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【摘要】:高层建筑的出现,对深基坑支护的施工技术要求越来越高,建立良好的深基坑支护,才能保障建筑工程的质量。本文通过分析建筑工程深基坑支护类型,研究几种深基坑支护的施工工艺和质量管理方法。
【关键词】:建筑工程深基坑支护施工技术
中图分类号: TU761 文献标识码: A 文章编号:
引言
深基坑支护技术是一项系统工程,在施工中是保证基坑的施工、主体结构安全和周围环境不受影响,但是其在施工中危险性较大,而且容易受到其他影响造成施工周期长,投资大的问题。在近年来,随着我国深基坑支护技术的不断应用,逐步积累了较多的工作经验,为目前工程施工质量的提高奠定了基础。
一、深基坑的支护类型
深基坑支护方式有很多,主要包括混合型的支护方式、悬臂型支护方式及重力型的支护方式。施工人员要深入建筑工程周围环境进行调查分析,依据周边的环境条件和地质状况选择合适的支护方式。
(1)混合型的支护方式
混合型的支护方式主要是早悬臂型支护方式的前提下,加上锚杆的支撑作用,使得建筑结构能处于平稳的状态。锚杆支护方式主要是在深基坑的防滑面外部比较稳定的土体锚杆形成的,这种支护方式被广泛应用于范围比较大而且变形不大的深基坑。
(2)悬臂型支护方式
这种方式主要是利用深基坑地层的岩土对地面起到支撑的作用,必须承受一定的水和土的压力,才能使建筑结构保持平稳。这种支护方式被广泛应用于地质条件比较好、基坑较浅的基坑。
(3)重力型的支护方式
采用深层搅拌法、旋喷法等工艺形成水泥土桩墙,水泥土桩与其包围的天然土形成重力式挡墙,以支挡周围土体,维护基坑边坡稳定。因水泥土桩抗拉强度低,受荷载后变形较大,所以适于在较浅的基坑工程中应用。
二、深基坑的支护施工技术
1、锚杆支护
作为一种对岩土进行主动加固的稳定技术,锚杆支护作为技术主体的锚杆其中一端在土体之中,另外一端与支护结构进行连接,同时通过施加预应力来达到维护基坑稳定的作用。因为锚杆支护其具有较强的适应力所以可以不受到深度的限制,并且可以与多种形式的支护连结使用,比如土钉墙以及地下连续墙等。但是对于有机质土等就不适用,比如相对密度低于0.3的砂土等。
2、土钉墙支护技术
(1)测量放样
施工准备阶段首先按图纸尺寸把基坑上口线和下口线在实地做好测量记号及木桩标志,用滑石粉在实地划线。
(2)基坑开挖
由于地表层的滞水和深层的渗水及降雨,会造成基坑大量积水。这些水如不及时排出势必影响施工,所以在坑的四周、坑内每隔30m挖一条积水沟和相应的积水坑。每一层开挖基本上做到积水沟与积水坑连成网络,并及时将积水抽出坑外。
(3)土钉打孔、制作
打上钉孔,水平钻机成孔,合理确定孔径,土钉使用前除锈、除油并焊牢,注浆管随土钉进入孔底。土钉焊接托架,保证土钉入孔后居中,增大注浆后钢筋和砂浆的握紧力。
(4)注浆
注浆所用水泥浆水灰比为0.45~0.55,速凝剂用量为水泥用量的3%,压力宜控制在0.2~0.4 MPa之间。在注浆过程中,边注浆边适当拉动注浆管,保证浆液顺畅注入;砂浆根据配合比例,随拌随用,在泥浆初凝之前一次注入完毕,当注浆间隔超过30min时,需要清洗注浆管重新注浆。
(5)挂网、布置泄水管
挂网时间应在注浆4h后进行,网距壁面30mm,与井字型钢筋架焊接在一起或用22的铁丝扎牢。支护面沿水平和竖直向预埋长500~1000mm直径50mm外罩滤网的PVC管作为泄水管,管子口部四周用水泥浆封固。布置完成后,要及时喷射混凝土面层。
(6)土钉与混凝土面层相连
土钉弯头四周用一根钢筋与联系筋焊接。
(7)挂网喷混凝土的支护
基坑按照一定的坡度挖土,根据施工要求打入钢筋土钉,挂双向的钢筋网,保护层20毫米,喷射60mm厚混凝土。在整个施工过程中,对整个工程进行适时的监理,保证工程如期、顺利、安全完成。
3、钢板桩支护技术‘
钢板桩在深基坑支护中应用广泛,但其需严格的施工质量要求,打设钢板桩之前应当根据设计要求及施工条件选定好一定型号及规格的钢板桩后,按相应型号规格的质量标准对钢板桩进行验收,当钢板桩的质量现状与标准不符时,则应进行矫正直至达到质量标准,否则不宜采用。
(1)钢板桩的打设
打设钢板桩时需先用吊车将板桩吊至沉校位置并进行插桩,插桩时各桩的锁口应对准,每插入一根桩即应套上桩帽并轻击数次,在沉桩时应在水平面的两垂直方向用经纬仪同时校正扳校的垂直度。为了防止板桩锁口竖直中心线出现过大平面位移,可在打桩进行方向的锁口处设置卡板以阻止板桩位移.并在围檩上预先标定出各块板校核位置以便及时检查校正。不管是采用单独打入法还是采用屏风式打入法沉桩,钢板桩的沉桩深度应分次打人,如第一次由20m高度打至15m,第二次打至10m高度.第三次打至导梁标高,待导梁拆除后才最后打至设计标高。对最先打设的第一、二块板桩,其打入位置及方向的精度应确保,因它们可以起样板导向作用,所以每打入1m,需测量一次垂宜度及定向。从工程实践经验表明,对于钢板桩打设误差允许值为:桩顶标高±100mm,板桩的轴线偏差±100mm,垂直度1%。
(2)钢板桩的拔除处理
当地下部分的结构施工完毕后,基坑而进行土方回填,此时可拔除钢板桩以便修整再用。起拔钢板桩时宜采用振动锤拔除,当单独采用振动锤难以拔出时,可在钢板桩上设置吊架,用起重机配合共同拔除钢板桩;当振动锤产生强迫振动时.扳校与土体的粘结力道破坏,起用力克服拨桩阻力使桩被拔出。拔桩时预先用振动锤将板桩锁口振松动,以减小板桩与土的粘结力,之后即可边振边拔。对于较难拔出的板桩,可先用柴油锤进行振打,再与振动锤交替进行振打和振拔。在拔校过程中,为了使校孔能及时回填,在板桩拨至比建筑物基础底板标高赂高位置时应暂停技校,而应使振动锤振动数分钟让桩孔内土体受振境实。对拔桩形成的桩孔应及时回填,以减少对邻近建筑物及设施的不利影响,如可采用振动法、挤实法、填入法等。有的工程采用边振拔边灌水并回填砂子,也收到较好效果。
4、深层搅拌桩支护
深层搅拌桩属于一种重力式的结构,所以其内部一般是没有支撑,主要靠其本身的重量就可以起到抵抗側向力来保持稳定性的作用。这样深层搅拌桩就具有施工简易并且费用较低的优点。并且因为其材料主要为水泥所以其经济性较好。如果因为一些特殊条件导致无法增大墙厚,但是又必须严格进行变形控制时就可以增设腰梁或冠梁,也可以通过增设支撑或者在基坑内加固以及加大嵌固等有效控制变形。
三、深基坑支护施工质量控制与管理
在建筑工程施工中,深基坑支护的施工质量对整个建筑工程的质量有很大的影响。所以施工管理人员要加强对深基坑支护施工质量的控制与管理。首先,提高施工人员的素质和职业道德,认真做好每一项工作;其次,加强对深基坑支护施工每个环节的监控,了解深基坑支护工程周围土体的变化情况及建筑工程的稳定情况,对深基坑支护工程的施工进行全面的控制;再者,对深基坑支护周围的地质水文情况进行全面的检测,例如建筑工程的地下水位、与周围建筑及道路的水平状况、深基坑支护结构的稳定性等。
结语
建筑基坑的支护结构是一个系统工程,涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。在施工中是集土力学、材料学和结构力学为一体的综合性学科,在施工中做好支护工作是确保工程施工安全和经济性能的基础。
参考文献
【1】方伟.建筑工程的深基坑支护施工技术探讨[J].科技风.2010(7).
【2】米智虎.深基坑支护的设计与施工[J].建材与装饰,2008,(5).
【3】陆春其,王照宇,梅国雄.南京地区基坑工程类型及环境问题的探讨[J].四川建筑科学研究,2010(06)
【关键词】:建筑工程深基坑支护施工技术
中图分类号: TU761 文献标识码: A 文章编号:
引言
深基坑支护技术是一项系统工程,在施工中是保证基坑的施工、主体结构安全和周围环境不受影响,但是其在施工中危险性较大,而且容易受到其他影响造成施工周期长,投资大的问题。在近年来,随着我国深基坑支护技术的不断应用,逐步积累了较多的工作经验,为目前工程施工质量的提高奠定了基础。
一、深基坑的支护类型
深基坑支护方式有很多,主要包括混合型的支护方式、悬臂型支护方式及重力型的支护方式。施工人员要深入建筑工程周围环境进行调查分析,依据周边的环境条件和地质状况选择合适的支护方式。
(1)混合型的支护方式
混合型的支护方式主要是早悬臂型支护方式的前提下,加上锚杆的支撑作用,使得建筑结构能处于平稳的状态。锚杆支护方式主要是在深基坑的防滑面外部比较稳定的土体锚杆形成的,这种支护方式被广泛应用于范围比较大而且变形不大的深基坑。
(2)悬臂型支护方式
这种方式主要是利用深基坑地层的岩土对地面起到支撑的作用,必须承受一定的水和土的压力,才能使建筑结构保持平稳。这种支护方式被广泛应用于地质条件比较好、基坑较浅的基坑。
(3)重力型的支护方式
采用深层搅拌法、旋喷法等工艺形成水泥土桩墙,水泥土桩与其包围的天然土形成重力式挡墙,以支挡周围土体,维护基坑边坡稳定。因水泥土桩抗拉强度低,受荷载后变形较大,所以适于在较浅的基坑工程中应用。
二、深基坑的支护施工技术
1、锚杆支护
作为一种对岩土进行主动加固的稳定技术,锚杆支护作为技术主体的锚杆其中一端在土体之中,另外一端与支护结构进行连接,同时通过施加预应力来达到维护基坑稳定的作用。因为锚杆支护其具有较强的适应力所以可以不受到深度的限制,并且可以与多种形式的支护连结使用,比如土钉墙以及地下连续墙等。但是对于有机质土等就不适用,比如相对密度低于0.3的砂土等。
2、土钉墙支护技术
(1)测量放样
施工准备阶段首先按图纸尺寸把基坑上口线和下口线在实地做好测量记号及木桩标志,用滑石粉在实地划线。
(2)基坑开挖
由于地表层的滞水和深层的渗水及降雨,会造成基坑大量积水。这些水如不及时排出势必影响施工,所以在坑的四周、坑内每隔30m挖一条积水沟和相应的积水坑。每一层开挖基本上做到积水沟与积水坑连成网络,并及时将积水抽出坑外。
(3)土钉打孔、制作
打上钉孔,水平钻机成孔,合理确定孔径,土钉使用前除锈、除油并焊牢,注浆管随土钉进入孔底。土钉焊接托架,保证土钉入孔后居中,增大注浆后钢筋和砂浆的握紧力。
(4)注浆
注浆所用水泥浆水灰比为0.45~0.55,速凝剂用量为水泥用量的3%,压力宜控制在0.2~0.4 MPa之间。在注浆过程中,边注浆边适当拉动注浆管,保证浆液顺畅注入;砂浆根据配合比例,随拌随用,在泥浆初凝之前一次注入完毕,当注浆间隔超过30min时,需要清洗注浆管重新注浆。
(5)挂网、布置泄水管
挂网时间应在注浆4h后进行,网距壁面30mm,与井字型钢筋架焊接在一起或用22的铁丝扎牢。支护面沿水平和竖直向预埋长500~1000mm直径50mm外罩滤网的PVC管作为泄水管,管子口部四周用水泥浆封固。布置完成后,要及时喷射混凝土面层。
(6)土钉与混凝土面层相连
土钉弯头四周用一根钢筋与联系筋焊接。
(7)挂网喷混凝土的支护
基坑按照一定的坡度挖土,根据施工要求打入钢筋土钉,挂双向的钢筋网,保护层20毫米,喷射60mm厚混凝土。在整个施工过程中,对整个工程进行适时的监理,保证工程如期、顺利、安全完成。
3、钢板桩支护技术‘
钢板桩在深基坑支护中应用广泛,但其需严格的施工质量要求,打设钢板桩之前应当根据设计要求及施工条件选定好一定型号及规格的钢板桩后,按相应型号规格的质量标准对钢板桩进行验收,当钢板桩的质量现状与标准不符时,则应进行矫正直至达到质量标准,否则不宜采用。
(1)钢板桩的打设
打设钢板桩时需先用吊车将板桩吊至沉校位置并进行插桩,插桩时各桩的锁口应对准,每插入一根桩即应套上桩帽并轻击数次,在沉桩时应在水平面的两垂直方向用经纬仪同时校正扳校的垂直度。为了防止板桩锁口竖直中心线出现过大平面位移,可在打桩进行方向的锁口处设置卡板以阻止板桩位移.并在围檩上预先标定出各块板校核位置以便及时检查校正。不管是采用单独打入法还是采用屏风式打入法沉桩,钢板桩的沉桩深度应分次打人,如第一次由20m高度打至15m,第二次打至10m高度.第三次打至导梁标高,待导梁拆除后才最后打至设计标高。对最先打设的第一、二块板桩,其打入位置及方向的精度应确保,因它们可以起样板导向作用,所以每打入1m,需测量一次垂宜度及定向。从工程实践经验表明,对于钢板桩打设误差允许值为:桩顶标高±100mm,板桩的轴线偏差±100mm,垂直度1%。
(2)钢板桩的拔除处理
当地下部分的结构施工完毕后,基坑而进行土方回填,此时可拔除钢板桩以便修整再用。起拔钢板桩时宜采用振动锤拔除,当单独采用振动锤难以拔出时,可在钢板桩上设置吊架,用起重机配合共同拔除钢板桩;当振动锤产生强迫振动时.扳校与土体的粘结力道破坏,起用力克服拨桩阻力使桩被拔出。拔桩时预先用振动锤将板桩锁口振松动,以减小板桩与土的粘结力,之后即可边振边拔。对于较难拔出的板桩,可先用柴油锤进行振打,再与振动锤交替进行振打和振拔。在拔校过程中,为了使校孔能及时回填,在板桩拨至比建筑物基础底板标高赂高位置时应暂停技校,而应使振动锤振动数分钟让桩孔内土体受振境实。对拔桩形成的桩孔应及时回填,以减少对邻近建筑物及设施的不利影响,如可采用振动法、挤实法、填入法等。有的工程采用边振拔边灌水并回填砂子,也收到较好效果。
4、深层搅拌桩支护
深层搅拌桩属于一种重力式的结构,所以其内部一般是没有支撑,主要靠其本身的重量就可以起到抵抗側向力来保持稳定性的作用。这样深层搅拌桩就具有施工简易并且费用较低的优点。并且因为其材料主要为水泥所以其经济性较好。如果因为一些特殊条件导致无法增大墙厚,但是又必须严格进行变形控制时就可以增设腰梁或冠梁,也可以通过增设支撑或者在基坑内加固以及加大嵌固等有效控制变形。
三、深基坑支护施工质量控制与管理
在建筑工程施工中,深基坑支护的施工质量对整个建筑工程的质量有很大的影响。所以施工管理人员要加强对深基坑支护施工质量的控制与管理。首先,提高施工人员的素质和职业道德,认真做好每一项工作;其次,加强对深基坑支护施工每个环节的监控,了解深基坑支护工程周围土体的变化情况及建筑工程的稳定情况,对深基坑支护工程的施工进行全面的控制;再者,对深基坑支护周围的地质水文情况进行全面的检测,例如建筑工程的地下水位、与周围建筑及道路的水平状况、深基坑支护结构的稳定性等。
结语
建筑基坑的支护结构是一个系统工程,涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。在施工中是集土力学、材料学和结构力学为一体的综合性学科,在施工中做好支护工作是确保工程施工安全和经济性能的基础。
参考文献
【1】方伟.建筑工程的深基坑支护施工技术探讨[J].科技风.2010(7).
【2】米智虎.深基坑支护的设计与施工[J].建材与装饰,2008,(5).
【3】陆春其,王照宇,梅国雄.南京地区基坑工程类型及环境问题的探讨[J].四川建筑科学研究,2010(06)