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【摘 要】 深基坑是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学,由于深基坑为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内,为节省投资、降低成本及加快进度,业主、施工单位往往只强调基坑施工的临时性,而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,不仅延误了工期,还造成了巨大的经济损失。因此,本文就高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施进行了分析探讨。
【关键词】 高层建筑;深基坑工程;施工技术;控制措施
一、高层建筑深基坑施工技术
对于高层建筑而言,地基是否扎实关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定,所以,这对基坑的施工提出了很高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言,深基坑支护技术就是其中必不可少的一段工序。下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节。
1、基坑支护准备阶段。在基坑支护开工之前,工程技术人员应该对场地地面标高以及基坑的开挖深度做一个复核工作,防止开挖之后发现错误,给工期和成本造成影响,并且还要同时注意周围建筑物的基础埋深、基础类型、道路走向以及管线布置情况。如果在复核工作中发现了实际情况和勘察设计报告中所得到的工程地质情况、场地情况不一致,应该及时与勘查设计单位联系沟通,并且及时措施恰当的调整。
2、支护桩施工。支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分,所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。举例来说,对于灌注桩而言,需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工,在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必备工序进行严格的质量控制,这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义,甚至影响建筑主体的建设。
3、基坑支护锚杆施工。锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域,其功能是对锚杆施加预应力;锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域,其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大,增加锚固体的承压作用,将自由段的拉力传至土体深处。在基坑开挖深度的要求满足要求之后就可以进行锚杆施工。
4、土方开挖。在施工前,需根据工程规模和特性,地形、地质、水文、气象等自然条件,施工导流方式和工程进度要求,施工条件以及可能采用的施工方法等,研究选定开挖方式。明挖有全面开挖、分部位开挖、分层开挖和分段开挖等。全面开挖适用于开挖深度浅、范围小的工程项目。开挖范围较大时,需采用分部位开挖。如开挖深度较大,则采用分层开挖,对于石方开挖常结合深孔梯段爆破(见深孔爆破)按梯段分层。分段开挖则适用于长度较大的渠道、溢洪道等工程。对于洞挖,则有全断面掘进、分部开挖和导洞法等开挖方式。
二、施工中的質量控制要点
1、基坑降水的控制。在地下水位较高的地区开挖基坑,土的含水层被破坏,地下水会不断渗入基坑,雨季施工时,地面水也会流入基坑,为保证施工的正常进行,防止边坡失稳和地基承载力的下降,必须做好降排水工作。在选择地下水的处理方式时,要根据工程地质和水文条件及周围环境,决定采取降水还是防渗措施,以免引起地面沉降,给周边建筑及管线造成破坏。降水井施工中,降水井的质量对降水效果的影响很大。井深,管井和管的质量必须进行量测,并必须控制井位的垂直度,防止偏斜,下井管时可采取沿管长分段设定位器的办法保持垂直度。在打每个井点之前要先人工挖至少两米,确保地下无任何线缆及各类管线,轻型井点钻孔直径不小于300mm,管井井点的钻孔直径不小于500mm,钻孔完毕后应立即测量深度,钻孔深度应比设计井点管埋深大0.5米-1.0米,以保证井点管下至预埋深度。控制滤料质量和填入的质量是影响抽水效果的关键,最好的滤料是级配良好的豆石,用磨圆度较好的硬质岩石也会取得较好的效果。对于重要的工程或有重要的相邻建筑时,应进行抽水的含沙量检验,不允许超标。基坑的降水阶段要加强现场的管理,建立专人负责制度,随时检查降水系统各部件,要求连接严密,不得漏气,漏水,漏电,检查水泵正运转,防止反转,保证抽水设备的正常运转,降水期间不得停泵。
2、土方开挖的控制要点。基坑的开挖过程就是原状土的平衡被破坏,相应的会伴随着边坡土体的变形,基坑自身和相邻区域的变形也产生,导致了基坑开挖的风险和事故。开挖土方是风险很大的施工,而且风险随着开挖的进展不断加大,因此在开挖前就要作好监测的工作。基坑开挖能否利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排对施工的质量,安全,进度,造价都起着非常大的影响。基坑开挖的基本原则:开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖。土方开挖必须严格按照设计方案及经过批准的施工组织设计进行,严禁在施工中任意更改方案,盲目施工。由于基坑面积较大,基坑开挖时,必须分层分段开挖,分层分段支护,开挖时须配合土钉或锚杆的分步开挖,基坑中间大量土方则可以2-3步的速度超挖,(或分5-6步挖至槽底),每步挖深不宜大于3米。在软弱地基坑开挖施工中,应适当减少每步开挖土方的空间尺寸,并减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间,基坑底面暴露时间过长也会导致基坑的事故发生。
基坑边壁严禁出现超挖或边壁土体松动,如有异常应采取措施放慢施工速度,待恢复正常后继续施工。基坑边壁采用人工进行切削清坡,以保证边坡的平整度,开挖最后一步土方时应由测量人员测量标高,预留300m厚土方由人工配合挖土清除。基坑开挖后要加强现场管理,各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离,防止支护所受荷载过大,造成支护变形较大;防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统,锚固系统,造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏,产生事故隐患。
3、土钉支护的施工质量控制要点。土钉支护的工作原理是通过土钉与土体的相互作用,使加固的边坡成为具有整体性和稳定性的土体,土钉的受力模式非常复杂,在土体变形过程中,既受拉力又受弯,因此保证土钉的设计强度和满足设计抗拉拔力就显得尤为重要。
(1)土钉成孔前按设计要求在作业面上定出孔位并做标记和编号。
(2)施工中要求成孔工人在每个孔口标明实际深度,待监理测量钻机钻杆上余尺达到孔深,并根据钻机总长计算孔深,符合要求后方可同意终孔。
(3)浆液的水灰比严格按设计要求控制,外加剂品种及掺量也要按设计要求并经试验确定。浆液要搅拌均匀,随拌随用,对于每天注浆要按设计要求制作试块,注浆采用重力方法进行以注满为止,在初凝前补浆1-2次。
(4)对于土钉拉拔力的确认,除了控制好注浆量和注浆力外,最关键的是要进行拉拔试验,试验应由有资质的第三方进行,试验土钉采取随机方式抽取,保证能够满足设计要求的抗拉拔力。
(5)土钉端部的井字衬垫,钢筋网片及连接钢筋相互间应可靠连接,井字衬垫应压在钢筋网片上,并压住连系钢筋。
(6)喷射混凝土面层施工质量,主要是确保混凝土喷射的厚度达到设计的要求。现场搅拌的喷射混凝土应挂标牌标示混凝土配比,喷射混凝土垂直作业面尽量从底部逐步向上施喷,保证混凝土厚度,并按规范要求留置试块。在边壁上打入短的钢筋段做标记,在钢筋部位先喷填钢筋后方,再喷射前方,防止在钢筋背面出现空隙;一次喷射厚度约为30-50mm土钉注浆体和喷射混凝土面层达到设计强度的百分之七十且不小于3天,才允许开挖土方,冬季混凝土面层的养护非常重要,一般采用一层塑料薄膜加两层草帘覆盖。
三、结束语
对于高层建筑的深基坑支护施工而言,其科学性和合理性是它的重点内容,它质量的好坏与整个建筑主体的质量存在必然的联系,保证工程质量、效率、安全是深基坑支护施工的重点问题。所以,在实际的施工当中,一定要综合所有的实际情况,确保基坑支护工作的万无一失。
参考文献:
[1]袁均康.高层建筑深基坑支护施工技术分析[J].科技与生活,2010,4(9):123-125.
[2]张虹.高层建筑深基坑支护的监督实施[J].城市建设,2012,2(14):89-91.
【关键词】 高层建筑;深基坑工程;施工技术;控制措施
一、高层建筑深基坑施工技术
对于高层建筑而言,地基是否扎实关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定,所以,这对基坑的施工提出了很高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言,深基坑支护技术就是其中必不可少的一段工序。下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节。
1、基坑支护准备阶段。在基坑支护开工之前,工程技术人员应该对场地地面标高以及基坑的开挖深度做一个复核工作,防止开挖之后发现错误,给工期和成本造成影响,并且还要同时注意周围建筑物的基础埋深、基础类型、道路走向以及管线布置情况。如果在复核工作中发现了实际情况和勘察设计报告中所得到的工程地质情况、场地情况不一致,应该及时与勘查设计单位联系沟通,并且及时措施恰当的调整。
2、支护桩施工。支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分,所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。举例来说,对于灌注桩而言,需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工,在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必备工序进行严格的质量控制,这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义,甚至影响建筑主体的建设。
3、基坑支护锚杆施工。锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域,其功能是对锚杆施加预应力;锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域,其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大,增加锚固体的承压作用,将自由段的拉力传至土体深处。在基坑开挖深度的要求满足要求之后就可以进行锚杆施工。
4、土方开挖。在施工前,需根据工程规模和特性,地形、地质、水文、气象等自然条件,施工导流方式和工程进度要求,施工条件以及可能采用的施工方法等,研究选定开挖方式。明挖有全面开挖、分部位开挖、分层开挖和分段开挖等。全面开挖适用于开挖深度浅、范围小的工程项目。开挖范围较大时,需采用分部位开挖。如开挖深度较大,则采用分层开挖,对于石方开挖常结合深孔梯段爆破(见深孔爆破)按梯段分层。分段开挖则适用于长度较大的渠道、溢洪道等工程。对于洞挖,则有全断面掘进、分部开挖和导洞法等开挖方式。
二、施工中的質量控制要点
1、基坑降水的控制。在地下水位较高的地区开挖基坑,土的含水层被破坏,地下水会不断渗入基坑,雨季施工时,地面水也会流入基坑,为保证施工的正常进行,防止边坡失稳和地基承载力的下降,必须做好降排水工作。在选择地下水的处理方式时,要根据工程地质和水文条件及周围环境,决定采取降水还是防渗措施,以免引起地面沉降,给周边建筑及管线造成破坏。降水井施工中,降水井的质量对降水效果的影响很大。井深,管井和管的质量必须进行量测,并必须控制井位的垂直度,防止偏斜,下井管时可采取沿管长分段设定位器的办法保持垂直度。在打每个井点之前要先人工挖至少两米,确保地下无任何线缆及各类管线,轻型井点钻孔直径不小于300mm,管井井点的钻孔直径不小于500mm,钻孔完毕后应立即测量深度,钻孔深度应比设计井点管埋深大0.5米-1.0米,以保证井点管下至预埋深度。控制滤料质量和填入的质量是影响抽水效果的关键,最好的滤料是级配良好的豆石,用磨圆度较好的硬质岩石也会取得较好的效果。对于重要的工程或有重要的相邻建筑时,应进行抽水的含沙量检验,不允许超标。基坑的降水阶段要加强现场的管理,建立专人负责制度,随时检查降水系统各部件,要求连接严密,不得漏气,漏水,漏电,检查水泵正运转,防止反转,保证抽水设备的正常运转,降水期间不得停泵。
2、土方开挖的控制要点。基坑的开挖过程就是原状土的平衡被破坏,相应的会伴随着边坡土体的变形,基坑自身和相邻区域的变形也产生,导致了基坑开挖的风险和事故。开挖土方是风险很大的施工,而且风险随着开挖的进展不断加大,因此在开挖前就要作好监测的工作。基坑开挖能否利用好现场的条件进行有效的组织管理和计划安排对施工的质量,安全,进度,造价都起着非常大的影响。基坑开挖的基本原则:开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖。土方开挖必须严格按照设计方案及经过批准的施工组织设计进行,严禁在施工中任意更改方案,盲目施工。由于基坑面积较大,基坑开挖时,必须分层分段开挖,分层分段支护,开挖时须配合土钉或锚杆的分步开挖,基坑中间大量土方则可以2-3步的速度超挖,(或分5-6步挖至槽底),每步挖深不宜大于3米。在软弱地基坑开挖施工中,应适当减少每步开挖土方的空间尺寸,并减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间,基坑底面暴露时间过长也会导致基坑的事故发生。
基坑边壁严禁出现超挖或边壁土体松动,如有异常应采取措施放慢施工速度,待恢复正常后继续施工。基坑边壁采用人工进行切削清坡,以保证边坡的平整度,开挖最后一步土方时应由测量人员测量标高,预留300m厚土方由人工配合挖土清除。基坑开挖后要加强现场管理,各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离,防止支护所受荷载过大,造成支护变形较大;防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统,锚固系统,造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏,产生事故隐患。
3、土钉支护的施工质量控制要点。土钉支护的工作原理是通过土钉与土体的相互作用,使加固的边坡成为具有整体性和稳定性的土体,土钉的受力模式非常复杂,在土体变形过程中,既受拉力又受弯,因此保证土钉的设计强度和满足设计抗拉拔力就显得尤为重要。
(1)土钉成孔前按设计要求在作业面上定出孔位并做标记和编号。
(2)施工中要求成孔工人在每个孔口标明实际深度,待监理测量钻机钻杆上余尺达到孔深,并根据钻机总长计算孔深,符合要求后方可同意终孔。
(3)浆液的水灰比严格按设计要求控制,外加剂品种及掺量也要按设计要求并经试验确定。浆液要搅拌均匀,随拌随用,对于每天注浆要按设计要求制作试块,注浆采用重力方法进行以注满为止,在初凝前补浆1-2次。
(4)对于土钉拉拔力的确认,除了控制好注浆量和注浆力外,最关键的是要进行拉拔试验,试验应由有资质的第三方进行,试验土钉采取随机方式抽取,保证能够满足设计要求的抗拉拔力。
(5)土钉端部的井字衬垫,钢筋网片及连接钢筋相互间应可靠连接,井字衬垫应压在钢筋网片上,并压住连系钢筋。
(6)喷射混凝土面层施工质量,主要是确保混凝土喷射的厚度达到设计的要求。现场搅拌的喷射混凝土应挂标牌标示混凝土配比,喷射混凝土垂直作业面尽量从底部逐步向上施喷,保证混凝土厚度,并按规范要求留置试块。在边壁上打入短的钢筋段做标记,在钢筋部位先喷填钢筋后方,再喷射前方,防止在钢筋背面出现空隙;一次喷射厚度约为30-50mm土钉注浆体和喷射混凝土面层达到设计强度的百分之七十且不小于3天,才允许开挖土方,冬季混凝土面层的养护非常重要,一般采用一层塑料薄膜加两层草帘覆盖。
三、结束语
对于高层建筑的深基坑支护施工而言,其科学性和合理性是它的重点内容,它质量的好坏与整个建筑主体的质量存在必然的联系,保证工程质量、效率、安全是深基坑支护施工的重点问题。所以,在实际的施工当中,一定要综合所有的实际情况,确保基坑支护工作的万无一失。
参考文献:
[1]袁均康.高层建筑深基坑支护施工技术分析[J].科技与生活,2010,4(9):123-125.
[2]张虹.高层建筑深基坑支护的监督实施[J].城市建设,2012,2(14):89-91.