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摘要:随着我国的城市建设发展,我国建筑的规模也越来越大。为了最大程度的利用土地有限的土地,深基坑工程也越来越多。本文主要对土木工程中的深基坑施工技术进行了简要分析。
关键词:土木工程;深基坑;施工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A
引言
由于深基坑工程在高层建筑施工中具有重要的基础性地位,深基坑支护施工技术在提高施工安全性与质量等方面具有显著成效,能够保证工程质量与进度,杜绝安全隐患,因此高层及多层建筑的地下室、地下商场、地下车库、地铁车站等工程施工,都会面临深基坑工程,为了缓解这一压力,在保障农业耕地面积的同时必须提高土地资源的合理利用,因此对深基坑的支护技术,以及支护施工的要求也越来越高,
一、深基坑工程的特点
1、深度不断增加
为满足现代城市的发展,加强土地的利用率,深基坑工程深度不断的增加。过去地下只是建设普通的地下室,如今地下逐渐向停车场、商场以及娱乐场所等方面发展。其深度相比于以前已经增加了2~3倍,平均在15m左右。有一些特殊建筑其基坑深度已经达到了20m甚至更深。
2、施工条件差
一般情况下,越发达的城市其建筑基坑越深,这就给深基坑工程的施工带来的很大的不便。在比较发达的城市中,其人口密度也非常大。而且在地下也大多都存在着很多的交通路线,地下管线等,这样就会是深基坑的施工和设计受到多方面的影响。在设计过程中,不仅要注意自身建筑的稳定,还要考虑对周围建筑的影响。不能对周围建筑的稳定和安全造成破坏,施工过程中还要注意交通的疏导。
3、施工难度大
在深基坑工程的不断发展过程中,不仅其深度在不断地增加,横向发展也在不断的扩大。这种情况下极大的考验了支护系统的性能,为大面积深基坑提供最为有效和稳定的支护已经成为现在研究的一个主流课题。如果土质比较疏松,其基坑地面就会很容易下沉,从而影响上层建筑。因此,在深基坑工程施工前必须做好详细的土质检测,并根据土壤的特性设计相应的施工方案。另外,如果工程施工工期比较长而且阴雨天渗漏严重,就会大大的增加深基坑施工的难度。
4、支护形式多变
由于现在施工技术的不断更新升级,深基坑的支护方式也变得多种多样起来。目前,常用的深基坑有混凝土灌注、人工挖桩等十几种支护方法。支护技术的多种多样,使得在施工过程中面对不同情况的基坑条件其支护方法的选择也越来越灵活,为深基坑的支护带来了很大的便利。
二、深基坑支护施工技术的要求
首先我们应该选择合适的支护方法,根据具体情况做出具体的施工设计方案,以免对周围的环境造成不必要的损害。上海市某建筑公司在进行建筑施工时,由于对周围环境缺少调研了解,导致建筑物竣工之后对周边的环境造成非常恶劣的影响,最后不得不爆破,这种费时费力费利的做法显然不值得我们的提倡。其次,在建设施工之前必须对建筑的周边环境进行必要的考察,并通过科学的计算设计,选择最佳的施工方案,避免造成材料或者经济的浪费。再次,在选择好正确的施工方案之后,选用合适的深基坑支护技术,以保证深基坑施工的安全,进而保障整个建筑施工活动能够顺利的开展。最后,对于深基坑支护工程,既要保证整个基坑的安全稳定,同时还要具有良好的防水效果,避免深基坑长期处于地下出现漏水现象,从而保障施工过程的有序进行。
三、基坑支护施工技术
1、护坡桩施工
根据工程场地特点和施工要求无污染、无噪音、施工速度快等诸多特点,施工护坡桩时采用“钻孔压浆桩”技术,其为水泥浆护壁,直接投放碎石并多次布浆成桩的无砂混凝土桩,施工时应严格按照行业标准《钻孔压浆桩工程的施工及验收规程》、施工方案、国家有关规范及设计要求、施工现场所提供的结构轴线、位置控制点施放桩位点,并必须经监理工程师复核鉴认后方可进行施工。其施工工艺简介如下:用螺旋钻杆钻到预定深度后,通过钻杆的芯管自孔底由下向上向孔内压入已制备好的以水泥浆为主的浆液,使浆液升至地下水或无塌孔危险的位置以上,提出全部钻杆后,向孔内投放钢筋笼和骨料,最后在自孔底向上多次高压补浆而成。由于该工艺是连续一次成孔,多次自下而上高压注浆成桩,能在流砂、卵石、地下水易塌孔等复杂的地质条件下顺利成孔成桩,它具有以下优点:
(1)在多种复杂地质条件下能顺利成孔成桩,长臂螺旋钻钻至设计深度后,及时高压注浆,高压浆的作用可把孔壁周围的地下水排至孔外,加上水泥浆的重力作用,从而保证孔壁不坍塌而顺利成孔。
(2)施工速度快,在一般粘性土和砂质土层中,直径φ800,长10~20m的桩,一台钻机一天成桩15~20根。
(3)无噪音、无振动、无排污、文明施工,钻孔压浆桩是直接在提钻过程中用高压水泥浆护壁,不需要大量泥浆池,也不会产生泥浆,施工近乎干作业。
2、土钉墙施工
(1)分层分段施工
为配合土方开挖与喷锚施工同步进行,在基坑西侧大面积开挖的同时,可根据东侧土钉墙施工的需要,先开挖东侧6m的工作面,便于土钉墙西侧土方同步施工。开挖深度满足土钉施工要求,不得超过相应土钉层距0.3m,沿基坑水平向不超过15m为一施工段,不宜太长,开挖时,若边壁局部有坍塌,必须进行补救,靠近坑壁侧要注意不得超挖,以保证边坡安全和稳定。
(2)土钉制作
为使土钉顺利送入土中,在土钉上每隔2m处焊接对中支架,形成锥形滑撬。同时保证土钉在孔居中位置,防止出现偏心,以提高抗拔力。
(3)土钉成孔
土钉施工成孔采用洛阳铲成孔,孔径保证大于100mm,成孔过程中注意控制倾角及孔径。成孔后对孔深、孔径、倾角進行检查验收,做好施工记录及隐蔽工程检查记录。成孔孔位可根据实际情况进行局部调整,成孔角度,在遇到障碍物时,可适当调整。
(4)土钉送入
土钉施工应按设计要求安装对中支架,土钉插入孔深不得低于设计长度的95%,以保证钢筋保护层厚度。对复检合格的钢筋按设计要求制作杆体,钢筋焊接满足双面焊5d,单面焊10d,并按要求加焊定位支架。土钉送入孔中后,随即进行压力注浆,注浆压力达到0.5MPa时,注浆管插到距孔底250~500mm,持续5min,为保证注浆饱满,在孔口设止浆塞,使水泥浆能够有效渗入土体孔隙中。
(5)坑边修坡
在挖土过程中及时进行侧壁的修补,保证坡度满足施工要求,同时此项工艺直接关系到面层喷射混凝土的质量和材料耗用量,因此要严格按要求施工。
3、土层锚杆施工
土层锚杆施工方法为用锚杆钻机钻至预定深度,开始注水泥浆护壁,然后穿钢绞线,多次补浆即完成。待达到要求强度后张拉锁定。具体施工流程如下:
(1)锚杆施工由现场施工测量人员按设计要求放出锚杆位置;锚杆机就位后,检查锚水平位置、标高、钻杆倾角,经检查无误后方可钻进;
(2)钻孔过程中若遇障碍物或异常情况应及时停钻,待情况查明并采取措施后再继续钻进。钻至设计深度后空钻出土,拔出钻杆;下锚索前检查锚索并做隐蔽工程检查记录;
(3)锚杆倾角15°,钻至设计深度后,及时下拉杆及密封孔口,并进行2~3次压力灌浆,压力为1~3MPa,以保证浆液饱满;
(4)注浆材料及配比根据设计要求确定,注浆浆液搅拌要均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物等混入浆液,水泥浆搅拌必须严格按配比进,注浆由孔底开始,直至水泥浆溢出孔口后停止注浆;
(5)锚杆水平方向孔距误差不应大于50mm,垂直方向孔距误差不应大于100mm。钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%;
(6)土层锚杆均为预应力锚杆,锚杆施加预应力前,应先做锚杆抗拔试验2~3根,以验证锚杆设计的可靠性,并绘制Q—S曲线,试验系数为1.2;
(7)锚杆张拉前,应对张拉设备进行标定。锚固体与台座混凝土强度均应大于15.0MPa时,方可进行张拉。锚杆张拉应按一定程序进行,锚杆张拉顺序,应考虑临近锚杆的相互影响。锚杆正式张拉之前,应取0.1~0.2设计轴向拉力值N1,对锚杆预张拉1~2次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直。
结束语
综上所述,建筑项目深基坑工程是一项非常复杂的工程。在进行施工方案设计时,必须对实际情况进行综合的考虑。对于一些可能出现的情况,也要做好相应的应急方案的设计。对于一些特殊点以及特殊结构也,要采取针对性的方案设计,确保深基坑工程的安全性以及可靠性。
参考文献
[1]陈墨.论土木工程中深基坑施工技术及发展趋势[J].施工技术,2012.
[2]王丽芳.高层建筑深基坑的设计与施工[J].产业与科技论坛,2012.
[3]邓黎明,房佳彦等.复杂土质条件下的深基坑施工技术[J].建筑施工,2011.
关键词:土木工程;深基坑;施工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A
引言
由于深基坑工程在高层建筑施工中具有重要的基础性地位,深基坑支护施工技术在提高施工安全性与质量等方面具有显著成效,能够保证工程质量与进度,杜绝安全隐患,因此高层及多层建筑的地下室、地下商场、地下车库、地铁车站等工程施工,都会面临深基坑工程,为了缓解这一压力,在保障农业耕地面积的同时必须提高土地资源的合理利用,因此对深基坑的支护技术,以及支护施工的要求也越来越高,
一、深基坑工程的特点
1、深度不断增加
为满足现代城市的发展,加强土地的利用率,深基坑工程深度不断的增加。过去地下只是建设普通的地下室,如今地下逐渐向停车场、商场以及娱乐场所等方面发展。其深度相比于以前已经增加了2~3倍,平均在15m左右。有一些特殊建筑其基坑深度已经达到了20m甚至更深。
2、施工条件差
一般情况下,越发达的城市其建筑基坑越深,这就给深基坑工程的施工带来的很大的不便。在比较发达的城市中,其人口密度也非常大。而且在地下也大多都存在着很多的交通路线,地下管线等,这样就会是深基坑的施工和设计受到多方面的影响。在设计过程中,不仅要注意自身建筑的稳定,还要考虑对周围建筑的影响。不能对周围建筑的稳定和安全造成破坏,施工过程中还要注意交通的疏导。
3、施工难度大
在深基坑工程的不断发展过程中,不仅其深度在不断地增加,横向发展也在不断的扩大。这种情况下极大的考验了支护系统的性能,为大面积深基坑提供最为有效和稳定的支护已经成为现在研究的一个主流课题。如果土质比较疏松,其基坑地面就会很容易下沉,从而影响上层建筑。因此,在深基坑工程施工前必须做好详细的土质检测,并根据土壤的特性设计相应的施工方案。另外,如果工程施工工期比较长而且阴雨天渗漏严重,就会大大的增加深基坑施工的难度。
4、支护形式多变
由于现在施工技术的不断更新升级,深基坑的支护方式也变得多种多样起来。目前,常用的深基坑有混凝土灌注、人工挖桩等十几种支护方法。支护技术的多种多样,使得在施工过程中面对不同情况的基坑条件其支护方法的选择也越来越灵活,为深基坑的支护带来了很大的便利。
二、深基坑支护施工技术的要求
首先我们应该选择合适的支护方法,根据具体情况做出具体的施工设计方案,以免对周围的环境造成不必要的损害。上海市某建筑公司在进行建筑施工时,由于对周围环境缺少调研了解,导致建筑物竣工之后对周边的环境造成非常恶劣的影响,最后不得不爆破,这种费时费力费利的做法显然不值得我们的提倡。其次,在建设施工之前必须对建筑的周边环境进行必要的考察,并通过科学的计算设计,选择最佳的施工方案,避免造成材料或者经济的浪费。再次,在选择好正确的施工方案之后,选用合适的深基坑支护技术,以保证深基坑施工的安全,进而保障整个建筑施工活动能够顺利的开展。最后,对于深基坑支护工程,既要保证整个基坑的安全稳定,同时还要具有良好的防水效果,避免深基坑长期处于地下出现漏水现象,从而保障施工过程的有序进行。
三、基坑支护施工技术
1、护坡桩施工
根据工程场地特点和施工要求无污染、无噪音、施工速度快等诸多特点,施工护坡桩时采用“钻孔压浆桩”技术,其为水泥浆护壁,直接投放碎石并多次布浆成桩的无砂混凝土桩,施工时应严格按照行业标准《钻孔压浆桩工程的施工及验收规程》、施工方案、国家有关规范及设计要求、施工现场所提供的结构轴线、位置控制点施放桩位点,并必须经监理工程师复核鉴认后方可进行施工。其施工工艺简介如下:用螺旋钻杆钻到预定深度后,通过钻杆的芯管自孔底由下向上向孔内压入已制备好的以水泥浆为主的浆液,使浆液升至地下水或无塌孔危险的位置以上,提出全部钻杆后,向孔内投放钢筋笼和骨料,最后在自孔底向上多次高压补浆而成。由于该工艺是连续一次成孔,多次自下而上高压注浆成桩,能在流砂、卵石、地下水易塌孔等复杂的地质条件下顺利成孔成桩,它具有以下优点:
(1)在多种复杂地质条件下能顺利成孔成桩,长臂螺旋钻钻至设计深度后,及时高压注浆,高压浆的作用可把孔壁周围的地下水排至孔外,加上水泥浆的重力作用,从而保证孔壁不坍塌而顺利成孔。
(2)施工速度快,在一般粘性土和砂质土层中,直径φ800,长10~20m的桩,一台钻机一天成桩15~20根。
(3)无噪音、无振动、无排污、文明施工,钻孔压浆桩是直接在提钻过程中用高压水泥浆护壁,不需要大量泥浆池,也不会产生泥浆,施工近乎干作业。
2、土钉墙施工
(1)分层分段施工
为配合土方开挖与喷锚施工同步进行,在基坑西侧大面积开挖的同时,可根据东侧土钉墙施工的需要,先开挖东侧6m的工作面,便于土钉墙西侧土方同步施工。开挖深度满足土钉施工要求,不得超过相应土钉层距0.3m,沿基坑水平向不超过15m为一施工段,不宜太长,开挖时,若边壁局部有坍塌,必须进行补救,靠近坑壁侧要注意不得超挖,以保证边坡安全和稳定。
(2)土钉制作
为使土钉顺利送入土中,在土钉上每隔2m处焊接对中支架,形成锥形滑撬。同时保证土钉在孔居中位置,防止出现偏心,以提高抗拔力。
(3)土钉成孔
土钉施工成孔采用洛阳铲成孔,孔径保证大于100mm,成孔过程中注意控制倾角及孔径。成孔后对孔深、孔径、倾角進行检查验收,做好施工记录及隐蔽工程检查记录。成孔孔位可根据实际情况进行局部调整,成孔角度,在遇到障碍物时,可适当调整。
(4)土钉送入
土钉施工应按设计要求安装对中支架,土钉插入孔深不得低于设计长度的95%,以保证钢筋保护层厚度。对复检合格的钢筋按设计要求制作杆体,钢筋焊接满足双面焊5d,单面焊10d,并按要求加焊定位支架。土钉送入孔中后,随即进行压力注浆,注浆压力达到0.5MPa时,注浆管插到距孔底250~500mm,持续5min,为保证注浆饱满,在孔口设止浆塞,使水泥浆能够有效渗入土体孔隙中。
(5)坑边修坡
在挖土过程中及时进行侧壁的修补,保证坡度满足施工要求,同时此项工艺直接关系到面层喷射混凝土的质量和材料耗用量,因此要严格按要求施工。
3、土层锚杆施工
土层锚杆施工方法为用锚杆钻机钻至预定深度,开始注水泥浆护壁,然后穿钢绞线,多次补浆即完成。待达到要求强度后张拉锁定。具体施工流程如下:
(1)锚杆施工由现场施工测量人员按设计要求放出锚杆位置;锚杆机就位后,检查锚水平位置、标高、钻杆倾角,经检查无误后方可钻进;
(2)钻孔过程中若遇障碍物或异常情况应及时停钻,待情况查明并采取措施后再继续钻进。钻至设计深度后空钻出土,拔出钻杆;下锚索前检查锚索并做隐蔽工程检查记录;
(3)锚杆倾角15°,钻至设计深度后,及时下拉杆及密封孔口,并进行2~3次压力灌浆,压力为1~3MPa,以保证浆液饱满;
(4)注浆材料及配比根据设计要求确定,注浆浆液搅拌要均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物等混入浆液,水泥浆搅拌必须严格按配比进,注浆由孔底开始,直至水泥浆溢出孔口后停止注浆;
(5)锚杆水平方向孔距误差不应大于50mm,垂直方向孔距误差不应大于100mm。钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%;
(6)土层锚杆均为预应力锚杆,锚杆施加预应力前,应先做锚杆抗拔试验2~3根,以验证锚杆设计的可靠性,并绘制Q—S曲线,试验系数为1.2;
(7)锚杆张拉前,应对张拉设备进行标定。锚固体与台座混凝土强度均应大于15.0MPa时,方可进行张拉。锚杆张拉应按一定程序进行,锚杆张拉顺序,应考虑临近锚杆的相互影响。锚杆正式张拉之前,应取0.1~0.2设计轴向拉力值N1,对锚杆预张拉1~2次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直。
结束语
综上所述,建筑项目深基坑工程是一项非常复杂的工程。在进行施工方案设计时,必须对实际情况进行综合的考虑。对于一些可能出现的情况,也要做好相应的应急方案的设计。对于一些特殊点以及特殊结构也,要采取针对性的方案设计,确保深基坑工程的安全性以及可靠性。
参考文献
[1]陈墨.论土木工程中深基坑施工技术及发展趋势[J].施工技术,2012.
[2]王丽芳.高层建筑深基坑的设计与施工[J].产业与科技论坛,2012.
[3]邓黎明,房佳彦等.复杂土质条件下的深基坑施工技术[J].建筑施工,2011.