劉川
(重慶鋼鐵集團(tuán)建設(shè)工程有限公司重慶市大渡口區(qū) 400080)
建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)
劉川
(重慶鋼鐵集團(tuán)建設(shè)工程有限公司重慶市大渡口區(qū) 400080)
近些年,我國建筑規(guī)模日益增大,對(duì)于深基坑支護(hù)施工技術(shù)的要求也越來越高。對(duì)此,本文首先介紹了深基坑支護(hù)工程特點(diǎn),然后分析了幾種深基坑支護(hù)方式,包括鋼板樁支護(hù)、土釘墻支護(hù)、排樁支護(hù)以及地下連續(xù)墻支護(hù),并根據(jù)工程實(shí)例對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探究,以期提高建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用效果。
建筑工程;深基坑支護(hù);施工技術(shù)
深基坑支護(hù)是一種復(fù)雜、系統(tǒng)的工程,深基坑支護(hù)施工質(zhì)量與基坑降水、開挖等工程質(zhì)量密切相關(guān)??茖W(xué)應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)可以有效解決施工中的安全問題,防止周圍土方的坍塌、周圍水層的滲透,保證工程的順利進(jìn)行。
2.1 區(qū)域性
我國幅員遼闊,南北方的地質(zhì)條件差異較大,基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)選型主要是以土體條件作為首要考慮因素,不同的地區(qū)需要采用不同的支護(hù)形式,因此基坑支護(hù)具有一定的區(qū)域性特點(diǎn)。
2.2 復(fù)雜性
在對(duì)基坑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的過程中,常用的土壓力計(jì)算理論有朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論,由于兩個(gè)計(jì)算理論均是在理想的假設(shè)條件下,根據(jù)勘查報(bào)告得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的,但是施工現(xiàn)場土質(zhì)隨著季節(jié)及周圍環(huán)境的變化而變化,其相應(yīng)的各種性能參數(shù)也不盡相同。另外,作為計(jì)算依據(jù)的地質(zhì)勘查報(bào)告中的相關(guān)數(shù)據(jù)也存在一定的局限性,與實(shí)際土質(zhì)有一定的差距,這就造成了與工程現(xiàn)場土體的物理力學(xué)性能之間的差別較大,從而會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果過于保守或過低,影響深基坑支護(hù)的安全性與穩(wěn)定性。
2.3 影響因素多
根據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,國內(nèi)平均每年的基坑失穩(wěn)約為10~15%,在一些軟土地區(qū)甚至達(dá)到了25%。由該數(shù)據(jù)不難看出,基坑事故在我國的發(fā)生頻率較高,導(dǎo)致這一問題的根本原因如下:地質(zhì)勘察結(jié)果準(zhǔn)確性不足、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)考慮的不夠周全、施工質(zhì)量不合格、管理不到位等等。
3.1 鋼板樁支護(hù)
此種支護(hù)方式適用于深度在8m以內(nèi)的深基坑工程,其原理是利用設(shè)計(jì)有鉗口與鎖口的熱軋型鋼和鋼板樁共同組成鋼板
墻,對(duì)土層進(jìn)行固定和阻擋,擋水性能較好?,F(xiàn)階段,我國所使用的鋼板樁的截面形狀分為Z型、U型和直板腹型。鋼板樁支護(hù)在軟土質(zhì)地的工程中使用比較普遍,并且可以進(jìn)行多次重復(fù)使用。但是,因?yàn)殇摪逶谑褂眠^程中產(chǎn)生的噪音比較多,所以不適合在人員居住較多的地方使用,而且鋼板的韌性較大,在進(jìn)行支護(hù)時(shí)所需要的支撐和錨拉桿數(shù)量較多。
3.2 土釘墻支護(hù)
這種支護(hù)方式的原理是將數(shù)量眾多的細(xì)長桿密集插入基坑周圍土體中,并在上面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)后進(jìn)行噴錨,形成一層復(fù)合防護(hù)層,達(dá)到對(duì)基坑周圍土體的防護(hù)作用。土釘墻支護(hù)方式施工速度快,成本低,但是只能適用于基坑深度不大,而且周圍的其他建筑物的沉降和位移要求較低的情況下才能使用,在使用過程中要隨時(shí)對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行觀測,及時(shí)進(jìn)行休整。但是,在滲水較多的基坑工程中,不可以選擇這種支護(hù)方式。
3.3 排樁支護(hù)
排樁支護(hù)的應(yīng)用范圍較廣,并且具有多種靈活的結(jié)構(gòu)形式:當(dāng)基坑周圍土質(zhì)比較軟且無法產(chǎn)生土拱時(shí),采用連續(xù)排樁并進(jìn)行支護(hù)樁的注漿防水,或者是采用連續(xù)排列鋼筋混凝土板狀和鋼板等作為支撐;基坑周圍土質(zhì)固定性好且地下水位較低可以搭建土拱時(shí),可以選擇一定數(shù)量的挖孔樁進(jìn)行柱列式排樁;如果基坑周圍土質(zhì)軟而且地下水位比較高,則可以選擇水泥攪拌樁防滲墻配合鉆孔灌注樁的組合式排樁支護(hù)。由于基坑深度不同,因此可以采用不同密度的密排鉆孔樁進(jìn)行注漿防水操作,基坑深度越大,排列密度就越大,設(shè)置的支撐就越多。
3.4 地下連續(xù)墻支護(hù)
此種支護(hù)方式的使用成本相對(duì)較大,而且施工造成的后期處理較為復(fù)雜,所以在實(shí)際工程中應(yīng)用非常少。
4.1 工程概況
本文將依托工程實(shí)例,對(duì)支護(hù)施工技術(shù)在建筑深基坑工程中的應(yīng)用進(jìn)行論述。某建筑工程為綜合體建筑,主要由以下幾個(gè)部分組成:商務(wù)酒店、商業(yè)綜合體、寫字樓、住宅,其中商業(yè)綜合體的建筑面積為18490m2,地上為10690m2,地下為7800m2;住宅共有7棟,均為32層。在本工程中,基坑分為兩個(gè)獨(dú)立的基坑:①商業(yè)區(qū)基坑;②住宅區(qū)基坑。兩者之間由一個(gè)寬度為18m的土體隔開,商業(yè)區(qū)基坑的計(jì)算深度按照11.0~18.0m,住宅區(qū)基坑按照9.4~17.4m計(jì),基坑的開挖深度以至承臺(tái)底為標(biāo)準(zhǔn),相對(duì)標(biāo)高為黃海高程(16.400m)。結(jié)合本工程所在地的水文、地質(zhì)、周邊環(huán)境以及場地現(xiàn)狀等條件,決定采用復(fù)合支護(hù)形式,即灌注樁+錨桿+土釘墻。這幾種支護(hù)形式的施工技術(shù)要點(diǎn)如下所示。
4.2 灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)
本工程中的灌注樁采用旋挖灌注樁,樁徑為0.8~1.0m,樁長為20~25m,樁距有兩種,即1.2m和1.3m,采用旋挖鉆進(jìn)法進(jìn)行施工,水下混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C30。灌注樁施工需要在土方開挖至相應(yīng)標(biāo)高后進(jìn)行。①施工準(zhǔn)備。鉆孔設(shè)備就位后,應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行平正、穩(wěn)固,保證施工中鉆機(jī)不出現(xiàn)傾斜或是移動(dòng)等情況。②鉆孔。準(zhǔn)備工作就緒后,鉆機(jī)先不要立即鉆入土中,應(yīng)當(dāng)在部分泥漿進(jìn)入后,方可進(jìn)行鉆進(jìn);鉆孔的過程中,若無特殊原因不得隨意停止,要確保鉆進(jìn)的連續(xù)性;接長鉆桿時(shí),應(yīng)當(dāng)先將方形套卸去,然后提升鉆桿露出鉆盤,遵循先卸后裝的原則;如果鉆進(jìn)時(shí)遇到淤泥層,應(yīng)當(dāng)減慢鉆進(jìn)速度,并增加泥漿的濃度,這樣能夠有效防止塌孔和縮孔等情況的發(fā)生。③清孔。鉆孔完畢后,要及時(shí)進(jìn)行清孔。清孔可以分兩次進(jìn)行,首次清孔應(yīng)當(dāng)在成孔后立即進(jìn)行,二次清孔則可在鋼筋籠下放到位、導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行;清孔應(yīng)定期進(jìn)行,并在清孔過程中對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行測定,確保清孔后的泥漿密度小于1.15。④混凝土灌注。在本工程中水下混凝土的灌注是關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了確保混凝土的灌注質(zhì)量,要對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制,結(jié)合工程實(shí)際情況,在配制混凝土的過程中,加入適量的高效減水劑,混凝土澆筑3d后,就能夠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70~80%;水下混凝土澆筑時(shí),導(dǎo)管不宜埋的太淺,以免影響混凝土的流速,進(jìn)而影響澆筑質(zhì)量。
4.3 錨桿支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)
雖然本工程中采用了灌注樁作為支護(hù)樁,但由于懸臂樁本身的支擋能力較差,尤其是端部的位移較大,從而對(duì)基坑支護(hù)造成了不利的影響,所以采用錨桿拉結(jié)錨固,提升基坑支護(hù)的安全性。錨桿采用預(yù)應(yīng)力錨桿,直徑為25、孔徑為180mm。錨桿的設(shè)置使結(jié)構(gòu)物的變形獲得了有效控制,進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
①采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘沖擊法進(jìn)行鉆進(jìn),鉆孔過程中要隨時(shí)對(duì)鉆桿的受損情況進(jìn)行檢查,以免鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生意外;以干鉆法成孔,鉆孔順序?yàn)殚g隔鉆孔,這樣可以防止鄰近孔的互相干擾;破碎地層采用根管鉆進(jìn)法施工。②錨桿的材質(zhì)為精軋螺紋鋼,直徑25,制作時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行下料。③錨桿注漿采用純水泥漿液,為進(jìn)一步提高早期強(qiáng)度,注漿時(shí),可適量加入早強(qiáng)劑。
4.4 土釘墻施工技術(shù)要點(diǎn)
①注漿采用水泥漿,水泥為復(fù)合硅酸鹽水泥,水灰比宜為0.45~0.55,注漿應(yīng)飽滿,且注漿量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。②土釘采用鉆機(jī)成孔,鉆孔長度應(yīng)超出設(shè)計(jì)長度500mm左右。③土釘注漿采用的是兩次注漿工藝,首次注漿為常壓注漿,二次注漿為高壓注漿,注漿范圍是土釘下1/2長度,注漿壓力應(yīng)當(dāng)控制在3.5MPa以上;二次注漿必須在首次注漿24h后進(jìn)行。
通過上述幾種支護(hù)形式的聯(lián)合應(yīng)用,確保了本工程深基坑開挖的安全、有序進(jìn)行,不但加快了施工速度,而且還保證了施工質(zhì)量和安全。
綜上所述,在建筑工程實(shí)際施工中,深基坑支護(hù)技術(shù)具有多樣性的特征,因此應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際情況合理選用深基坑支護(hù)技術(shù),做到因地制宜,真正發(fā)揮深基坑支護(hù)施工技術(shù)的最大作用。
[1]周航.建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2015(09):25~26.
[2]丁明亮.建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)管理[J].城市建筑,2013(02):141.
[3]安安.淺談建筑工程中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)[J].大觀周刊,2012(38):133.
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2015-11-2