湯 勃 張亮紅
(中國(guó)建筑第七工程局有限公司,河南 鄭州 450000)
在深基坑加固施工中,支護(hù)施工技術(shù)至關(guān)重要,能夠有效提升深基坑結(jié)構(gòu)牢固性和承載能力,因此,深基坑支護(hù)施工是整個(gè)建筑工程施工中的關(guān)鍵內(nèi)容。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,建筑工程建設(shè)高度不斷提升,對(duì)于深基坑支護(hù)施工的要求也越來(lái)越高,并逐漸產(chǎn)生多種支護(hù)技術(shù)類型,因此,為提高建筑工程施工質(zhì)量,亟須對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行探索分析。
在錨桿支護(hù)施工中,需將錨桿作為施工工具,錨桿的一端需嵌入至巖土層中,而另一端要求與支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,同時(shí)還應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力,使得錨桿結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生拉力,提高基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛,同時(shí)還可與其他支護(hù)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。
在深槽開(kāi)挖施工中,需應(yīng)用特殊的挖槽設(shè)備,并且在泥漿護(hù)壁下進(jìn)行開(kāi)挖,開(kāi)挖完成后清槽,同時(shí)吊放鋼筋籠,并應(yīng)用導(dǎo)管技術(shù)進(jìn)行混凝土澆筑施工,進(jìn)而形成單元槽段,通過(guò)逐段進(jìn)行混凝土澆筑,即可在地下形成鋼筋混凝土墻。地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)的施工方式便捷,施工速度比較快,同時(shí)所產(chǎn)生的噪音較小,在城區(qū)內(nèi)建筑工程施工中的應(yīng)用比較常見(jiàn)。
在深層攪拌施工中,常用加固施工材料包括水泥和石灰,其中,水泥可作為固化劑,根據(jù)深基坑支護(hù)施工要求對(duì)水泥、石灰應(yīng)用比例進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并充分?jǐn)嚢?,使二者之間能夠產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng),當(dāng)水泥、石灰混合物凝固后,即可形成高強(qiáng)度豎向結(jié)構(gòu),提高深基坑支護(hù)加固效果。
排樁支護(hù)類型比較多,包括柱列式、排樁支護(hù)等。在實(shí)際施工中,首先需對(duì)深基坑進(jìn)行勘測(cè),然后根據(jù)勘測(cè)結(jié)果對(duì)排樁支護(hù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,確定施工位置,再應(yīng)用鉆孔、挖孔設(shè)備,在鉆孔完成后,即可將鋼筋籠安放至孔內(nèi),進(jìn)行混凝土澆筑。排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗壓性能比較好,同時(shí)除噪音效果顯著。
在土釘墻支護(hù)施工中,需聯(lián)合應(yīng)用土釘以及混凝土對(duì)基坑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固施工。首先開(kāi)挖深基坑,根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)要求確定開(kāi)挖深度,再應(yīng)用土釘墻對(duì)墻面進(jìn)行修整,然后對(duì)墻進(jìn)行測(cè)量放線,對(duì)土釘墻支護(hù)密度進(jìn)行調(diào)整,要求根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果設(shè)計(jì)鉆孔,保證鉆孔能夠達(dá)到設(shè)計(jì)深度,同時(shí)對(duì)釘孔進(jìn)行編號(hào),將土釘打入至釘孔中,最后進(jìn)行混凝土澆筑施工。土釘墻支護(hù)技術(shù)的操作方式簡(jiǎn)單,并且造價(jià)較低,能夠顯著提高深基坑支護(hù)施工效率,同時(shí)避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良影響[1]。
護(hù)坡樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用比較常見(jiàn),通過(guò)利用鉆孔壓漿的施工方式,即可對(duì)基坑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。由于護(hù)坡樁支護(hù)的施工方式便捷,因此,在復(fù)雜地質(zhì)條件深基坑施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。在實(shí)際施工中,通過(guò)應(yīng)用鉆孔以及水泥壓漿進(jìn)行澆筑,即可對(duì)基坑壁發(fā)揮加固、防護(hù)效果。在水泥澆筑完成后,還應(yīng)加入適量砂石以及混凝土,提升護(hù)坡樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。
在SMW工法樁支護(hù)施工中,需應(yīng)用多軸攪拌機(jī),在鉆進(jìn)過(guò)程中,可持續(xù)噴出水泥漿以及強(qiáng)化劑,同時(shí)與地基土進(jìn)行充分混合,最后再插入H型鋼,即可達(dá)到良好的加固效果。由于聯(lián)合應(yīng)用水泥、H型鋼等材料,因此能夠顯著提升樁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
在深層攪拌樁施工中,要求將水泥、石灰作為固化劑,在實(shí)際施工過(guò)程中將多種固化劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?,進(jìn)而達(dá)到良好的固化作用,提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在具體的施工環(huán)節(jié),要求對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查分析,確定土體類型,然后根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要選用固化劑,在攪拌固結(jié)過(guò)程中,所產(chǎn)生的震動(dòng)比較小,并且不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。
與上述深基坑支護(hù)施工技術(shù)相比,鋼板樁支護(hù)的施工難度比較小,鋼板樁支護(hù)操作方式簡(jiǎn)單。在鋼板樁施工中,鋼板為十分重要的施工材料,但是鋼板樁施工中,需要應(yīng)用鋼板進(jìn)行支護(hù),而鋼板容易發(fā)生變形。因此,在深基坑施工中,如果施工現(xiàn)場(chǎng)為軟土地質(zhì),并且基坑深度12m以上,則無(wú)法應(yīng)用鋼板支護(hù)施工技術(shù)[2]。
在某建筑工程施工中,首先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查,東圍墻為排水管線,南路有多種地下管線。在該建筑工程深基坑施工中,通過(guò)對(duì)工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)周長(zhǎng)為883m,支護(hù)結(jié)構(gòu)面積為1.67萬(wàn)m2,而基坑深度在4.6m~6.6m之間。綜合考慮項(xiàng)目建設(shè)要求以及施工場(chǎng)地實(shí)際情況,選用SMW工法樁。
在該建筑工程深基坑支護(hù)施工中應(yīng)用SMW工法樁施工技術(shù),在實(shí)際施工中,需應(yīng)用三軸水泥攪拌樁插打型支護(hù)施工工藝,H型鋼選用HN700×300×1224型,跳1插1形式,型鋼中心距離為1.2m、長(zhǎng)度為21m。其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
圖1 SMW工法樁結(jié)構(gòu)形式
為了保證各項(xiàng)施工參數(shù)科學(xué)合理,在該建筑工程SMW工法樁施工前,首先進(jìn)行試樁施工,據(jù)此對(duì)水泥攪拌樁施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。試樁結(jié)束后對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢查,通過(guò)對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行分析,三軸攪拌樁28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度在1.0MPa以上,同時(shí)水平抗?jié)B系數(shù)低于6cm/s。另外,在基坑結(jié)構(gòu)開(kāi)挖施工中,墻體結(jié)構(gòu)沒(méi)有出現(xiàn)滲漏問(wèn)題,因此,基坑支護(hù)施工效果較好,符合施工質(zhì)量控制要求。
在SMW工法樁施工中,所需應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備類型比較多,要求根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)要求合理選擇。在本次施工中,所用三軸攪拌機(jī)為上海ZKD85B-3,同時(shí)還需應(yīng)用2臺(tái)90kW-4/8P電機(jī)、JZL200型起拔機(jī)、吊機(jī)、空壓機(jī)等多種機(jī)械設(shè)備。
在SMW工法樁施工前,首先需開(kāi)挖導(dǎo)溝,避免在施工過(guò)程中產(chǎn)生涌土。在H型鋼插入控制方面,必須選擇適宜的插入位置,在本工程施工中,在溝槽旁埋設(shè)4根長(zhǎng)度為2.5m的槽鋼,將其作為導(dǎo)向樁,各個(gè)導(dǎo)向樁之間的縱向距離需控制在8m~12m之間。另外,在導(dǎo)向樁旁,還應(yīng)安裝鋼圍檁導(dǎo)向架以及H型鋼定位卡,并在施工位置做好標(biāo)注。
在導(dǎo)溝開(kāi)挖施工完成后,即可進(jìn)行SMW工法樁施工,要求應(yīng)用SMW樁機(jī),樁機(jī)是由機(jī)架、電路控制系統(tǒng)、鉆桿以及鉆頭組成的,在SMW樁機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中,需對(duì)樁架結(jié)構(gòu)垂直度進(jìn)行有效控制[3]。
在SMW工法樁施工中,鉆進(jìn)施工是十分重要的,主要原材料為水泥。在鉆進(jìn)施工中,要求對(duì)三軸攪拌機(jī)的下沉速度以及提升速度進(jìn)行有效控制,可參考試樁施工參數(shù),同時(shí)在沉樁過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)施工參數(shù)做好詳細(xì)記錄。在下沉以及提升過(guò)程中,需同步注入水泥漿,要求在施工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)水泥庫(kù),及時(shí)進(jìn)行拌漿和注漿施工,同時(shí)根據(jù)注漿施工實(shí)際情況對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在水泥漿制備過(guò)程中,要求根據(jù)試樁參數(shù)對(duì)各類原材料的比例進(jìn)行調(diào)整。在本工程攪拌樁施工中,需采用42.5水泥,在水泥攪拌完成后,要求在2h內(nèi)使用完,同時(shí)持續(xù)攪拌,避免泥漿出現(xiàn)離析現(xiàn)象。在水泥漿制備完成后,即可加入至集料斗中,并加入0.5%~1%的減水劑,保證注漿流暢性,同時(shí)提高水泥漿液可塑性,為了避免墻體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,還應(yīng)加入1%~3%膨潤(rùn)土[4]。
在水泥攪拌樁施工完成后30min左右即可插入型鋼。在起吊施工前,要求應(yīng)用兩點(diǎn)法進(jìn)行定位,對(duì)H型鋼定位卡進(jìn)行檢查,在插入H型鋼前,對(duì)H型鋼插入位置進(jìn)行檢查,同時(shí)對(duì)H型鋼的插入垂直度進(jìn)行有效控制[4]。
對(duì)于H型鋼,可進(jìn)行回收利用,在本工程施工中,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后,即可聯(lián)合應(yīng)用千斤頂、夾具等拔出H型鋼,在H型鋼拔出后會(huì)形成空隙,可采用混凝土漿液進(jìn)行澆筑。在注漿材料拌合中,對(duì)于水灰比,應(yīng)控制在0.7左右,同時(shí)還應(yīng)加入減水劑以及3%~7%的膨潤(rùn)土,對(duì)于注漿壓力,應(yīng)控制在1MPa以上。
綜上所述,本文主要對(duì)深基坑支護(hù)施工中的幾種常見(jiàn)技術(shù)類型進(jìn)行介紹,同時(shí)選擇某建筑工程作為研究對(duì)象,對(duì)SMW工法樁的應(yīng)用方式進(jìn)行分析,通過(guò)本案例分析可見(jiàn),在建筑工程深基坑支護(hù)施工中,SMW工法樁的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯,施工工期短,同時(shí)可有效降低施工成本,對(duì)于H型鋼還可回收利用,值得推廣應(yīng)用。