柴国良
(中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司, 四川 成都 610000)
随着高层建筑工程建设的不断增加,其上部荷载越来越大,为了保证建筑结构的稳定与地下空间的有效利用,大部分建筑物均会设计地下室,因此,需要其基础埋深较大,基坑支护施工成为了保证建筑工程施工安全的重要因素。在进行基坑支护施工的时候,一定要加强施工技术的合理运用,同时对施工要点进行控制,保证建筑工程的施工质量。
在建筑基坑施工中,经常会受到很多因素的影响,如施工技术、基坑开挖深度、气候条件、土质、地下水水位等,一定要对这些因素进行综合考虑,保证施工的有序进行,同时确保其质量达到设计标准。常见的建筑基坑支护施工技术主要包括以下几类。
放坡开挖指的就是将基坑周边结构按照一定的角度进行放坡施工,此种施工方法比较简单、经济、便捷,但是需要进行大面积的土方开挖。通常情况下,此种施工方法适合应用在一些施工范围比较广阔、地下水水位较低、地质条件较好、放坡不会影响周边建筑物、排水性能良好的建筑基坑施工当中。此种施工方法主要可以分为基坑完全深度放坡开挖和局部深度放坡开挖两种形式。
在进行施工的时候,其土方边坡大小,均是由土方开挖深度、填方高度、施工工艺、土质条件、水质条件、荷载大小、使用年限等内容决定,一定要进行综合考虑。土方边坡类型可以分为三类:直线型、阶梯型、折线型。在进行边坡开挖施工的时候,假如边坡坡度太大,非常容易出现土体失稳的情况,造成塌方事故;假如边坡坡度过缓,就会浪费一定的空间,增加工作量,同时还会影响周边建筑物的使用安全与可靠。由此可以看出,在进行施工的时候,一定要合理明确边坡坡度,使其达到经济合理、安全可靠的要求,在保证基坑支护施工质量的同时,节省部分施工成本。
表1 逆作法施工技术种类
在基坑支护施工中,此项施工方法主要是以土钉为受力构件的,土钉的作用就是对原来土体中的细长杆件进行加固与锚固,主要结构包括密排土钉、加固的原位土体、防水部位等,因此称之为土钉墙。土钉的作用,主要就是利用土体受力变形产生的摩擦力与被动粘结力进行体现的。在应用此项施工技术的时候,施工非常便捷、工作量较小、节省材料、施工工期较短,并且对周边建筑物与环境的影响较小,不容易出现变形情况,非常有助于基坑施工的有序进行,可以获取良好的经济效益。当基坑施工现场范围较小的时候,进行放坡非常不便,同时施工对周边建筑物与环境的影响较小,施工现场的土质条件与水质条件均符合施工要求的时候,才可以考虑使用此种施工技术。此种施工技术主要适合应用在地下水水位以上土体或者经过降水处理的粘土、砂土、粉质土等当中。
图1 半逆作法示意图
一般而言,在应用此种施工技术的时候,均是在土体中事先明确钻孔位置,并且进行相应的标记编号,之后放入经过变形处理之后的钢筋,同时利用相关设施进行钻孔全长的灌浆,对于具有一定斜度的孔而言,可以利用重力灌浆法进行操作;对于水平孔而言,可以利用低压灌浆法或者高压灌浆法进行操作,通过二次高压灌浆能够有效增强土钉抗拔承载能力,之后在其表面铺设钢筋网片,自下而上进行表面混凝土喷射,最后进行土方分层开挖,有效保证了施工质量。
在基坑支护施工中,此项技术是非常常用的,主要就是利用混凝土灌注桩或钢桩进行土体的支挡,同时也可以和锚杆或者土体内部支撑构件进行配合,实现土体的支挡。在进行施工的时候,可以结合具体情况将其设置为拉锚式支护结构、锚杆式支护结构、悬臂式支护结构等。在施工中,应用的混凝土灌注桩成本较低,非常容易施工,便于布设;钢桩的承载能力比较好,可以进行反复使用,但是相应的成本较高。
在利用此项施工技术进行施工的时候,一定要在完成支护施工之后,再进行开挖施工,并且一定要在施工现场中设置相应的泥浆运输排放系统,当进行排桩的时候,可能会涉及到含地下水土层的施工,一定要进行相应的隔水、止水处理,保证基坑内部和周边建筑物的安全、可靠。
在应用此项施工技术进行施工的时候,其灌注桩可以根据成孔方式分为套管成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、泥浆护壁钻孔灌注桩,其施工步骤为灌注桩施工、桩机移位、桩养护、破桩、冠梁施工。钢桩预制桩根据沉桩施工方式可以分为围檩打入法、单独打入法,其施工步骤为测量、桩机就位、立桩、打桩、接桩、收锤移位、截桩头、冠梁施工。同时,一定要加强对施工的监测,在混凝土灌注桩施工中,一定要对成孔质量、钢筋位置、混凝土灌注、垂直度偏差、桩位偏差、桩身完整性、桩底余渣等方面展开全面的监测。对于钢桩预制桩而言,一定要对表面缺陷、桩的尺寸、桩的位置、桩身挠曲度等方面展开全面的监测。
当基坑深度较大的时候,应用排桩支护施工技术非常不经济,会产生大量的施工成本,此时就是可以考虑应用排桩和锚杆结合的施工方法,实现基坑工程效益的获取。
在建筑基坑施工中,此项施工技术是一种较为先进、成熟的施工方法,在建筑基坑工程中得到了广泛的应用。此种施工方法主要就是进行平行立体操作,有效节省了施工时间,对天气条件的依赖性较小,并且可以在最大程度上实现地下空间的有效利用,因为在施工中,土方开挖施工和上部施工是交替完成的,有效降低了上部荷载对土体持力层的压力,一般均应用在基坑深度较大的施工中,可以有效实现对地下室主体结构的支护,然而,因为支护施工位置受到了一定的限制,所以,导致相应的开挖施工变得更加复杂。
逆作法施工技术主要就是在地下室基坑周边设置相应的桩位,一般均会间隔一定的距离,事先设置人工钻孔桩或者混凝土钻孔灌注桩,之后自上而下进行逐层的施工,保证施工质量。此项施工技术根据围护结构支撑方式不同,可以分为以下三类,见表1所示。
其中半逆作法施工技术的示意图如图1所示。
一般而言,建筑物均是建设在人口比较密集的地方,在进行基坑施工的时候,必然会涉及到周边建筑物与环境,进而在进行施工的时候,一定要对其进行综合的考虑,尽量降低对周边建筑物与环境的影响。与此同时,在进行施工的时候,一定要保证有关施工机械设备、施工人员等方面一直处在安全的环境中,培养以及提高相关工作人员的安全意识与责任感,保证施工的有序进行。除此之外,在进行基坑施工的时候,一定会涉及到地下管线的布设,并且也会影响原有的管线的使用,一定要让相关部门进行全面的监测与管理,同时和有关部门进行联系,在不破坏原有的管线的基础上,进行相应的施工操作,保证施工质量。在基坑施工中,水量也是一种非常重要的影响因素,通常均会在降雨量较少或枯水季展开施工,尤其是对于一些地下水水位较高的区域,必须进行一定的防水处理,地下水主要来源于雨水、渗透水、上层滞水等,所以,在进行正式施工之前,必须展开相关的调查,了解施工现场的排水与防水设计,进而保证基坑施工的有序进行,取得相应的工程效益。在正式施工的时候,一定要对周边建筑的实际情况进行综合考虑,尽可能不要影响其正常使用,同时防止发生建筑物不均匀沉降的情况,这样才可以有效缩短工期,保证工程施工质量。
总而言之,在建筑基坑施工中,施工难度并不是非常大,但是对施工质量和施工安全的要求比较高,同时也不容易控制。所以,在进行基坑施工的时候,必须严格按照有关规范标准执行,控制每一个环节的施工质量,采用恰当的施工技术,保证基坑施工的质量,进而实现建筑工程建设的经济效益与社会效益。由此可以看出,在建筑工程施工中,一定要重视基坑施工技术的选用,在保证工程施工质量的同时,尽可能缩短工期,实现工程效益。
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