于舒洋(天津天房建設(shè)工程有限公司,天津 300221)
支護(hù)施工是深基坑工程中的重點(diǎn)項(xiàng)目,深基坑大深度及大開挖量的特征使項(xiàng)目在實(shí)際中存在著較多隱患,因此,需要通過支護(hù)施工以保證深基坑的穩(wěn)定性。在深基坑支護(hù)施工中要考慮到基坑底部的基礎(chǔ)條件,保證整個(gè)施工過程中處于良好的地質(zhì)、水文條件下,在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中要結(jié)合工程實(shí)況與勘察報(bào)告進(jìn)行分析,確保深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理可行,避免出現(xiàn)因?qū)χёo(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的隱患。本文簡單分析了在建筑工程項(xiàng)目中主要采用的幾種深基坑支護(hù)施工技術(shù),結(jié)合相關(guān)施工技術(shù)特征了解技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究,從而實(shí)現(xiàn)提升工程質(zhì)量與安全的目的。
土釘墻在深基坑支護(hù)中能夠形成密封式的加固結(jié)構(gòu),且土釘墻的成排土釘可以在發(fā)揮土體自穩(wěn)定能力的同時(shí)分擔(dān)荷載,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑進(jìn)行有效支護(hù)的目的。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)
(1)釘制作。為了能夠降低土釘送入土體的阻力,應(yīng)該在土釘墻上每隔2m焊接一個(gè)對(duì)中支架,這樣能夠形成一個(gè)雛形的滑撬,同時(shí)能夠保證土釘一直處在孔內(nèi)的中間位置[1]。
(2)成孔。按照土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)方案,在深基坑邊坡進(jìn)行成孔,嚴(yán)格控制孔徑,一般情況下深基坑支護(hù)所采用的土釘孔徑應(yīng)在100mm 以內(nèi),并保證成孔的傾角符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),誤差應(yīng)小于1%。
(3)送入土釘。按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求安裝支架,土釘插入的深度應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)長度的95%以上,當(dāng)土釘送入到孔中之后,灌注土釘孔,一般是采用加壓灌注的方式使土釘能夠與原有的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好結(jié)合,使土釘與土體間的縫隙能夠被有效填充。
(4)噴射混凝土。在完成土釘孔注漿后,對(duì)面層噴射混凝土,為了有效對(duì)深基坑進(jìn)行支護(hù),使土釘墻形成具備高性能的復(fù)合體支護(hù)結(jié)構(gòu),混凝土面層厚度應(yīng)達(dá)到50mm,在施工中采用自上而下的順序進(jìn)行作業(yè),這樣有利于對(duì)整體結(jié)構(gòu)的厚度進(jìn)行控制,在完成混凝土噴射作業(yè)后,需要對(duì)面層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)以保證土釘墻的強(qiáng)度。
錨桿支護(hù)能夠通過錨桿與穩(wěn)定巖體進(jìn)行連接使深基坑的圍巖形成穩(wěn)定的力學(xué)狀態(tài),達(dá)到對(duì)深基坑巖土結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固的目的,以此起到支護(hù)作用。錨桿支護(hù)工藝簡便、機(jī)械化程度高,在深基坑工程中有著較好的施工效益,錨桿的即時(shí)支護(hù)特點(diǎn)可以在深基坑工程中作為臨時(shí)支護(hù)進(jìn)行使用。錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)見圖2。
圖2 錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)
(1)鉆孔。鉆進(jìn)深度一般是按照錨桿長度確定,通常使鉆孔深度大于錨桿,確保錨桿的有效安裝。
(2)錨桿安裝。將準(zhǔn)備好的錨桿送入孔內(nèi),檢驗(yàn)錨桿所到達(dá)的位置,之后進(jìn)行錨桿孔的注漿,需要應(yīng)用導(dǎo)管將漿液注入孔內(nèi),導(dǎo)管與孔底的距離控制在300mm~500mm。
(3)錨桿張拉。在錨桿支護(hù)中需要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉以提升錨桿的性能,保證錨桿的強(qiáng)度,在實(shí)際中可以通過分級(jí)張拉的方式提升施工效果,這樣也可以有效提升錨桿的抗剪性能。
(4)封錨。封錨是在已經(jīng)完成注漿的頂面進(jìn)行再次注漿,從而在錨桿結(jié)構(gòu)頂層形成封固的保護(hù)結(jié)構(gòu)[2]。
鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用工藝相對(duì)簡單且成本較低,技術(shù)成熟的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)使此項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際中可以更好地對(duì)深基坑支護(hù)施工中的各種地質(zhì)條件進(jìn)行有效的處理,提升地基整體的承載能力,且鉆孔灌注樁能夠作為地基結(jié)構(gòu)的組成部分后續(xù)使用,由鉆孔灌注樁所構(gòu)成的支護(hù)結(jié)構(gòu)可以作為復(fù)合地基來分擔(dān)上方構(gòu)筑物的荷載,此項(xiàng)施工技術(shù)在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用有著較高的施工效益。在深基坑支護(hù)中,鉆孔灌注樁的主要工藝包括鉆孔、清孔、放置鋼筋籠、澆筑這幾個(gè)環(huán)節(jié),在技術(shù)應(yīng)用中要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范與施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)用,保證深基坑支護(hù)質(zhì)量。
某高層項(xiàng)目用地面積為10547m2,總建筑高度為33.5m,地下室3 層,深度達(dá)到13.7m,經(jīng)過實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn),該項(xiàng)目基坑屬于粉質(zhì)黏土地質(zhì),周邊存在較為嚴(yán)重的沉降、地下水位變化等問題,考慮到深基坑施工要求,選擇鉆孔灌注樁進(jìn)行支護(hù),使樁體能夠與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)固的復(fù)合地基,在提升深基坑穩(wěn)定性的同時(shí)提升地基的承載能力。
依據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告制定相應(yīng)的技術(shù)方案,確保施工技術(shù)的應(yīng)用符合建筑工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求,同時(shí),還需針對(duì)施工現(xiàn)場地質(zhì)條件及鉆孔灌注樁技術(shù)的特點(diǎn)制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,從而對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行有效的預(yù)防及控制,保證建筑工程深基坑施工可以順利進(jìn)行。本工程中采取傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁技術(shù)流程,如圖3所示。
圖3 鉆孔灌注樁技術(shù)流程
2.3.1 測量放樣
按照深基坑施工要求,在支護(hù)之前清理現(xiàn)場場地,檢查深基坑的情況避免在施工現(xiàn)場存有障礙物影響后續(xù)的支護(hù)作業(yè)。之后對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行測量放線,對(duì)鉆孔灌注樁的樁位及間隔進(jìn)行了詳細(xì)測量與標(biāo)記,以此保證樁位準(zhǔn)確。
2.3.2 護(hù)筒埋設(shè)
護(hù)筒埋設(shè)可以充分地隔絕地下水,同時(shí)護(hù)筒在實(shí)際的應(yīng)用中也可以有效地避免在施工過程中出現(xiàn)塌孔的現(xiàn)象。在護(hù)筒埋設(shè)的過程中必須確保各項(xiàng)工序按照標(biāo)準(zhǔn)流程的要求進(jìn)行,以此防止施工過程中出現(xiàn)漏水的情況,護(hù)筒的選擇應(yīng)根據(jù)灌注樁的樁徑確定具體的內(nèi)徑,并且在護(hù)筒埋設(shè)中所選用的鋼板厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件及地下水情況進(jìn)行確定[3],在本工程中選擇厚4mm、高4m、直徑400mm的護(hù)筒進(jìn)行施工,在護(hù)筒埋設(shè)中嚴(yán)格控制偏差問題,此工程的護(hù)筒在埋設(shè)完成后經(jīng)測量,符合偏差<30mm、傾斜度<1%的標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.3 鉆孔施工
(1)固定并檢查鉆機(jī)位置。在鉆孔施工中為了避免鉆機(jī)出現(xiàn)偏移的現(xiàn)象,需要在施工前檢查鉆機(jī)所處位置,若是鉆機(jī)存有位移或沉降等問題,則需及時(shí)進(jìn)行校正處理。
(2)控制鉆進(jìn)速度。在鉆孔作業(yè)的過程中會(huì)對(duì)周邊巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,因此,為了降低在鉆孔作業(yè)中對(duì)巖土結(jié)構(gòu)的擾動(dòng),需要控制鉆進(jìn)速度,并使鉆進(jìn)速度保持勻速慢轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
(3)控制鉆進(jìn)垂直度。在鉆孔灌注樁施工中對(duì)鉆孔的垂直度有著較高的要求,若是在鉆孔作業(yè)過程中出現(xiàn)傾斜情況,則可能導(dǎo)致孔壁塌陷問題的產(chǎn)生,因此,必須要確保鉆進(jìn)過程中的垂直度符合規(guī)定,保證鉆孔傾斜度在允許誤差范圍內(nèi)。
(4)控制鉆進(jìn)方式。在鉆孔過程中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,在難以鉆進(jìn)的情況下需要根據(jù)地質(zhì)情況確認(rèn)具體的施工方案,不可強(qiáng)行進(jìn)行鉆孔作業(yè),同時(shí),對(duì)于無法處理的部分則需要停工,并針對(duì)難以鉆進(jìn)的因素進(jìn)行處理。
在本工程中采用了旋挖鉆,考慮到深基坑的地質(zhì)條件與土層的力學(xué)狀態(tài),應(yīng)用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝進(jìn)行施工處理,該工程慢速推進(jìn)時(shí),單次進(jìn)尺量達(dá)到450mm,待進(jìn)尺寸為5m,整個(gè)鉆進(jìn)過程并未出現(xiàn)異常問題,之后加大進(jìn)尺量,達(dá)到了800mm,并順利完成鉆孔作業(yè)[4]。
2.3.4 成孔檢查
在完成鉆孔施工作業(yè)后需要進(jìn)行成孔檢查,以此保證成孔的孔徑、孔深等符合設(shè)計(jì)方案所規(guī)定的參數(shù)要求。并且還需注意檢測孔壁的垂直度,避免樁孔傾斜的問題出現(xiàn),并確認(rèn)孔底的沉渣量。在本工程中通過測量確認(rèn)了成孔的具體參數(shù),符合工程設(shè)計(jì)要求并進(jìn)行后續(xù)施工,具體成孔檢查標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 成孔檢查標(biāo)準(zhǔn)
2.3.5 清孔作業(yè)
完成鉆孔作業(yè)后需要進(jìn)行清孔處理,清理鉆孔所存有的沉渣,保證孔底沉渣存留量在規(guī)定的施工要求以內(nèi)。主要采用灌漿法進(jìn)行清孔作業(yè),通過向孔內(nèi)補(bǔ)充新鮮泥漿的方式使沉渣隨水泥漿排出,這樣可以對(duì)孔底沉渣進(jìn)行有效置換。同時(shí),在清孔作業(yè)中循環(huán)法的應(yīng)用也具有較好的施工效果,在循環(huán)法應(yīng)用中可以選用正循環(huán)或反循環(huán)的施工方案。在本工程中所采用的旋挖鉆施工工藝中的旋挖鉆能夠通過鉆斗直接取出孔底沉渣,因此可以有效減少孔底沉渣量,并且在清孔作業(yè)中選擇反循環(huán)清孔工藝進(jìn)行二次清孔,避免沉渣留存量過多的問題出現(xiàn),保證孔底沉渣及泥漿的厚度符合規(guī)定要求。清孔檢查標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 清孔檢查標(biāo)準(zhǔn)
2.3.6 安裝鋼筋籠
在本工程中考慮到鋼筋籠吊裝的平衡性,采用了雙吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝作業(yè),采用對(duì)稱原則緩慢提升鋼筋籠,在一個(gè)吊點(diǎn)提升的過程中另一個(gè)吊點(diǎn)需要放松,直至鋼筋籠與地面處于垂直狀態(tài),此過程需緩速進(jìn)行。在吊裝中觀察鋼筋籠的垂直度,確保垂直后下放鋼筋籠。在已完成定位的鋼架頂?shù)跞ο路皆O(shè)置兩根工字鋼,兩根工字鋼的位置關(guān)系為平行關(guān)系,然后在護(hù)筒外側(cè)部位加設(shè)兩根平行的墊木,使鋼架得以支托于墊木之上,從而保持鋼架的穩(wěn)定性[5]。鋼筋籠安裝施工流程見圖4。
圖4 鋼筋籠安裝施工流程
2.3.7 混凝土灌注
在深基坑支護(hù)中,對(duì)于鉆孔灌注樁的混凝土灌注可以按照施工要求選擇導(dǎo)管或串筒進(jìn)行作業(yè),在本工程中選擇串筒進(jìn)行混凝土的灌注。按照施工要求,為了防止混凝土出現(xiàn)離析情況,串筒埋深設(shè)置為3m,并在灌注過程中觀察混凝土的坍落度,保證灌注樁的成樁質(zhì)量。在混凝土灌注中,要注意控制串筒位置與灌注速度,防止在灌注中對(duì)鋼筋籠產(chǎn)生影響,注意控制串筒的提升速度。在灌注過程中要按照技術(shù)要求進(jìn)行混凝土振搗,使樁體的密度與強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),每根灌注樁都需要一次成樁。在深基坑支護(hù)中灌注樁的灌注高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)500mm 左右,在樁體凝固后再對(duì)成樁進(jìn)行修整,保證成樁質(zhì)量。在正式澆筑混凝土之前,應(yīng)先檢測孔底積水量,應(yīng)該低于50mm,在保證澆筑質(zhì)量不受到任何影響的情況下,應(yīng)盡量加速澆筑,保證混凝土澆筑時(shí)對(duì)孔壁產(chǎn)生的壓力低于滲水壓力,從而有效避免出現(xiàn)地下水滲孔問題[6]。
在深基坑支護(hù)施工過程中,除了需要合理規(guī)劃施工進(jìn)度,還要對(duì)支護(hù)施工中有關(guān)地質(zhì)環(huán)境信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng)施工過程中出現(xiàn)一些異?,F(xiàn)象時(shí),及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理,加強(qiáng)對(duì)坑底及周邊土體質(zhì)量狀況、土體變形情況以及巖土分布情況的監(jiān)測。在施工過程中的測量監(jiān)測可以通過分析深基坑的情況以確認(rèn)支護(hù)方案的可行性,同時(shí),也能夠及時(shí)通過對(duì)土體變形、沉降等狀況進(jìn)行監(jiān)測與分析來調(diào)整施工方案,確保支護(hù)施工的高效進(jìn)行。在深基坑支護(hù)施工中,如果出現(xiàn)局部坍塌問題時(shí),需要做好詳細(xì)記錄和分析研究工作,從而采取相應(yīng)的防護(hù)措施進(jìn)行事故處理,保證支護(hù)施工的安全可靠。
在建筑深基坑工程中,由于深基坑的面積和深度都很大,受多方面因素的影響會(huì)引發(fā)工程安全性問題,針對(duì)建筑深基坑施工中沉陷、滑塌、失穩(wěn)等問題,需要做好支護(hù)施工,結(jié)合建筑工程的情況確認(rèn)深基坑的實(shí)際狀態(tài),合理運(yùn)用深基坑支護(hù)技術(shù)以確保整個(gè)建筑工程順利進(jìn)行。同時(shí),為了更好促進(jìn)深基坑支護(hù)施工技術(shù)的發(fā)展,也需要引入先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化設(shè)備與方法,實(shí)現(xiàn)提升工程質(zhì)量的目標(biāo),施工企業(yè)要切實(shí)做好深基坑支護(hù)施工的安全與質(zhì)量管理工作,為工程施工效益提供保障。