胡剛
江西省贛建工程建設監(jiān)理有限公司,中國·江西 南昌 330046
深基坑指的是開挖深度大于5m 或雖未超過5m 但情況較為復雜的基坑工程。深基坑支護是在施工期間,為保證深基坑工程的安全性與穩(wěn)定性進行的支護施工。深基坑支護工程是在地下進行,具有一定的復雜性。下面對深基坑支護施工做具體分析。
排樁支護結(jié)構(gòu)適用于各安全等級的基坑側(cè)壁。一般情況下,排樁支護結(jié)構(gòu)要與其他支護結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。
排樁構(gòu)造措施:在房屋建筑深基坑工程中,懸臂式排樁樁徑一般大于600mm,樁間距的大小取決于土質(zhì)穩(wěn)態(tài)情況與受力情況,排樁頂部高度通常不低于400mm,砼強度等級高于C20。樁間土支護適合采用混凝土嵌鋼絲網(wǎng)與砌磚等方式處理,在施工過程中如果遇到深基坑滲水的情況,應另外設置泄水孔,以保證深基坑安全穩(wěn)定。施工時,將錨固段長度、自由長度與外露長度相加,確定最終的錨桿桿體長度。錨桿的布置應嚴格按照規(guī)定進行,錨桿相鄰垂直距離、水平距離等必須在合理范圍內(nèi),錨桿傾斜角度小于45°。施工過程中,嚴格按照技術(shù)規(guī)定制作鋼筋混凝土支撐,鋼筋砼支撐構(gòu)件的響度等級不低于C20,鋼筋砼同一平面內(nèi)的支撐系統(tǒng)需一次澆筑成型,并且按照剛節(jié)點設計基坑轉(zhuǎn)角部位的腰梁連接點。深基坑支護結(jié)構(gòu)中的支撐構(gòu)件要通過高強度螺栓或焊接法進行連接,腰梁連接節(jié)點應當設置在支撐點支撐間距的1/3 范圍內(nèi)[1]。
地下連續(xù)墻支護也是一種適用于深基坑工程的支護結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是強度高、剛度大、承重性好、耐久性優(yōu)良、截水抗?jié)B性強且變形小,所以地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)十分適用于密集建筑群中深基礎地下室。在進行高層建筑地下室施工時,可將地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)應用其中,并采用逆作法,能夠有效縮短工期,降低施工成本,同時提高地下工程的安全性、穩(wěn)定性與耐久性[2]。
地下連續(xù)墻構(gòu)造措施:在進行地下連續(xù)墻施工時,灌注所用的混凝土水泥強度要達標,一般情況下,混凝土強度等級不低于C20。如果混凝土是用于外墻部位,那么其抗?jié)B性還需達標。施工時,應采用直徑不小于20mm 的HRB335級或HRB400 級作為地下連續(xù)墻的受力鋼筋,構(gòu)造鋼筋采用直徑不小于16mm 的RB235 級鋼筋。施工時,為使整個構(gòu)造結(jié)有較好的剛度,在地下連續(xù)墻墻段之間采用剛性、半剛性連接接頭形式。
水泥土墻支護結(jié)構(gòu)的適用范圍:安全等級除一級以外的基坑側(cè)壁。當基坑深度不高于6m,地基土承載力不大于150kPa 時,水泥土墻支護結(jié)構(gòu)適用[3]。
水泥土墻支護結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施:水泥土墻在格柵布置情況下的水泥土置換率為淤泥≥0.8,淤泥質(zhì)土≥0.7,一般黏性土及砂土≥0.6,格柵長寬比≤2。施工時,如果基坑出現(xiàn)較大程度的變形,可通過水泥土墻插筋、基坑內(nèi)土體加固、加大嵌固深度、增加混凝土面板等措施加以解決。
在基坑深度不高于12m,側(cè)壁安全等級一級以外的非軟土場地,土釘墻支護結(jié)構(gòu)比較適用。應用土釘墻支護結(jié)構(gòu)時,如果深基坑內(nèi)地下水位較高,就應采用降截水的方法來提高基坑的安全性,減少安全事故或以意外事故的發(fā)生。
土釘墻構(gòu)造措施:構(gòu)造土釘墻支護結(jié)構(gòu)時,土釘需通過承壓板,必要時還可對結(jié)構(gòu)中的鋼筋進行焊接,以此提高整個支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與承載力。施工時,要根據(jù)施工圖紙合理控制土釘間距,土釘?shù)闹睆?、尺寸要滿足要求。支護結(jié)構(gòu)中適用的注漿材料,以水泥砂漿與水泥漿最好,材料的強度等級不能低于M10。在噴射混凝土時,噴射層的厚度必須合理控制,在混凝土噴射面層上部適合配制一層鋼筋網(wǎng),有效提高整個結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。進行支護結(jié)構(gòu)施工時,如果基坑內(nèi)地下水位較高(地下水位高于基坑底面),就需采取必要的降水措施。
具體的降水做法:在土釘墻坡頂與坡腳,設置相應的截水溝,在坡面采用混凝土或砂漿做護面處理,必要時增設相應的泄水孔以加快排水速度[4]。
對安全等級要求為二級、三級的基坑工程,逆作拱墻額支護結(jié)構(gòu)比較適用。如果深基坑工程內(nèi)淤泥土較多,則該種支護結(jié)構(gòu)不是十分適用。
逆作拱墻構(gòu)造措施:建造逆作拱墻結(jié)構(gòu)時,需保證整個結(jié)構(gòu)的強度不低于C25,為使整個結(jié)構(gòu)有更高的穩(wěn)固性,可在拱壁的上、下部加設肋梁,當基坑深度超出一道Z 形拱墻的支護結(jié)構(gòu)時,設置拱墻疊合形式,在基坑邊坡較窄的情況下,適當加厚拱璧以提高整個支護結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平。進行逆作拱墻結(jié)構(gòu)施工時,必須控制好支護結(jié)構(gòu)的總配筋率,確??偱浣盥什恍∮?.7%。另外,需注意的是,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),拱墻結(jié)構(gòu)的防水性不是十分理想,所以應避免將拱墻結(jié)構(gòu)作為防水工程使用。
某房屋建筑工程為5 棟35 層住宅樓,地下室設計為2層,建筑北側(cè)基坑外側(cè)標高為19.00m,南側(cè)基坑外側(cè)標高為18.5m,西側(cè)基坑外側(cè)標高為19.00mm,東側(cè)外側(cè)標高為20.5m。本工程基坑最大開挖深度達到9m,基坑與周邊建筑物距離較遠,安全等級劃分為二級,基坑支護工程為臨時性支護工程,使用時間短于1年。
根據(jù)深基坑工程具體情況,確定基坑支護形式為復合土釘墻+槽鋼支護,復合土釘墻由土釘與錨桿兩部分構(gòu)成。排樁使用機械鉆孔灌注樁,土釘支護使用打入式土釘,坡面鋼筋與網(wǎng)片焊接相連[5]。
①土釘墻施工時,控制好材料質(zhì)量,砂、水泥、石子等原材料的配合比例需科學合理,混合材料的性能質(zhì)量要達標。
施工時注意以下技術(shù)要點:土釘墻面層厚度控制在100mm 左右,在噴砼終凝2h 后,噴水養(yǎng)護1 周左右。為確保工程施工中的安全,在深基坑頂部設置相應的散水坡,坡度控制在5%,由散水坡加快水流排出,防止雨水與施工用水流入深基坑。開挖基坑的過程中,就應按照從上到下的順序設置好排水管,排水管的間距以及埋設深度必須合理。施工時,如果有必要,需在深基坑底部與頂部挖集水坑與排水溝,挖基坑時,采用分層開挖的原則與方法,每層開挖深度不超過2m,以免引起大范圍的坍塌事故。
②機械鉆孔樁施工時,需嚴格按照設計圖紙與相關技術(shù)要求開展樁的成孔與清孔工作。在結(jié)束清孔,且檢測到孔底沉渣厚度不超過20mm 后,進行混凝土灌注施工。灌注混凝土時嚴格控制灌注速度與灌注量,盡可能做到勻速灌注,且一次灌注成型,避免灌注中斷。施工期間,需認真做好鋼筋籠防變形工作,鋼筋籠允許偏差為20mm。在向孔位內(nèi)吊放鋼筋籠時,做到小心謹慎,防止鋼筋籠與孔壁碰撞。鋼筋籠放入孔位后,采取一定的固定措施進行處理,確保鋼筋籠穩(wěn)固后再灌注混凝土。鋼筋籠的連接焊縫與接頭數(shù)量需與設計數(shù)值一致。為避免鋼筋籠變形或受損,可在施工時將砼墊塊墊在鋼筋籠外側(cè),提高鋼筋籠的穩(wěn)定性。
③錨桿安裝施工時,根據(jù)設計圖紙控制錨桿鉆孔孔徑,孔徑偏差不能太大。鉆孔結(jié)束后先進行清孔,使用清水沖洗,沖洗至孔口溢出清水。灌漿時各原材料的混合比例要合理,實際水灰比需與設計值相符。注漿結(jié)束后及時開展養(yǎng)護工作,養(yǎng)護時間不能少于7 天。注漿時,為方便出漿,可將灌漿管連同錨桿一起送入距孔底150mm 處。注漿時采用分次注漿法,分兩次完成注漿,一次注漿壓力與二次注漿壓力應有所不同。在錨桿施工前先完成抗拔試驗,經(jīng)試驗錨桿質(zhì)量達標后再正式施工。
綜上所述,在深基坑工程中,支護技術(shù)發(fā)揮著重要作用,合理運用支護技術(shù)可提高基坑工程的穩(wěn)定性、安全性與耐久性,從而提高整個工民建的施工質(zhì)量。近年來,中國深基坑支護技術(shù)已逐步發(fā)展成熟,適用于深基坑的支護結(jié)構(gòu)也更加多元。論文對排樁支護結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)、水泥土墻支護結(jié)構(gòu)、土釘墻支護結(jié)構(gòu)、逆作拱墻支護結(jié)構(gòu)等進行了簡單論述,并結(jié)合相關案例對深基坑支護施工中的幾大技術(shù)要點做了分析與介紹,希望能為相關工作帶來些許幫助。