西安中交公路巖土工程有限責(zé)任公司,陜西 西安 710000
巖土工程基礎(chǔ)施工深基坑支護施工比較復(fù)雜,具有穩(wěn)固、支撐效果,如果沒有支護施工,在工程開始前,可能存在側(cè)滑、坍塌等現(xiàn)象,進而影響工程施工進度,影響建筑單位的經(jīng)濟效益與社會效益。具體危害有施工耗費成本更高、施工進度難以保證,不能按照合同約定完成工程等。從項目工程建設(shè)的安全性角度出發(fā),為保證項目工程功能穩(wěn)定與性能可靠,文章分析了巖土工程深基坑支護技術(shù)的具體運用,旨在為類似工程的開展提供理論參考。
某市大廈工程,基礎(chǔ)類型施工為巖土類深基坑工程,工程地下室為三層,地上分別為兩個部分,一部分為39層辦公大樓,而另一部分為50層公寓大樓。該工程位于沿海地區(qū),周圍環(huán)境敏感且復(fù)雜,在工程兩側(cè)毗鄰商業(yè)建筑,其距離在20m以下。通??辈?,該次工程周圍和地下埋設(shè)了大量通信和電力管線,工程的地基為6500m2。兩棟大樓的主樓地基開挖深度達到23m,外基底的開挖深度達到17.5m。在地基施工中還需要進行爆破施工。在工程地質(zhì)施工過程中,邊坡存在失穩(wěn)的可能性,需要使用深基坑支護技術(shù)來強化穩(wěn)定性。
為確定工程的深基坑支護方案,需要在工程開始前勘測地質(zhì)地基情況。工程位于海岸階地,通過測量結(jié)果得到工程地基的相關(guān)參數(shù),表層地質(zhì)為人工回填改造形成的地質(zhì)地基,地基的組成成分并沒有被改變。巖土性質(zhì)為上層覆蓋厚度為6~12m的素填土與粗砂物質(zhì),下層為花崗巖,其中,巖層的強風(fēng)化帶為1.1~8.7m,完成地質(zhì)勘探后也并沒有穿透。基礎(chǔ)施工階段中風(fēng)化基巖為持力層,制訂方案后對其進行開挖,開挖的土方量為55000m3?;诳睖y結(jié)果,設(shè)計人員考慮到持力層為砂土層和巖石層,需要針對性地選擇不同支護技術(shù)進行支護施工。上部分砂土層應(yīng)該選擇鋼筋混凝土長螺旋灌注樁配合高壓旋噴止水樁完成基坑支護施工;下部分花崗巖需要進行爆破施工,因此選用錨噴體系支護進行施工。
由于上層結(jié)構(gòu)受到場地和條件限制,因此采用無放坡開挖技術(shù)進行挖掘,應(yīng)用長螺旋灌注樁支護進行施工。在無放坡施工階段,通過采用上部樁錨+下部錨噴復(fù)合支護體系來保證后期爆破和開挖施工地基的穩(wěn)定性,同時還需要解決巖土結(jié)合面支護樁嵌固現(xiàn)象的問題。長螺旋灌注樁施工受到地質(zhì)條件和施工條件的限制,很難確定樁腳的深度。并且支護施工過程中出現(xiàn)裂縫導(dǎo)致巖石滑落,支護樁腳懸空,樁基失穩(wěn),無法保證地基的安全性和穩(wěn)定性,給基坑施工帶來了嚴重的安全威脅。要解決這種突發(fā)情況的途徑如下:錨板墻施工配合深基坑支護施工,避免垂直開挖出現(xiàn)的樁腳懸空現(xiàn)象。還應(yīng)該在巖土結(jié)合面的樁腳位置進行穩(wěn)固施工,選擇C20鋼筋混凝土錨板墻來噴射形成固定的墻體,使用預(yù)應(yīng)力錨桿分別鎖定上部分、中部分和下部分的墻體,由此形成穩(wěn)定的墻體結(jié)構(gòu)[1]。
此次工程選擇的長螺旋灌注樁和高壓旋噴樁施工效益良好,但還應(yīng)該考慮支護擋水的性能。結(jié)合工程地質(zhì)實際情況,勘測到地下水的存在,地下水位于人工填土和砂土層,埋深為1.5~5.5m,位于強風(fēng)化帶和巖脈裂隙密集發(fā)育的位置。在基坑兩邊設(shè)置兩種支護樁,連續(xù)排列形成止水帷幕來攔截土層中的地下水。運用錨噴體系來攔截承壓水,承壓水存在一定的水壓,需要設(shè)置導(dǎo)管來引流水;將導(dǎo)管設(shè)置在下部錨噴體系,通過有序設(shè)置導(dǎo)管,實現(xiàn)對地下承壓水的引流,使其被排放引流到臨時設(shè)置的排水溝中,再運用水泵將其排出。深基坑的支護施工需要配合基坑土方開挖工程,由于運用預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù),施工是分層次開挖。為避免基坑長時間暴露在空氣中,因此選擇分區(qū)開挖進行預(yù)應(yīng)力鎖定的方式。先沿著外邊界線開挖1m,下挖1.5m,之后進行支護施工和止水帷幕建設(shè)。當支護樁上部的鋼筋混凝土達到一定強度后即可進行擋土墻施工。擋土墻為磚砌結(jié)構(gòu),設(shè)置高度為1.5m。擋土墻回填完畢后再進行灌注樁和止水施工,最后才進行無放坡開挖。
開挖順序如下:預(yù)應(yīng)力抗拔錨桿→分層開挖→達到錨板墻的上部位置→進行巖土結(jié)合面支護樁樁腳位置的開挖→到達基層巖面?;鶎訋r面需要進行上半部分錨板墻施工,確定錨板墻施工達到強度后,進行錨桿鎖定。
完成支護施工前要進行工程巖石爆破,提前設(shè)計好實驗方案和操作方案。先試驗,后爆破。爆破的安全振速范圍設(shè)置為2.8cm/s,在爆破區(qū)域內(nèi),將最大單響藥量的范圍控制在2kg以下,提前預(yù)留好2~3m的保護層,保證邊坡支護的安全[2]。
對于大型建筑施工而言,為保證建筑地下結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,使用支護結(jié)構(gòu)支撐來起到固定作用,能夠提升建筑施工整體的安全性和穩(wěn)定性。實際建筑施工中使用的深基坑技術(shù)主要有:①樁錨技術(shù)。該技術(shù)主要是運用樁錨完成支護施工,其優(yōu)勢在于能夠?qū)⑹┕さ挠绊懡档偷阶钚?。具體使用金屬材料和聚合類材料制作樁柱,將制作完成的樁柱打入孔洞起到固定作用,將巖體和結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的作用力作為主要的支護力度。②混凝土技術(shù)。該技術(shù)主要運用鋼絲網(wǎng)和灌注樁等進行支護,解決土壤的相關(guān)問題。該技術(shù)施工前應(yīng)該考慮土體自身的平整程度,考慮放線、測量處理問題,再進行鉆孔,清潔鉆孔后再進行下一步的施工。③組合支護技術(shù)。該技術(shù)主要是組合多種支護技術(shù)完成施工,將多種支護材料相互混合來降低支護過程施工產(chǎn)生的影響,解決土層問題。運用這種組合技術(shù),應(yīng)該全面考慮巖土工程的具體情況,再決定具體的使用方式。
基坑開挖過程中應(yīng)該對支護口劃線標記,這種方式能夠保證基坑準確開挖質(zhì)量和深度,避免開挖誤差的存在。之后進行深基坑施工,運用深基坑支護技術(shù)避免施工存在塌方的情況。采用采礦機械模式配合深基坑支護施工,保證支護技術(shù)的有效運用。掛網(wǎng)則需要根據(jù)實際的基坑內(nèi)容的建設(shè)展開設(shè)計,在正常的開挖過程中,開坡比為4∶3,一般的土體工程保護層的厚度為20mm,之后進行噴射施工,噴射厚度設(shè)置為60mm,這種方式能夠增加施工的維度。要想保證建筑的整體施工性能,就應(yīng)該保證深基坑支護技術(shù)具體運用過程的有效性和合理性,還應(yīng)該進行全面的預(yù)測管理,及時監(jiān)督、檢測,達到提升技術(shù)效果的目的。深基坑支護技術(shù)在實際施工中的運用,能夠保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性,其是一個占地面積少但是實用性非常強的設(shè)計,支護效果明顯且耗費成本少,因此得到了廣泛運用。
深基坑支護技術(shù)常運用在水平孔施工中,打孔直徑的尺寸由土釘?shù)某叽鐩Q定。施工人員在具體的施工過程中需要及時對施工質(zhì)量進行檢測并完善相關(guān)技術(shù)的運用,同時設(shè)計出符合施工要求的建筑方案,一般在協(xié)商和交流中根據(jù)實際情況來確定方案設(shè)計,避免出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。完成方案設(shè)計后根據(jù)防腐需求處理防腐;對于焊接部件一定要保證焊接的牢固性;土體鉆進施工一定要達到管道的最深處,土釘支護中進行焊接能夠避免土釘偏離設(shè)定位置的現(xiàn)象。土釘進入孔洞支護,確定一切合理,相關(guān)人員進行檢查、驗收人員進行驗收,完成這些步驟后進行灌漿。灌漿也是這個環(huán)節(jié)最主要的工作,其建設(shè)施工質(zhì)量決定了巖土工程的施工情況。制備水泥漿等材料時應(yīng)嚴格控制水灰比值為0.45~0.55,為保證凝固性能應(yīng)該對水泥進行混合處理,通過灌漿管來完成灌漿,控制灌漿壓力為0.2~0.4MPa。具體的施工應(yīng)該注意泥漿混合的時間不應(yīng)該太長,混合使用的間隔時間為30min。使用灌漿管道之前應(yīng)該進行清潔,避免出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象[3-4]。
深基坑支護技術(shù)一定要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,而驗證穩(wěn)定性的最好方式就是檢測變形情況,出現(xiàn)變形情況后應(yīng)在第一時間內(nèi)采取嚴格的措施。例如,按照實際情況及時檢測基坑的支護情況,確定變形程度,以周邊的建筑為主要的參照對象,根據(jù)周圍建筑的變形情況來確定基坑是否存在變形。要求技術(shù)人員有良好的素質(zhì),運用支護技術(shù),檢驗的主要目的是保證支護技術(shù)在施工中的運用效果。如果確實存在基坑變形的形象,且超過危險數(shù)值,應(yīng)按照變形位置和變形程度找出原因,根據(jù)實際情況采取解決對策,如果問題嚴重則需要上報解決。
在具體的施工過程中,應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇合理的技術(shù)類型、技術(shù)方式,使深基坑支護施工符合施工要求,要求管理人員開展積極有效的管理,從而保證深基坑支護技術(shù)的合理性和有效性,提高基礎(chǔ)工程的質(zhì)量,提升工程的整體品質(zhì)。