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摘要:高层建筑基坑施工技术是一个涉及多方面、多学科的复杂的系统工程。每个环节都会对基坑的施工质量造成影响,即便是微小的疏忽也会造成严重人员伤亡和财产损失。因此,在施工之前和施工之中都要做好相应的保障工作,确保工程顺利完工。本文探讨了基坑支护施工技术在高层建筑中的应用。
关键词:基坑支护;施工技术;高层建筑;应用
中图分类号:TV551文献标识码: A
基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
一、深基坑工程现状与作用
1、 深基坑支护工程现状
在城市化进程不断加快、城市用地越来越紧张的情况下,建筑行业不断将建筑“拉长”,一是为缓解城市用地紧张的问题,而是满足了越来越多的人口需求。当前,在高层建筑工程中,为了能够保证建筑的整体质量,就必须要保证深基坑的支护结构的质量。但是,目前很多人对深基坑支护工程的意识还不够深,施工时并没有得以重视,从而也就影响到了整个建筑的质量。另外,在建筑施工中,建筑单位我了能够谋取小利,增加工程的进度,往往忽略了深基坑支护工程的重要性和安全性,他们简单的认为只有将建筑整体完成,没有垮塌掉,也就不存在任何安全问题。甚至还有一些施工单位,只是认为在施工过程中,挖一个很大的坑,然后简单进行处理之后就能够保证基坑的质量以及建筑的质量。上述这些做法都会给基坑质量以及整个建筑的质量带来很大的安全隐患,不仅影响到工期的完成,还在一定程度上损害人们的生命财产安全,导致巨大的经济损失。
2、 基坑支护施工作用
基坑支护施工是建筑工程的基础工程,它起到了一个承上启下的作用,不仅能够保证低下结构的稳定,还能够承载来自高层建筑的压力。基坑支护施工是对坑壁以及周边的建筑物起到加固与保护的作用。目前,我们常见的基坑支护的形式有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+ 支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙:放坡;基坑内支撑等等。根据目前建筑行业快速发展的趋势来看,深基坑施工不断“加深”,规模不断加大,这种情况直接影响了工程的施工周期与难度。
二、基坑支护施工技术在高层建筑中的应用
1、 土钉墙边坡支护技术
(1)测量是在基坑开挖之前,首先要确定整个工程的基准控制点,然后确定基坑工程永久控制点,并测量放线。
(2)基坑开挖是在放线完成之后,按照轴线进行机械开挖,到设定边坡顶30cm 左右采用人工开挖,应严禁超挖,保护原有土体的承载力等,开挖后立即进入下一道施工程序。
(3)钻孔要根据边坡地质条件选取施工机械和成孔方法,常采取钻机、洛阳铲等工具。对局部地质条件较差的土层应采取相应的措施,如用人工抹面等,保证边坡面层有一定的强度。钻孔时注意钻杆的角度、深度控制,要符合土钉施工方案规定。
(4)放入土钉前要把孔内清理干净,确保能混凝土粘结牢固,充分发挥土钉的作用。同时要注意土钉位置是否正确,如果发现土钉没有在钻孔中央,要及时调整固架。
(5) 注浆就是预先按设计配合比规定的混凝土浆体注入孔内,浇筑时要注意速度控制,确保孔内的气体能迅速排出,否则会出现蜂窝、麻面、空洞、断面等。
(6)边坡面层焊接钢筋网就是注浆完成后按设计要求迅速铺设钢筋网,并绑扎或是焊接,确保钢筋网的强度和稳定性。
(7)浇筑混凝土面层是在所有工序完成后,预先湿润边坡,按实验室配合比浇筑面层,要注意控制浇筑厚度,以及混凝土养护问题。开挖之后要及时做好排水措施,在坑底設置降水井、挖排水沟,地下较丰富的要结合其他降水施工方法, 确保边坡面处于较干燥状态。边坡周边顶设置简单的排水措施,一旦有下雨或是下雪等,是地表水能够排到基坑外的排水系统中。土钉墙主要应用于地下水以上或是经人工降水、截水后的较密集人工填土、粘性土、粉土、胶结性较好的砂土等,基坑深度一般小于12米,对软土场地的原位土体并不太适应。
2、 钢板桩支护结构
(1)在进行钢板桩的施工时噪音比较大,不仅会影响基坑周边的环境,还可能导致临近地基变形,不适合在人口较多、建筑物比较密集的地方使用。
(2)钢板桩的柔性比较强,如果锚拉或支撑系统的设置不恰当,钢板桩就会产生较大变形,因而在基坑深度大于7m 时,基坑支护系统不适于采用钢板桩支护结构。
(3)在完成地下室的施工建设后,钢板桩还要拔出来,所以在使用钢板桩支护结构时,还要将取桩过程对周边环境造成的影响进行通盘考虑。
3、 深层搅拌支护结构
深层搅拌支护就是将水泥作为固化剂,然后通过机械搅拌,让水泥和软土产生一些列的化学反映和物理反映,在水泥和软土之间产生硬结,然后就会形成具有一定强度和相应稳定性和整体性的水泥土挡墙。深层搅拌支护结构适用于粘土、淤泥、淤泥质土等土层,但不利于在涵碱度较高的土层中使用。基坑深度不超过6m 时,才能使用深层搅拌支护结构,因而在基坑施工时要通过实验确定泥炭质土、有机质土的基坑开挖深度。
4、 地下连续墙支护结构
地下连续墙支护结构主要适用于地下水位以下的砂土层和软粘土层等多种地层条件和比较复杂的施工环境,尤其适用于基坑底面以下有深层软土而又需要将墙体插入很深的状况。地下连续墙具有良好的防渗水、止水的能力,墙体的整体刚度较大,因而在地下工程的施工中,地下连续墙支护结构在国内外都得到了广泛的应用。在基坑深度大于10m,而且基坑周边环境必须要保护的状况下,一般采用地下连续墙支护结构,在这样的情况下,地下连续墙支护结构与其他支护结构相比具有经济效益好、技术要求低的优点。但是地下连续墙支护结构也有其不利的方面,在坚硬的土体中将地下连续墙挖成沟槽要面对很大的困难,尤其是碰到岩层时,还需要使用专门的成槽工具,增加了施工费用。而且在施工时泥浆会污染施工现场,破坏施工场地。
5、排桩支护结构
排桩支护结构的主要功能是挡土,是以柱列形式间隔布置钢筋混凝土钻孔、挖空灌注桩等为主的一种支护类型。柱列式间隔布置形式包括桩与桩相切的密排布置形式和桩与桩之间具有一定间距的疏排布置形式。排桩支护结构作为挡土围护结构,柱列式灌注桩的刚度比较好,但是各桩之间的联系要靠在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁来进行。选择排桩支护结构时,由于灌注桩可以进行人工挖孔或者进行机械钻孔,不需要使用大型机械,施工要求比较低,不会对周边环境造成危害,与地下连续墙支护结构相比,制造成本比较低。
6、 土层锚杆支护结构
土层锚杆又简称为土锚杆,具有很强的抗拉力。土锚杆的主要特点是能和土体结合在一起,能够承受很大的拉力,可以使用高强度的钢材形成稳定的结构,可以对建筑物的变形量进行有效控制,在施工中不需要使用大型机械,经济效益比较明显,还能够大量节省劳动力,加快施工进度。
总之,在高层项目的施工过程中,要做好深基坑方面的基础性工作,保证施工方案的稳定和完整,同时施工单位要根据当地地质的情况,确定科学合理的施工方案,和各个部门进行有效的联系,确保施工技术的完善。
参考文献:
[1] 梁瑞友.高层建筑深基坑支护施工技术研究[J].中国新技术新产品,2012,(13):204.
[2]刘汉强.浅谈高层建筑深基坑支护施工管理[J].才智,2011,(22):27.
[3]欧阳剑清.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].中国新技术新产品,2012(2):33~35.
关键词:基坑支护;施工技术;高层建筑;应用
中图分类号:TV551文献标识码: A
基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
一、深基坑工程现状与作用
1、 深基坑支护工程现状
在城市化进程不断加快、城市用地越来越紧张的情况下,建筑行业不断将建筑“拉长”,一是为缓解城市用地紧张的问题,而是满足了越来越多的人口需求。当前,在高层建筑工程中,为了能够保证建筑的整体质量,就必须要保证深基坑的支护结构的质量。但是,目前很多人对深基坑支护工程的意识还不够深,施工时并没有得以重视,从而也就影响到了整个建筑的质量。另外,在建筑施工中,建筑单位我了能够谋取小利,增加工程的进度,往往忽略了深基坑支护工程的重要性和安全性,他们简单的认为只有将建筑整体完成,没有垮塌掉,也就不存在任何安全问题。甚至还有一些施工单位,只是认为在施工过程中,挖一个很大的坑,然后简单进行处理之后就能够保证基坑的质量以及建筑的质量。上述这些做法都会给基坑质量以及整个建筑的质量带来很大的安全隐患,不仅影响到工期的完成,还在一定程度上损害人们的生命财产安全,导致巨大的经济损失。
2、 基坑支护施工作用
基坑支护施工是建筑工程的基础工程,它起到了一个承上启下的作用,不仅能够保证低下结构的稳定,还能够承载来自高层建筑的压力。基坑支护施工是对坑壁以及周边的建筑物起到加固与保护的作用。目前,我们常见的基坑支护的形式有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+ 支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙:放坡;基坑内支撑等等。根据目前建筑行业快速发展的趋势来看,深基坑施工不断“加深”,规模不断加大,这种情况直接影响了工程的施工周期与难度。
二、基坑支护施工技术在高层建筑中的应用
1、 土钉墙边坡支护技术
(1)测量是在基坑开挖之前,首先要确定整个工程的基准控制点,然后确定基坑工程永久控制点,并测量放线。
(2)基坑开挖是在放线完成之后,按照轴线进行机械开挖,到设定边坡顶30cm 左右采用人工开挖,应严禁超挖,保护原有土体的承载力等,开挖后立即进入下一道施工程序。
(3)钻孔要根据边坡地质条件选取施工机械和成孔方法,常采取钻机、洛阳铲等工具。对局部地质条件较差的土层应采取相应的措施,如用人工抹面等,保证边坡面层有一定的强度。钻孔时注意钻杆的角度、深度控制,要符合土钉施工方案规定。
(4)放入土钉前要把孔内清理干净,确保能混凝土粘结牢固,充分发挥土钉的作用。同时要注意土钉位置是否正确,如果发现土钉没有在钻孔中央,要及时调整固架。
(5) 注浆就是预先按设计配合比规定的混凝土浆体注入孔内,浇筑时要注意速度控制,确保孔内的气体能迅速排出,否则会出现蜂窝、麻面、空洞、断面等。
(6)边坡面层焊接钢筋网就是注浆完成后按设计要求迅速铺设钢筋网,并绑扎或是焊接,确保钢筋网的强度和稳定性。
(7)浇筑混凝土面层是在所有工序完成后,预先湿润边坡,按实验室配合比浇筑面层,要注意控制浇筑厚度,以及混凝土养护问题。开挖之后要及时做好排水措施,在坑底設置降水井、挖排水沟,地下较丰富的要结合其他降水施工方法, 确保边坡面处于较干燥状态。边坡周边顶设置简单的排水措施,一旦有下雨或是下雪等,是地表水能够排到基坑外的排水系统中。土钉墙主要应用于地下水以上或是经人工降水、截水后的较密集人工填土、粘性土、粉土、胶结性较好的砂土等,基坑深度一般小于12米,对软土场地的原位土体并不太适应。
2、 钢板桩支护结构
(1)在进行钢板桩的施工时噪音比较大,不仅会影响基坑周边的环境,还可能导致临近地基变形,不适合在人口较多、建筑物比较密集的地方使用。
(2)钢板桩的柔性比较强,如果锚拉或支撑系统的设置不恰当,钢板桩就会产生较大变形,因而在基坑深度大于7m 时,基坑支护系统不适于采用钢板桩支护结构。
(3)在完成地下室的施工建设后,钢板桩还要拔出来,所以在使用钢板桩支护结构时,还要将取桩过程对周边环境造成的影响进行通盘考虑。
3、 深层搅拌支护结构
深层搅拌支护就是将水泥作为固化剂,然后通过机械搅拌,让水泥和软土产生一些列的化学反映和物理反映,在水泥和软土之间产生硬结,然后就会形成具有一定强度和相应稳定性和整体性的水泥土挡墙。深层搅拌支护结构适用于粘土、淤泥、淤泥质土等土层,但不利于在涵碱度较高的土层中使用。基坑深度不超过6m 时,才能使用深层搅拌支护结构,因而在基坑施工时要通过实验确定泥炭质土、有机质土的基坑开挖深度。
4、 地下连续墙支护结构
地下连续墙支护结构主要适用于地下水位以下的砂土层和软粘土层等多种地层条件和比较复杂的施工环境,尤其适用于基坑底面以下有深层软土而又需要将墙体插入很深的状况。地下连续墙具有良好的防渗水、止水的能力,墙体的整体刚度较大,因而在地下工程的施工中,地下连续墙支护结构在国内外都得到了广泛的应用。在基坑深度大于10m,而且基坑周边环境必须要保护的状况下,一般采用地下连续墙支护结构,在这样的情况下,地下连续墙支护结构与其他支护结构相比具有经济效益好、技术要求低的优点。但是地下连续墙支护结构也有其不利的方面,在坚硬的土体中将地下连续墙挖成沟槽要面对很大的困难,尤其是碰到岩层时,还需要使用专门的成槽工具,增加了施工费用。而且在施工时泥浆会污染施工现场,破坏施工场地。
5、排桩支护结构
排桩支护结构的主要功能是挡土,是以柱列形式间隔布置钢筋混凝土钻孔、挖空灌注桩等为主的一种支护类型。柱列式间隔布置形式包括桩与桩相切的密排布置形式和桩与桩之间具有一定间距的疏排布置形式。排桩支护结构作为挡土围护结构,柱列式灌注桩的刚度比较好,但是各桩之间的联系要靠在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁来进行。选择排桩支护结构时,由于灌注桩可以进行人工挖孔或者进行机械钻孔,不需要使用大型机械,施工要求比较低,不会对周边环境造成危害,与地下连续墙支护结构相比,制造成本比较低。
6、 土层锚杆支护结构
土层锚杆又简称为土锚杆,具有很强的抗拉力。土锚杆的主要特点是能和土体结合在一起,能够承受很大的拉力,可以使用高强度的钢材形成稳定的结构,可以对建筑物的变形量进行有效控制,在施工中不需要使用大型机械,经济效益比较明显,还能够大量节省劳动力,加快施工进度。
总之,在高层项目的施工过程中,要做好深基坑方面的基础性工作,保证施工方案的稳定和完整,同时施工单位要根据当地地质的情况,确定科学合理的施工方案,和各个部门进行有效的联系,确保施工技术的完善。
参考文献:
[1] 梁瑞友.高层建筑深基坑支护施工技术研究[J].中国新技术新产品,2012,(13):204.
[2]刘汉强.浅谈高层建筑深基坑支护施工管理[J].才智,2011,(22):27.
[3]欧阳剑清.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].中国新技术新产品,2012(2):33~35.