沈冰 趙湛龍 張喆
摘 要:基坑支護(hù)施工是建筑工程的基礎(chǔ)工程,它起到了一個承上啟下的作用,不僅能夠保證低下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,還能夠承載來自高層建筑的壓力。基坑支護(hù)施工是對坑壁以及周邊的建筑物起到加固與保護(hù)的作用。本文對深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù)施工;建筑工程
基坑支護(hù)工程是一個綜合性的工程難題,涉及很多領(lǐng)域的知識如土力學(xué)、支護(hù)體系和土體受力共同作用問題、周邊施工環(huán)境的影響以及施工方法和技術(shù)。在實際基礎(chǔ)工程中為了確?;A(chǔ)工程順利完成?;又ёo(hù)體系根據(jù)基坑所處的不同條件以及開挖深度制定不同的支護(hù)方法。
一、深基坑支護(hù)設(shè)計規(guī)范
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要根據(jù)現(xiàn)場施工場地的具體情況制定科學(xué)的施工方案,符合基坑側(cè)壁的施工規(guī)范,保守合理地制定設(shè)計方案,具體有以下幾點應(yīng)特別注意:
(1)充分了解施工場地的土質(zhì)、水文,并采用新技術(shù)、新的理念,結(jié)構(gòu)具體現(xiàn)場施工狀況具體分析,不能生搬硬套陳舊的設(shè)計理念,工程建造是一項實踐性很強(qiáng)的生產(chǎn)活動,場地的不同、不同區(qū)域的設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不同,這些都需要設(shè)計者根據(jù)具體規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。
(2)重視支護(hù)結(jié)構(gòu)使用材料以及理念的研究,力求將最準(zhǔn)確的實驗研究成果更快的應(yīng)用到實際中。正確的理論必須經(jīng)過反復(fù)的實踐,由于我國改革開放以來的經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,導(dǎo)致多數(shù)的工程學(xué)理論都是來自西方,本土關(guān)于該方面的研究少之又少,所以在理論研究這一塊,還需要新一代的專業(yè)人士進(jìn)行理論探索研究,值得提出的是我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,積累了大量的工程施工資料,這些都將會個從事基坑支護(hù)研究的學(xué)者提供大量的案例以供研究。
(3)勇于創(chuàng)新。設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu),應(yīng)具體情況具體分析討論,力求最科學(xué)合理有效的設(shè)計方案。在基坑施工中,各個支護(hù)結(jié)構(gòu)都是各有其作用又相互關(guān)聯(lián),這就要求必須從全局出發(fā),要有整體思維?;又ёo(hù)作為一種特殊的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不同風(fēng)格功能的建筑,不同的地質(zhì)水文,都需要設(shè)計者對書本上的設(shè)計規(guī)范進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?,以滿足實際需要。
二、深基坑支護(hù)施工要求
(1)施工特點
技術(shù)手段要具有可行性,保證基坑支護(hù)可以保證基坑施工的順利進(jìn)行。一些超大型建筑位于城市的城市中心,周圍的建筑物非常多,地下涵洞管道錯綜復(fù)雜,所以施工時必須與有關(guān)部門聯(lián)系,了解這些管道的分布,以便在施工中繞開或者合理避開,以保證這些管道不被施工破壞,在土方開挖上,還要顧及開挖后是否對周圍建筑的地基穩(wěn)定造成影響,必要時需要采用措施避免這一情況的發(fā)生。在基坑開挖上,還要注意地下水回滲問題,所以在開挖的時候要根據(jù)地形制定運用截水、降水、明排、回灌等手段來控制地下水對建筑基礎(chǔ)穩(wěn)定的影響,保證施工安全以及基礎(chǔ)施工的質(zhì)量。
(2)施工工藝流程
通常深基坑的支護(hù)工程的施工工序如下:測量放線→Φ1000、Φ800鉆孔灌注樁(支護(hù)+角鋼格構(gòu)柱)→第一層土方挖運(挖至-3.0m處)→噴錨(C20噴射砼)及排水溝→鋼筋砼冠梁及支撐→養(yǎng)護(hù)→土方挖運→樁間噴錨C20砼。
三、深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用
(1)工程概況
某工程采用明挖法施工,基坑寬6.3m,挖深達(dá)13.Om,基坑土層從上至下為人工填土層、粉土層、粉質(zhì)粘土層、粘土層、粉砂、中粗砂和砂礫層。基坑四周市政管線密布。只好采取直壁式支護(hù)開挖施工方法?;訃o(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ8OOmm混凝土灌注排樁和鋼管支撐體系,樁頂設(shè)0.8m高冠梁將排樁連接成整體,鋼支撐采用Φ400鋼管,支撐水平間距3.0~4.5m,豎向設(shè)3道。
(2)基坑土方開挖
基坑土方開挖遵循“分段、分層、分塊挖土,先中間后兩邊,隨挖隨撐,限時完成”的原則,利用土體在基坑開挖過程中位移的變化規(guī)律,對基坑開挖作動態(tài)管理,采用監(jiān)控量測手段實行信息化施工,確?;幼冃瘟吭谠O(shè)計允許之內(nèi)。
水平開挖采用從一端先向另一端分段順序開挖,豎向開挖采用由上到下順序分層開挖。開挖時支撐和挖土緊密配合,隨挖隨撐?;友乜v向分段分層開挖,每層每段開挖長度不宜超過支撐的間距,第一層一般為7~8m,在第二層及以下土層一般為4m左右,每層開挖面標(biāo)高以該層支撐的底面或設(shè)計基坑底標(biāo)高為準(zhǔn),開挖完成及時安裝鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力。
為防止邊坡失穩(wěn),施工前先清除基坑邊堆土等荷載,同時在基坑四周做好防排水和管線保護(hù)措施?;娱_挖主要采用挖掘機(jī)進(jìn)行,每一開挖區(qū)域分別配備長臂挖掘機(jī)和小型挖掘機(jī)。長臂挖掘機(jī)置于地面垂直開挖和裝運土方,小型挖掘機(jī)主要用于底部、邊角清理開挖和收集土方?;娱_挖分層進(jìn)行,從上到下、按層次序進(jìn)行開挖,嚴(yán)禁掏底開挖。土方開挖分三層進(jìn)行,每層均挖至鋼支撐以下0.5m位置,坡度和臺階滿足挖掘機(jī)作業(yè)要求同時盡量縮短長度。
(3)鋼支撐施工
圍護(hù)樁外加鋼支撐構(gòu)成基坑空間受力體系,來支撐基坑外巨大的土壓力和諸多外加荷載,達(dá)到安全施工的目的。因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐的質(zhì)量控制十分關(guān)鍵,支撐采用Φ400mm鋼管。鋼管支撐為軸心受力結(jié)構(gòu),支撐直接撐在冠梁或鋼圍檁(俗稱“腰梁”),通過鋼圍檁直接承受排架樁傳遞的土體荷載或外力。以控制圍護(hù)樁向基坑內(nèi)部位移變形。支撐一端設(shè)置應(yīng)力調(diào)節(jié)裝置,主要通過千斤頂施加預(yù)應(yīng)力來調(diào)節(jié)支撐長度,用于控制支撐軸力。鋼支撐和鋼圍檁均采用工廠制作,現(xiàn)場安裝時支撐必須直順無彎曲,接頭緊密牢固。圍檁與圍護(hù)樁墻必須密貼。若有間隙須用速凝細(xì)石混凝土填實:當(dāng)有角撐時。圍檁或圍護(hù)樁墻的連接處除設(shè)專門的斜支座確保支撐軸心受力外,還應(yīng)在圍檁與圍護(hù)樁墻間設(shè)置剪力傳遞的措施。
綜上,地下工程施工是一項可變因素最多的工程,而基坑支護(hù)系統(tǒng)又是其在施工過程中的安全保障,尤其是天津市這種地下水非常豐富的地區(qū)。因此在工程施工前及施工過程中,應(yīng)與設(shè)計就施工管理及注意事項充分溝通,并在施工過程中密切注意現(xiàn)場變化,以便出現(xiàn)異常情況時及時采取相應(yīng)措施。本工程在實施過程中,通過以上努力,使止水帷幕、支護(hù)結(jié)構(gòu)等都達(dá)到預(yù)期效果,為基坑降水、土方開挖創(chuàng)造了有利條件,保障了工程工期的順利進(jìn)行。
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作者簡介:
沈冰(1983-),男,身份證號211421198311122436,研究方向:建筑施工.
趙湛龍(1969-),男,身份證號 210105196905224636。
張喆(1987-)男,身份證號 210123198711041024。