浅谈高层建筑深基坑支护施工技术探讨

2014-10-21 20:05唐加宝
建筑工程技术与设计 2014年36期
关键词:深基坑支护难点高层建筑

唐加宝

摘要:随着高层建筑的迅猛发展, 深基坑支护施工技术的应用也就更加频繁, 并且随着人们对建筑的性能和质量的要求越来越高。因此,现代的高层建筑中进行深基坑支护施工时,所要考虑的因素也逐渐增多,从而使得施工更加复杂, 支护的难度也不断增大。因此, 在高层建筑深基坑支护施工时,必须不断的进行总结和借鉴,从而才能够提高高层建筑深基坑支护施工技术水平。通过本文对高层建筑深基坑支护施工技术的详细阐述, 相信读者对其也有了进一步的认识,而随着建筑行业的迅猛发展,可以预见在将来的高层建筑深基坑支护施工中, 其施工技术必定会更加成熟完善。

关键词:高层建筑 深基坑支护 施工技术 特点 难点

近年来,城市建设不断发展壮大,城市的土地问题越来越严重,用于城市建设的土地变得越来越稀缺,很多大、中城市中,越来越多的高层建筑不断的涌现出来,在城市建设中地下空间的开发已经成为了未来的发展趋势,用于施工的场地越来越狭小,因此需要开挖深度很大的基坑,由于建筑物、管线、周围道路较近,局限了基坑开挖的面积,这对于技术而言成为一大挑战,在基坑支护时产生了大量的技术难题。

一、高层建筑深基坑支护的特点

受到地域的限制,在高层建筑地下空间作业时,没有足够的基坑平面用于空间的安全放坡,所以为了保证安全、顺利的施工,就必须设计大范围的开挖围护系统,而深基坑支护的合理性设计与设置是非常重要的。其主要特点是:第一支护结构必须满足对高层建筑强度、稳定性、变形要求的给予,同时还要保障地下管道和周边环境的安全;第二在确保深基坑支护结构安全设计的基础上,必须保证其可靠性,应该着重从施工现场、环境、设备环保等多方面进行考虑;第三在保证深基坑支护对于工程的具体需要的同时,应该保证在安全支护设置的前提下缩短工期。

二、高层建筑深基坑支护施工技术的难点

基于高层建筑深坑技术的必要性与特点,以下对高层建筑深坑支护施工技术的难点做出总结:第一随着高层建筑的日趋多样化,基坑技术越来越趋于大深度;第二由于基坑开挖面积、长度、宽度越来越大,给支护系统的建立相应的增加了一定的难度;第三软土层基坑的开挖会发生巨大的位移和沉降,会对周围建筑、地下管道等带来影响;第四一般深基坑施工工期较长,且场地受限,降雨和重物、设备堆放不利于基坑的稳定性;第五由于深基坑工程属于附属工程,所以在较为复杂的施工现场,会受到其他工程的影响,从而不利于其协调工作;第六支护类型多样,在具体的深基坑运用中,稍显复杂。

三、高层建筑深基坑支护施工技术

1.基坑支护的施工技术

(1)支护桩施工的阶段。支护桩可以使用钢筋混凝土护壁,使用人工挖孔桩。例如灌注桩,使用吊桶和电动葫芦运输的方式进行土方开挖。在整个过程中要对配置、灌注混凝土,制作、安放钢筋笼,成孔、清孔等工序的质量标准进行严格的控制,从而保证成桩的质量。

(2)锚杆施工的阶段。锚杆属于新型的承拉杆件,它的一端在地基岩石中锚固,另一端联结结构物或挡土墙桩,各种向外倾覆力不能利用锚杆和岩石与锚固力承担。进行基坑开挖达到锚杆的标高之后,进行土层锚杆的施工,开始钻孔、锚头的制作、穿锚索、注浆,水泥砂浆和水泥浆可以作为注浆材料。完成注浆之后,进行钢垫板、钢台座、钢腰梁的安装,随即进行张拉锚固。之后,进行锚杆实验,确定其是否满足设计要求,若满足则可以结束。

(3)土方开挖阶段。较大的土方开挖量会产生尘土,这对于居民的正常生活会造成一定的影响,所以必须进行分层开挖,随着开挖要及时将土運出,同时要进行人工清土配合施工。根据维护检测的结果发生变化调整挖土的速度,若发现异常现象必须立刻停止施工,对异常的原因进行分析,及时采取措施进行处理,待处理完毕才可以继续进行施工。

2.深基坑周围土体止水效果的控制。作为地下工程,深基坑工程的施工会受到地下水的严重影响。在地下水位较高的地区,带来的影响是非常危险的。深基坑周围的地下水主要来源于上层滞水、潜水、雨水以地层中的管道渗水,其来源比较复杂。同时,在干旱枯水与雨季风水期发生的水位变化,对于止水方案的制定造成了很大的难度。在制订深基坑止水方案时,主要从防水、降水、排水三个方向进行考虑。根据已有的相关地质材料,对地下水进行分析,把它的成因、周围环境和周围建筑物的分布都作了具体分析。在止水实施中,应该遵循“以堵为主、抽水为辅”的原则,这样能够有效地避免基坑周围土体与水体的流失造成的建筑物不均匀沉降,以及管涌、流沙等现象,从而降低处理难度,缩短工期。对于降水,主要是指通过对止水帷幕进行深层喷浆搅拌达到止水效果,如果此方法实施不当就会造成大面积渗水,增加工程成本,延误工期。

3.基坑支护的检测。随着不断增加的开挖深度,在基坑支护体系中会有侧向变位现象发生,这属于一种的不可避免的必然现象,所以说基坑支护监测重点内容是研究侧向变位的发展趋势,并应采取措施对其进行控制。通常情况下,体系发生破坏并不是突发的,而是具有一定的预兆性,所以说,进行基坑支护监测具有很强的重要性及必要性。为了对现场施工进行更好、更科学的指挥,必须及时、充分的了解支护体系的受力状况,而通过监测就可以实现这一目的,同时,对周围环境又具有监测的必要性。这样对于掌握基坑周围土体变化以及支护的稳定状况等问题也是非常有利的,不仅如此,还能更好的了解施工对周围道路、地下管线以及房屋建筑等所造成的影响,使信息化施工能够得以实现,从而确保了基坑环境以及施工的安全。只有专业人员才能进行基坑支护的监测工作,他们对基坑的施工要进行定时监测,将监测资料及时告知相关单位,为及时分析提供条件。

四、深基坑支护施工的结构类别

高层建筑工程的发展, 使得基坑的深度和体量不断得到增加, 支护技术也不断得到改进和优化,目前,深基坑支护技术中常见的结构类别有以下几种。

1.钢板桩支护技术的施工相对简单,投资经济实惠的支护方法,因此在建筑深基坑支护时得到了广泛的应用。这种支护技术是属于连续支护, 应用于基坑深度超过5米的支护施工中。钢板桩支护技术用到的主要材料是带锁口或钳口的热轧型钢材,将钢板结合起来建成钢板桩墙,用于挡土、水。

2.深层搅拌支护是用水泥作为固化剂, 将能进入土深层的搅拌机将水泥和地基土进行强制性拌和,使两者相互搭接,形成有效的物理化学反应后硬化、达到基坑支护墙的强度要求,这样形成的支护结构既可挡土又可隔水。对于粘土、淤泥、淤泥质土等, 只要开挖深度不深,平面无论什么形状,这种深基坑支护技术均适用,施工经济。

综上所述,深基坑支护施工是建筑工程的一个重要组成部分,也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施,直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两方面着手,确保施工的质量和工期,这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究有着重要的意义。

参考文献:

[1]朱锵鸣.对深基坑支护工程的施工管理探讨[J].科技资讯,2012(28).

[2]刘立波.高层建筑深基坑支护的施工与管控[J].中国科技纵横,2011(2).

[3]欧阳剑清.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].中国新技术新产品,2012(2).

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