壤坍塌。将钢筋笼置入预挖的槽中作为墙体的增强材料,钢筋笼的设计和安装需要精确控制,以确保墙体的整体强度和稳定性。混凝土浇筑到槽内形成最终的地下连续墙。在浇筑混凝土的过程中,必须确保混凝土的均匀分布和充分固化,以避免出现空洞或不均匀硬化的情况。地下连续墙技术不仅在提高土体稳定性方面表现出色,而且由于其良好的水密性,适用于地下水位高或土质疏松的地区。此外,这种技术在施工过程中对周边环境的干扰相对较小,尤其适用于城市中心或密集建筑区域的工程。

3.5 钢板桩支护技术

钢板桩支护技术的核心是使用钢板桩作为临时或永久的土壤和水的支撑系统,以确保基坑的稳定性和施工安全。钢板桩是由高强度的钢材制成的,具有良好的水密性和柔韧性,能适应各种复杂的地质和环境条件。钢板桩支护技术设计阶段需要根据地质条件、基坑深度和周围环境等因素确定钢板桩的规格、长度和形状。在制造阶段,要确保钢板桩的质量符合标准,其材质、强度和耐腐蚀性能需满足工程要求;在运输阶段,则要注意保护钢板桩不受损伤;安装阶段是整个支护工作的关键,通常使用振动打桩机或沉静打桩机将钢板桩顺序打入地下,直到达到设计的深度;在打桩过程中,需要精确控制钢板桩的位置和垂直度,以保证整个支护结构的稳固性和连续性。钢板桩支护技术施工速度快,能够迅速形成闭合的支护结构,为基坑的开挖和其他施工活动提供及时保护;钢板桩的水密性和强度较高,特别适用于地下水位高或土质疏松的地区;钢板桩支护结构可重复使用,具有良好的经济性和环境友好性。

3.6 护坡桩施工技术

建筑工程的深基坑支护过程中,护坡桩施工技术主要是通过精确控制钻孔和压浆过程,以及构建稳固的桩基础增强基坑边坡的稳定性。护坡桩施工初期阶段的核心工序是钻孔,需要根据预定的深度和直径精确进行,钻孔达到规定深度后,混凝土浆液被灌注到钻杆芯管中,形成稳定的桩基础。当浆液达到规定的深度时,钻杆需要及时提出,然后将钢筋笼和骨料等材料放入孔内,此后再通过高压制浆多次注入孔底部位,进一步增强桩的稳定性和强度。此技术中的关键环节是水泥浆护壁的施工,应于钻孔完成后进行,可以确保孔壁稳定,防止孔体坍塌[3]。完成此环节后,应妥善放置桩基础,为下一步施工作业打下坚实的基础。护坡桩施工的每个阶段都需要严格遵循操作方案规划,满足各项施工标准要求,且必须得到工程师签字确认后才能进入下一施工环节。由于护坡桩施工通常采用钻孔压浆工艺,因此,该技术适用于复杂的施工环境,具有较高的施工效率和成桩率,能有效避免出现坍孔等潜在的施工问题。

4 结语

综上所述,深基坑支护施工技术在房建工程中的应用至关重要,通过采用适当的技术和方法,可以有效保障基坑的稳定性,减少对周边环境的影响,提高施工的安全性和效率。因此,工程设计和施工过程中应根据具体情况合理选择和应用相应的支护技术。随着科技的发展和施工技术的不断完善,未来深基坑支护技术将更加多样化和高效,为房建工程的安全与发展提供更加坚实的保障。

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