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        淺談高層建筑深基坑支護(hù)施工

        2014-11-03 17:18:51李白瓊
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年32期
        關(guān)鍵詞:施工流程施工方法高層建筑

        李白瓊

        摘 要:建筑在國家經(jīng)濟(jì)日漸繁榮發(fā)展的帶動下呈現(xiàn)大型化和高層化的發(fā)展趨勢,大型和高層建筑迅速增多?;A(chǔ)對于建筑來說至關(guān)重要,尤其是對大型和超高層的建筑。因此,提高對建筑深基坑的施工技術(shù)要求就越發(fā)重要,文章就重點(diǎn)論述了有關(guān)深基坑的支護(hù)體安全施工技術(shù),并介紹了支護(hù)體施工的特點(diǎn)與相關(guān)要求。

        關(guān)鍵詞:高層建筑;深基坑支護(hù)設(shè)計;基坑支護(hù)施工;施工流程;施工方法

        前言

        深基坑的支護(hù)技術(shù)隨著高層建筑的飛速發(fā)展而發(fā)展,新的施工技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計以及新工藝不斷呈現(xiàn)在各地的深基坑開挖、支護(hù)技術(shù)等方面,設(shè)計經(jīng)驗和施工經(jīng)驗日益豐富,但是多種因素引起的安全問題值得人們尤其是工程技術(shù)人員的高度重視,目前較為常見的有,由于現(xiàn)在多事小間距的城市建筑,一些基坑的邊緣和已有的建筑之間僅僅十幾米,甚至是幾米,這就大大增加了基礎(chǔ)施工的難度,也給周圍的環(huán)境造成一定的影響,最后拖延施工工期,增大施工費(fèi)用。還有一種是原有的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計的理論、原則和公式、工藝等方面已經(jīng)不能符合現(xiàn)有深基坑的開挖與支護(hù)工作的實(shí)際要求,引發(fā)基坑工程事故的發(fā)生,給整個工程帶來巨大損失。

        1 基坑支護(hù)的設(shè)計

        根據(jù)施工實(shí)際需求設(shè)計基坑支護(hù)體,通過基坑側(cè)壁的安全等級和重要程度的分析進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆桨钢贫ㄅc設(shè)計,應(yīng)充分做到以下幾點(diǎn):(1)避免盲目套用傳統(tǒng)的基坑設(shè)計理念,充分以新的技術(shù)、理念為利用中心,具體分析具體情況。由于目前在基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域里還沒有對深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)公認(rèn)的計算公式,基本上一直處于試探的過程。因此,該結(jié)構(gòu)設(shè)計要求與其他設(shè)計領(lǐng)域區(qū)別開來,通過改變傳統(tǒng)的設(shè)計觀念,充分利用施工中的監(jiān)測來及時反饋動態(tài)的信息來指引整個設(shè)計體系的完成。(2)提高對支護(hù)結(jié)構(gòu)理論的學(xué)習(xí)和認(rèn)識,重視對材料及理論的試驗研究,通過大量的試驗研究來掌握正確的理論。我國的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在實(shí)驗上與發(fā)達(dá)國家相比還有很多不足之處,我國經(jīng)濟(jì)正處于飛速發(fā)展的時期,高層建筑大量的涌現(xiàn)出來,雖然能夠擁有大量一手施工數(shù)據(jù),但是卻嚴(yán)重缺乏對數(shù)據(jù)的科學(xué)測試,因此無法形成理論,這一點(diǎn)值得人們高度重視。(3)加大創(chuàng)新力度,勇于在支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計中進(jìn)行思路的開拓和新的嘗試。由于,深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)由多種元素結(jié)合而成,它們之間互相聯(lián)系,而且,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)特殊,不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)被運(yùn)用在不同的地方,因此,設(shè)計基坑支護(hù)時要從整體出發(fā),不斷發(fā)現(xiàn)新的設(shè)計思路和設(shè)計靈感,尋求最好的計算方法,通過分析具體的問題來選擇更為合適經(jīng)濟(jì)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。

        2 深基坑支護(hù)工程施工

        施工基坑的支護(hù)工作要對工程所在地周圍的環(huán)境以及地理條件、基坑的開挖規(guī)模、工程的類型和支護(hù)的結(jié)構(gòu)多種因素進(jìn)行綜合考慮。保證支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,根據(jù)周圍環(huán)境,控制抗體在一定范圍內(nèi)的變形。其中,關(guān)鍵要控制基坑穩(wěn)定和地面的變形,同時控制地下水,適時合理的對方案做調(diào)整,設(shè)計和施工過程需要注意的有:(1)施工支護(hù)體工作時,盡量控制對環(huán)境的污染。(2)由于施工附近的建筑物以及地下管線給基坑的施工帶來限制和影響,因此,施工中要考慮減少最好避免對周圍設(shè)施的影響,保證其他設(shè)施的正常運(yùn)行。(3)合理規(guī)劃并安排施工的流程,保證施工的順暢運(yùn)轉(zhuǎn),提高對人員和工序的調(diào)度效率。

        3 基坑支護(hù)的施工流程

        一般通過人工挖孔支護(hù)樁,在利用鋼筋混凝土作為護(hù)壁,操作聯(lián)系梁時要在開挖基槽后再進(jìn)行驗收,驗收合格才能澆筑抗?jié)B墻混凝土,然后才可以對聯(lián)系梁進(jìn)行施工。當(dāng)基坑挖到錨桿的標(biāo)準(zhǔn)指高后,工作人員開始鉆孔,制作錨頭并穿錨索,然后注漿并安裝聯(lián)系梁,完成穿外錨具個錨固工作后進(jìn)行錨桿試驗。利用分層開挖的辦法來開挖土方,保證挖出土隨出隨走,及時清理坑內(nèi)的土。整個施工的流程,都要時時監(jiān)測工程的進(jìn)行,最是了解工程的最新情況,保證施工的安全。

        4 深基坑支護(hù)的設(shè)計方案和注意事項

        4.1 改變對傳統(tǒng)設(shè)計理念的認(rèn)識

        近十幾年來,我國在深基坑支護(hù)技術(shù)上已經(jīng)積累很多實(shí)踐經(jīng)驗,收集了施工過程中的一些技術(shù)數(shù)據(jù),已初步摸索出巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的規(guī)律,為建立深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。但是,對于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計,國內(nèi)外至今尚沒有一種精確的計算方法,多數(shù)是處于摸索和探討階段,我國也沒有統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定,支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計算。其計算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大,既不安全也不經(jīng)濟(jì)。由此可見,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計不應(yīng)再采用傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”,而應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計觀念,逐步建立以施工監(jiān)測為主導(dǎo)的信息反饋動態(tài)設(shè)計體系。這是設(shè)計人員需要加強(qiáng)科研攻關(guān)的方向。

        4.2 建立變形控制的設(shè)計新方法

        現(xiàn)在被設(shè)計者廣泛使用的極限平衡原理是比較常見的設(shè)計方法,其結(jié)果有一定的參考價值,但對于深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)而言,這種設(shè)計方法不能確保支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度而僅滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度上的要求,從而造成工程因支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形而頻繁地發(fā)生工程事故。因此,應(yīng)該從支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求滿足程度和環(huán)境問題的發(fā)生與否來,尤其是看支護(hù)變形的大小來進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)劣評價。當(dāng)建立新變形控制設(shè)計方法中,要重點(diǎn)研究分析支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的控制標(biāo)準(zhǔn)和空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問題。

        4.3 大力開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗研究

        正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎(chǔ)上。但是,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方面,我國至今尚未進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的試驗研究。一些支護(hù)結(jié)構(gòu)工程成功了,也講不出具體功之處;一些支護(hù)結(jié)構(gòu)工程失敗了,也說不清失敗的真實(shí)原因。在支護(hù)工程施工的過程中積累的技術(shù)資料很豐富,但缺少科學(xué)的測試數(shù)據(jù),無法進(jìn)行科學(xué)分析,不能上升到理論的高度,這是一個很大的缺陷。

        開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗研究(包括實(shí)驗室模擬試驗和工程現(xiàn)場試驗),雖然要耗費(fèi)部分資金,但由于深基坑支護(hù)工程投資巨大,如經(jīng)過科學(xué)試驗再進(jìn)行設(shè)計時,肯定會節(jié)省可觀的經(jīng)費(fèi)。因此,工程現(xiàn)場試驗是非常必要的。通過工程實(shí)踐積累大量的測試數(shù)據(jù),可對同類工程的成功打好基礎(chǔ),為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的第一手資料。

        4.4 探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計算方法

        深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)在高層建筑迅速發(fā)展的帶動下不斷革新,在鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續(xù)墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)成功應(yīng)用后,雙排樁、土釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板等新的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式也相繼問世。雖然新技術(shù)開始被應(yīng)用,但對目前新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計中仍然會面對如何建立計算模型和如何選取技術(shù)簡圖。如何使設(shè)計方法科學(xué)化等問題。

        現(xiàn)在我國的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)逐漸趨向受力結(jié)構(gòu)和誰結(jié)構(gòu)結(jié)合,永久支護(hù)結(jié)構(gòu)和臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合、支護(hù)結(jié)構(gòu)形式和基坑開挖方式結(jié)合等綜合性的方向發(fā)展方式,而這幾個結(jié)合又會給支護(hù)結(jié)構(gòu)造成受力復(fù)雜的問題,因此需要建立一種新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)計算方法,來應(yīng)對當(dāng)前之急需。

        5 結(jié)束語

        建筑工程中的基坑工程是一個事關(guān)工程全局的重要組成部分,使工程施工全過程順利進(jìn)行的前提,是整個工程的開端。深基坑安全性能直接關(guān)系著高層建筑的安全和穩(wěn)定以及它的長久性,因此,要從支護(hù)設(shè)計還有施工這兩個方面進(jìn)行深基坑的支護(hù)工作,保證質(zhì)量達(dá)標(biāo),同時加大對深基坑施工技術(shù)的意識提升和研究意義的深刻體會。

        參考文獻(xiàn)

        [1]陶聿君.對深基坑工程支護(hù)技術(shù)的論述[J].四川建材,2006(4):148-149.

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