于長洲
(山東銀和怡海房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,山東 煙臺 264000)
隨著現(xiàn)代建筑設(shè)計建造事業(yè)的發(fā)展,各種新的施工技術(shù)出現(xiàn)并應(yīng)用于實際工程建設(shè)中,使得現(xiàn)代建筑的規(guī)模與功能性不斷提升。在現(xiàn)代高層建筑數(shù)量日益增多的情況下,深基坑支護(hù)技術(shù)的作用更為凸顯,為此,加強(qiáng)對深基坑支護(hù)技術(shù)的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。
所謂深基坑就是開挖深度在5m以上的或開挖深度在5m以下但其所處區(qū)域地質(zhì)、環(huán)境與地下管線排列比較復(fù)雜的基坑。此外深基坑底部面積一般在27m2,深度更可達(dá)地下三層或更多。正是因為深基坑的特殊性使得建筑在建設(shè)時必須采取一定的措施以確?;硬粫ㄖ喜恐黧w建設(shè)穩(wěn)定性造成影響。在這一方面,深基坑支護(hù)技術(shù)是最常用的一種,其主要是通過對深基坑內(nèi)壁采取保護(hù)措施來對其進(jìn)行加固,以增強(qiáng)深基坑的整體穩(wěn)定性。另外,由于深基坑支護(hù)技術(shù)使得深基坑更為穩(wěn)固,因此有助于為施工人員提供一個更加可靠的工作環(huán)境,最大程度上保障生產(chǎn)安全。
深基坑技術(shù)的特點決定其與其他施工技術(shù)具有很大的差異,在實際應(yīng)用時要求建設(shè)與施工單位都充分結(jié)合深基坑支護(hù)技術(shù)特點,如此方能確保技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)合理性??傮w而言,深基坑支護(hù)技術(shù)的特點主要體現(xiàn)在以下幾方面。
一是技術(shù)復(fù)雜。深基坑施工技術(shù)的具體實施需要以工程現(xiàn)場的實際情況為依據(jù),但由于不同地區(qū)的地質(zhì)、環(huán)境等條件都存在較大差異,所以所采用的技術(shù)也各不相同。即使前期已經(jīng)做好了測量工作,但在實際施工時還是會遇到各種問題,這就進(jìn)一步加劇了支護(hù)技術(shù)的復(fù)雜性。
二是臨時性。深基坑支護(hù)技術(shù)并不是建筑的最終支撐結(jié)構(gòu),而是臨時性的,所以在應(yīng)用時要注意其安全性,避免因大意而引發(fā)不必要危險。
三是綜合性。深基坑支護(hù)技術(shù)不但涉及結(jié)構(gòu)力學(xué),還涉及測量技術(shù)、信息技術(shù)等各項內(nèi)容,因此專業(yè)性與綜合性較強(qiáng),對施工人員的要求也更高。
深基坑支護(hù)技術(shù)的復(fù)雜性與綜合性決定其具體施工必須充分做好相關(guān)前期工作。具體而言,應(yīng)著重從實地勘測、施工方案編制以及壓力計算等方面入手,為深基坑支護(hù)的后續(xù)施工打好基礎(chǔ)。
在實地勘察方面,主要是通過對深基坑所處地區(qū)的地質(zhì)、環(huán)境等情況進(jìn)行了解并做好分析記錄。同時還要充分勘察好深基坑工程現(xiàn)場的地下水位,并通過對水位的測量獲取到地下水位的具體數(shù)據(jù),然后對其加以控制。通常情況下,深基坑現(xiàn)場的地下水位離基坑底部的距離不能少于1m,若無法滿足該要求,就需對地下水進(jìn)行抽取。如果勘察中發(fā)現(xiàn)工程所處地區(qū)雨水較多,就必須設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備,以便隨時掌握基坑內(nèi)部的水位情況,避免基坑受到地下水的影響而出現(xiàn)問題。
在施工方案的編制方面,由于不同地區(qū)的深基坑工程其地質(zhì)與環(huán)境條件存在差異,所以所采取的施工方案也各不相同。這就要求在前期實地勘察工作的基礎(chǔ),對勘察到的各項數(shù)據(jù)加以綜合分析,然后以整體思路選擇出最佳的深基坑支護(hù)技術(shù),再結(jié)合施工中可能存在的影響因素和發(fā)生的問題進(jìn)行施工方案編制,以確保方案能夠?qū)⑹┕ぶ械乃袉栴}都包含在內(nèi),從而提升施工方案的科學(xué)性與可行性,為后期支護(hù)技術(shù)的施工提供有效指導(dǎo)。
壓力計算也是前期工作的重點之一,其與勘查工作和施工方案編制都聯(lián)系緊密。壓力計算主要是對深基坑機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性的力學(xué)計算。通過力學(xué)計算相關(guān)人員可以清楚了解深基坑物理學(xué)性能,然后根據(jù)基坑的具體承重能力和建筑的壓力來精確計算出深基坑支護(hù)過程中需要具體為基坑提供多少支撐力,從而為支護(hù)技術(shù)提出明確要求,同時為施工方案編制提供重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。
雖然深基坑支護(hù)技術(shù)有土層錨桿技術(shù)、土釘墻技術(shù)、鋼板樁技術(shù)、排樁支護(hù)技術(shù)以及深層攪拌樁技術(shù)等多種選擇,但無論哪種技術(shù),其實際應(yīng)用中有一些要求是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵,也是深基坑支護(hù)所必須滿足的,所以要確保深基坑支護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用就需要明確深基坑工作的總體要求。一方面,在完成深基坑相關(guān)基礎(chǔ)與底板澆筑工作后,應(yīng)試驗性的對基坑內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)施加支護(hù)力量,以檢驗支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另一方面,在基坑停工而又再次復(fù)工時,必須對其內(nèi)部所可能存在的安全隱患給予重視,并做好相關(guān)持續(xù)性監(jiān)測工作,然后在確定基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且不存在隱患的情況下再制定出相應(yīng)施工方案并做好施工規(guī)劃。此外,復(fù)工時還應(yīng)針對基坑側(cè)壁采取分段施工的方式來保證支護(hù)施工的整體效果,以推進(jìn)支護(hù)技術(shù)施工的有序進(jìn)行。
在深基坑支護(hù)技術(shù)的施工中由于技術(shù)本身的臨時性以及工程現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境變化的不確定性導(dǎo)致其具有一定的風(fēng)險性。因此,在深基坑支護(hù)技術(shù)施工時就必須充分重視各種極限狀態(tài)的把控。對此,施工人員應(yīng)加強(qiáng)對邊坡支護(hù)土地穩(wěn)定情況、支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定情況以及基層移動變化情況等的時刻關(guān)注與監(jiān)測,以便及時發(fā)現(xiàn)各種可能引起基坑支護(hù)超出極限狀態(tài)的問題并給予及時解決,同時在發(fā)現(xiàn)問題時要第一時間通知施工人員撤離,以免發(fā)生嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故。
鋼板樁技術(shù)是一種深基坑工程中十分常見的支護(hù)技術(shù),其鋼板樁結(jié)構(gòu)不但對基坑深度沒有過多要求,且在變形設(shè)計方面也較為簡單,同時其支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也十分優(yōu)秀,所以該技術(shù)可以被應(yīng)用于多種地質(zhì)情況的深基坑工程中。但該技術(shù)在實際應(yīng)用中仍需要重視以下幾個要點以保證其優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。
首先,應(yīng)注意做好鋼板樁橫截面的裁剪工作。一般情況下應(yīng)將鋼板樁的橫截面裁剪成Z形、U形或直腹板形,然后再利用黃油等油脂對樁尖凹槽口的封閉處理來避免施工中沙土進(jìn)入而給鋼板樁產(chǎn)生影響。
其次,要保證鋼板樁的形狀符合要求。對于施工中出現(xiàn)變形的鋼板樁必須以火烘和千斤頂頂壓的形式對其實施矯正。
再次,為保證打樁過程造成鋼板樁的彎曲,需要對其采取必要的支撐與加固。此外,還應(yīng)運用經(jīng)緯儀來對打樁方向加以控制,以確保樁體的垂直度。
最后,在打樁過程中應(yīng)尤其重視最開始的兩塊鋼板樁的施工精度,可以采取一邊打樁一邊測量校正的方式保證打樁過程的規(guī)范性和精確度,以便為后續(xù)鋼板樁施工提供參考標(biāo)準(zhǔn)。此外,在鋼板樁深入到預(yù)定深度時,要對其采取臨時加固措施,避免后續(xù)施工對其深度產(chǎn)生影響。
土層錨桿技術(shù)就是通過把錨桿鉆機(jī)固定于所需施工的位置,再以向鉆機(jī)孔內(nèi)灌注水泥漿并插入鋼絞線的方式來形成一種能夠?qū)︺@機(jī)孔外壁提供保護(hù)的保護(hù)層,從而達(dá)到對基坑外壁進(jìn)行支護(hù)的目的。在該技術(shù)的實際應(yīng)用中,一方面要根據(jù)實際情況做好鉆機(jī)位置的測量工作,并通過與施工設(shè)計方案的對比來發(fā)現(xiàn)其中的偏差,以便能夠及時加以調(diào)整;另一方面,為避免施工的土層中存在障礙物而給鉆孔工作造成阻礙,施工人員應(yīng)提前做好土層測量工作,對于測量中發(fā)現(xiàn)的各種障礙物要及時反饋,以便設(shè)計人員與施工單位可以根據(jù)障礙物情況來商討出有效的解決方案,以確保深基坑支護(hù)工作的順利開展。
土釘墻技術(shù)的應(yīng)用是以基坑土體作為施工對象,利用土體制作出土釘來形成支護(hù)基坑的相應(yīng)結(jié)構(gòu),從而提升深基坑的抗壓性和防護(hù)性。在具體應(yīng)用時,施工人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范操作程序進(jìn)行施工。首先,施工人員應(yīng)布置好支桿,然后將之釘入土體;其次,布置鋼筋網(wǎng)對其進(jìn)行檢查;再者,布置完畢后要對支桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,以構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu);最后,要注意對施工全過程的監(jiān)控,避免出現(xiàn)任何紕漏而影響深基坑支護(hù)的最終效果。另外,由于土釘墻技術(shù)容易受到地下水的影響,所以在施工中要尤其重視排水工作。
排樁支護(hù)技術(shù)是支護(hù)結(jié)構(gòu)種類最多的一種,如人工挖空樁型、混凝土板樁型等都是常用的結(jié)構(gòu)類型。此外,根據(jù)排樁方式的不同,排樁結(jié)構(gòu)還可分為柱列式排樁、組合式排樁和連續(xù)排樁等。但在實際應(yīng)用時必須注意不同排樁結(jié)構(gòu)的具體適用范圍,例如針對土質(zhì)松軟的基坑一般應(yīng)采用連續(xù)排樁結(jié)構(gòu);針對土質(zhì)良好且地下水位較低的基坑應(yīng)采用柱列式排樁結(jié)構(gòu);針對土質(zhì)松軟但地下水位較高的基坑則應(yīng)采用組合式排樁結(jié)構(gòu),同時還應(yīng)輔以水泥攪拌等防滲措施。
深層攪拌樁技術(shù)是通過轉(zhuǎn)變基坑土體物理性質(zhì)來達(dá)到支護(hù)目的,具體是利用水泥與基坑內(nèi)土體的攪拌使兩者之間充分反應(yīng),然后在水泥固結(jié)后形成對深基坑的有效支護(hù)。該技術(shù)可以有效增強(qiáng)深基坑土體的強(qiáng)度,并在基坑內(nèi)部形成保護(hù)墊層與擋體墻。深層攪拌樁技術(shù)多應(yīng)用于沙質(zhì)土、軟質(zhì)土與黏土等的基坑中,但在實際應(yīng)用中一方面要注意攪拌過程中固化劑的應(yīng)用,確保固化劑的質(zhì)量與性能能夠符合施工要求;另一方面要注意水泥用量,通過科學(xué)的配比來保證水泥與土體最終固化效果,以切實增強(qiáng)深基坑內(nèi)部強(qiáng)度。
建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)在實際應(yīng)用中不但要根據(jù)實際情況進(jìn)行科學(xué)選擇,更要求相關(guān)施工人員必須充分掌握各項支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點,如此方能提升深基坑支護(hù)的效果,為建筑工程后續(xù)建設(shè)的順利開展提供有力保障。