徐华彬
(重庆明华建筑(集团)有限公司重庆市巴南区 401320)
工民建工程中的基坑支护施工技术
徐华彬
(重庆明华建筑(集团)有限公司重庆市巴南区401320)
随着科学技术水平的不断提高,我国建筑工程施工行业进入了新的发展阶段。在工民建工程建设中,基坑是非常重要的一个环节,必须要引起相关工作人员的高度重视,以保证施工的质量和安全。基坑支护施工质量受到很多因素的影响,例如基坑支护设计的合理性、施工过程管理以及施工条件等,都能极大的影响基坑支护施工的质量。本文探讨了工民建工程基坑支护施工技术相关问题,具有一定借鉴价值。
工民建工程;基坑支护;施工技术;应用
在工民建工程的施工中,基坑支护施工技术占到了关键的地位,很大程度上决定着整个施工质量的质量,因此必须要合理做好基坑支护施工,保护房屋建筑基础设施的使用稳定性和安全性,避免施工受到地下水的困扰,保护其他相邻的相关建筑物。本文基于以上考虑,对基坑支护施工中的主要技术和方法以及基坑支护施工质量控制要点进行了分析,并通过工程实例进行了验证,指出了施工过程中应该注意的问题,最后提出了笔者的建议。
1.1工程概况
某建筑工程总建筑面积:约138000m2(地上约102000m2,地下约36000m2);建筑层数:地上45层,地下3层;结构型式:现浇钢筋混凝土结构,框架-核心筒体系;基础型式:机械钻孔嵌岩灌注桩,地下室边界底板厚约1.5m。本基坑平面尺寸116.47m× 117.3m,基坑开挖深度约13.05m,核心筒范围局部加深7.05m,加深段平面尺寸26.5m×23.184m。图1为基坑支护现场。
图1 基坑支护现场图
1.2地质条件特征
(1)区域地质构造:本地区地层上部为第四系砂土层所覆盖,厚约16~24m左右,基底为巨厚的泻湖相沉积层。
(2)区域稳定性:拟建场地区域地质构造较稳定。
(3)场地稳定性:拟建场地及附近地段无大、中型断裂分布,地层产状平缓,场地稳定性良好。
(4)场地适宜性:本场地适宜进行拟建工程的建设。
(5)场地地层结构组成:自上而下依次为素填土、粉质粘土、中砂、粗砂、砾砂、强风化砂砾岩、中风化砂砾岩。
(6)不良地质作用:拟建场地范围内及本次勘探钻孔深度范围内均未发现滑坡、岩溶、塌陷、采空等其它不良地质现象。
(7)地下障碍物:拟建建筑物范围内未发现河道、沟壑、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。场地周围附近未发现分布有污水管、给水管、雨水管等地下管线,护坡桩范围外的远处管线不影响锚杆施工。
(8)抗震有利性地段划分:拟建立场地土类型为中软土,场地类别为B类建筑场地,属于可进行建设的一般性场地。
(9)地震效应:拟建场地抗震设防烈度为Ⅵ度,不存在可液化土体。
基坑支护工程的特点,主要表现在以下几个方面:①属于临时性工程,而对不同的区域地质条件,会表现出不同的特点;②技术复杂、涉及范围广,变化因素多,因此在施工中存在许多事故隐患,是建筑工程施工的难点和重点;③随着基坑工程的发展,支护工程的规模呈现出日益扩大的趋势;④环节众多且相互之间联系紧密,任意环节出现问题,都可能导致整个工程的失败;⑤支护工程造价较高,但是由于其属于临时性工程,许多企业不愿意投入较多的资金,而一旦出现事故,则可能造成非常严重的经济损失和社会影响。图2为基坑支护典型剖面示意图。
图2 基坑支护典型剖面示意图
2.1排桩支护
在基坑支护施工中,排桩支护施工是应用的非常广泛的一项技术手段。目前常用的排桩支护技术主要有泥浆护壁灌注桩支护、钢管桩支护等方法,具体结构的选择必须要考虑现场的实际施工情况,做到因地施工,这些方法使用效率较高、刚桩的承载力比较大,基本上能够满足各种施工要求,但是这种施工也有一个比较显著的缺陷,施工成本的有点偏高。这种施工技术的方法有很多,按照成孔的方式不同可以分为套管成孔、泥浆进行护壁钻孔等灌注桩。
2.2钢板桩支护
目前,广泛使用的钢板桩式围护墙类型主要包括槽钢钢板桩和热轧锁口钢板桩两种钢板桩。具体来说,槽钢钢板桩适用的基坑施工条件是基坑的深度必须在4~5m之间,而且这一类型不能够防止基坑外水渗透,具体工程中这一类型使用较少。另一种是热轧锁口钢板桩,根据形状的不同可以分为许多种类,但是它能够有效的防止基坑外的水渗入到基坑内。通常情况下,它一般在基坑深度不大于8m的基坑支护中使用。
2.3土钉墙支护
目前,在基坑支护的施工中,土钉墙支护施工技术也得到了比较广泛的应用,它主要是通过土钉墙对天然土体进行了加固并且与喷射混凝土面板配合使用,这样就能够很有效的支撑住来自于墙后的压力,从而可以保证开挖面的稳定性,这个土档墙称之为土钉墙。采用土钉式的施工技术,能够非常明显的抵销来自于墙后的压力,从而保证基坑支护的可靠性,这种施工方法施工的周期短、成本低,并且对周边环境的影响比较小,主要应用在基坑比较浅的基坑支护施工中。
3.1基坑支护方案选择
图3为深基坑支护方指标体系。
图3 深基坑支护方指标体系
结合工程的地质勘查数据,在充分考虑房屋建筑工程的经济性、稳定性、安全性等的前提下,经专家讨论,最终决定选择排桩支护的方式,以保证工程施工的顺利进行。
同时,为充分利用土体的力学性能及支护结构材料受力性状,进一步降低工程造价,对排桩支护结构进行细化组合方案比选,具体如表1。
3.2基坑支护施工工艺控制
(1)锚杆工程。锚杆受拉承载力设计值系根据地质报告估算,为确定场地土层的综合摩阻力,最终确定施工工艺参数,施工前应根据国家有关规范及本市有关规定要求进行锚杆基本试验,设计单位将根据试验结果对本设计进行设计修正。锚固体采用的外加剂品种和掺量应由试验确定。钢腰梁垫板与钻孔桩之间用膨胀螺栓连接,安装前先将桩体打磨平整,防止腰梁下滑。锚杆施工前应选择有代表地段进行现场试验,试验根数不少于3根,且试验锚杆材料尺寸及施工工艺应与工程锚杆相同,以验证施工工艺及设计参数。当无法成孔或出现其它异常情况时应停止施工并及时通知设计单位。
表1 排桩支护结构组合形式必选表
(2)高压喷射注浆工程。施工单位应根据本设计图纸的要求,编制专项施工组织设计,并获得相关部门审查通过后方可施工。本工程高压喷射注浆法进行止水帷幕处理仅用于支护桩的桩间土。高压喷射注浆法地基的下卧层为强风化砂砾岩。成桩方法:旋喷法,固结体为圆柱状,暂定采用三重管法。当施工单位确有足够经验,并经试验能满足设计要求时,亦可根据不同区段的土质条件采用不同的成桩方式。本高压喷射注浆法设计方案及参数仅为初步估算值,待施工方案确定后,应进行现场试喷试验、试验性施工,确定不同土层旋喷固结体的最小直径、高压喷射施工技术参数等。
(3)土钉墙工程。基坑周围荷载:距离坡顶1.0m范围内不得进行堆载和车辆行驶。距离坡顶1.1~5.0m范围内堆载和车辆荷载≤20kPa。本土钉墙设计未考虑施工单位施工场地附加荷载、墙顶作为道路、或墙顶有影响范围内建设施工用房的附加荷载等,若存在上述超载可能,应相应修改支护设计。施工前应将现有地面适当整平以满足现场施工、排水要求。土钉应按图纸要求做抗拉承载力检验。
总而言之,在当前高层房屋建筑飞速发展,基坑工程广泛普及的背景下,确保基坑支护技术的有效应用,对于保证基坑工程的施工安全是非常重要的,需要引起高度重视。对于施工人员和管理人员而言,要充分认识到基坑支护的重要性,加强对于基坑支护技术的研究,全面了解基坑支护施工的内涵,强化施工过程控制,确保基坑支护技术的合理利用,为房屋建筑工程的施工奠定良好的基础,推动建筑行业的稳定发展。
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TU753
A
1673-0038(2015)03-0042-02
2014-12-30
徐华彬(1968-),男,工程师,大专,主要从事工业与民用建筑方面的工作。