唐云安(四川省第一建筑工程公司)
土建基础施工中的深基坑支护施工技术研究
唐云安
(四川省第一建筑工程公司)
我国经济的不断发展,形成了现阶段房地产开发的热潮。而随着房建施工要求的不断提升以及社会对于房屋质量水平的逐步提高,使得深基坑作为多高层建筑必要的施工环节而被广泛应用。在实际的施工过程中,我们发现深基坑需要配套的支护体系才能够保障其施工安全。为此,如何构建深基坑支护系统施工体系、如何规范深基坑支护施工技术规范、如何保障深基坑支护施工质量成为了现阶段的研究重点。基于上述背景,本文对土建施工中深基坑支护施工体系中的技术展开研究,在系统总结其工艺流程的基础上,对施工要点进行阐述,旨在为后续的相关施工提供必要的理论基础与实践指导。
土建基础施工;深基坑;支护技术;工艺流程;要点
自上个世纪九十年代以来,我国经济蓬勃发展,社会民生也出现了翻天覆地的变化。其中最为根本与直观的表征便是我国基础设施建设的不断完善。而随着城市用地紧张矛盾的出现,向天空要空间、向土地要空间的思维成为现代建筑施工的主导。为此,在部分框剪结果的高层与多层建设过程中,深基坑施工成为了其重要的土木工程环节。然而,在深基坑实际施工的过程中,为了保障施工质量与安全,深基坑支护体系的构建要遵循同时设计、同时施工、同时检验的基本原则。从另一个角度而言,深基坑支护体系施工在客观上决定了深基坑,乃至整体建筑的施工质量与安全系数。为此,现阶段针对深基坑支护系统施工的研究相对较多,多集中在如下几个方面:第一,对深基坑支护方法与工艺的探究,在此部分研究过程中更多的是针对不同的施工条件与要求,对不同的支护体系进行选择的依据,以及各自施工工艺的主要特点与应用范围;第二,对深基坑支护工艺流程进行的研究,此部分研究往往通过具体的案例对其施工环节中的工艺应用进行探究;第三,对整体施工进行研究,即通过对整体施工质量与安全等重要指标的把控,提出现阶段存在的主要问题与优化对策,为包括施工管理、工艺优化升级、现场管理、质量检测等方面提供必要基础。从上述研究现状中我们不难发现,针对支护技术工艺流程及其施工要点的分析十分重要,本文也正是从如上方面入开展相关研究的。
深基坑施工中的边坡塌方是其产生安全事故的主要原因,而近年来随着高层建筑施工数量以及包括地下通道、停车场等人防工程建设要求的不断提高,深基坑施工存在越深、越大的趋势,这对于深基坑支护施工提出了更高的要求。为了满足客观需求,深基坑支护技术也在不断的完善与进步,其总体上表现为如下几方面特征:
2.1 深基坑支护施工要求有提高的趋势
深基坑支护体系是建筑工程深基坑施工的配套,是保障深基坑质量与安全的重要手段。为此,工程中针对深基坑支护体系的系统要求与深基坑施工自身存在直接的关系。为此,深基坑施工要求的提高势必会应用深基坑支护施工的相关工艺与体系,在要求层面其特征主要表现为如下两个方面:一方面,建筑高度带来的深基坑支护体系要求。在现代建筑中,高层建筑已经是包括商用与住宅在内的建筑首选,这样的背景下,为了为建筑提供足够的应力支撑,深基坑必不可少,更具现有的经验,建筑向上延伸1m,则应力需求提高约3%,同等深基坑深度要求提高约0.15m;另一方面,深基坑支护的环保要求,部分深基坑与地下水层存在显著的物质交换,利用深基坑支护体系的完善可以在包括回填、地下水规划等几个方面有所提高。
2.2 深基坑支护施工条件有复杂的趋势
为了满足深基坑支护施工要求的不断提高,近年来其在工艺以及质量保障方面也存在一定的改革,予以对支护施工进行配套。尤其是深基坑功能的多样化更是带来了深基坑施工及其配套的支护系统施工的多样化。现阶段深基坑不仅仅为建筑提供应力支撑,更是在后续的建筑交付后作为电气核心、停车场、人防通道、商业面积等进行使用,这对于其内部的结构与面积要求更高,同样也使得其支护体系更为完善。在这样的背景下,在实际的施工过程中,除了传统问题之外,我们还需要对包括软土支护、地下水层保护与引流、水层下浸水保护、岩石层保护、山体-岩石-软土综合围护等多个方面有所突破。为此,施工工艺更为复杂,施工环境更为多样也是其面对的主要困境。
2.3 深基坑支护施工责任有核心化的趋势
除了上文讨论的两个方面之外,施工责任尤其是安全责任的明晰也使得施工企业格外重视深基坑的支护施工。具体而言,首先深基坑支护系统的责任体系不仅包括深基坑内部,还包括其周边的土方边界、下游等范围;其次,在多样化的工艺中必然存在多样化的支护工具,工具的维护、保养与使用也被纳入到支护施工体系的责任范围之中来;最后,多样化的地质条件使得传统支护手段与工艺无法与之匹配,最终降低施工效果,为此配套多样化、多条件、广范围的支护施工模式势在必行。
3.1 土钉墙施工技术
利用墙体构建的方式构建挡土墙,同时利用土钉与使得墙体与深基坑坑壁相联合,进而形成更大支撑力的施工模式被称之为土钉墙施工体系。在该体系中,支护结构主要是依靠加固的土体、混凝土以及密集的土钉群等,构建类似于重力式挡土结构的支护结构,用来抵制土压力和其他作用力,以保证深基坑和边坡的安全性和稳定性。土钉墙支护技术因具有结构轻便、柔性高、造价低、施工方便等优点,被广泛的应用于建筑深基坑工程中。土钉墙支护技术施工流程大致为如下几个步骤:(1):土方开挖-测量,基本的深基坑土方挖掘施工;(2)放线:对具体的土钉墙施工位点进行确定;(3)安钻杆、钻孔、钻至设计深度:根据设计对土钉暗转位点进行施工,包括钻孔等为后续的土钉墙预应力系统构建提供必要的基础;(4)清理、插入土钉、灌浆、养护:工程收尾,形成牢靠支护。另外,对于土钉的大孔,孔径需要100mm,保证土钉使用时没有锈蚀和痕迹,注浆管要随着土钉打入孔低。土钉焊接托架,不仅可以增大注浆后钢筋和砂浆的握紧力,还能确保土钉入孔后达到设计规定位置。一般来讲,注浆所用水泥浆水灰比为0.45-0.55,速凝剂是水泥量的3%,压力控制在0.2-0.4MPa范围内。
3.2 护坡桩施工技术
护坡桩施工是指在坡层进行筑桩已达到支护的目的。就具体的施工过程来看可以分为如下几个方面:首先,采用螺旋钻进行钻孔,钻孔完成后进行灌浆准备;其次,在提杆的过程中同时完成注浆的过程,此种过程的时效性能够保障混凝土在提杆的过程中先期形成护臂,对后续的由混凝土构成的柱体具有积极的效果。再次,具体的注浆操作要求混凝土配料要严格遵循无砂泥浆的要求并在碎石混合配料模式下展开逐级灌注,并对骨料内的相关空隙进行有效填充;最后,坡应力较高的情况下可以采用多次灌浆的方式来进行施工。
3.3 土层锚杆施工技术
土层锚杆技术主要适用于浅表深基坑的支护体系。其工程原理是采用锚杆的方式将原有土层进行固定,这使得其后续建筑施工相对便捷,与深基坑边界较为清晰,且回填难度相对较小。在具体的施工过程中,通过与上文施工一致的钻孔方式进行施工,并配合逐步灌浆的方式来使得周边土层形成良好的应力整体。进而对深基坑产生支护作用。此外,此种施工方式能够降低回填物料的投放,并对后续的建筑提供更大的应力支撑。
本文对土建基础施工中的深基坑支护体系展开研究,在探究其在近年来工艺发展变化趋势的基础上,对重要的三种技术进行总结,旨在为后续的施工选择与施工实践提供必要的帮助与指导。
[1]郝艳领,王刚,王庆辉. 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J]. 门窗,2014,01:89+92.
[2]钟世鸣. 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J]. 江西建材,2015,03:79.
[3]王志军. 浅析建筑深基坑工程中旋挖桩的施工技术要点[J]. 科技展望,2016,02:37.
TU75
B
1007-6344(2016)04-0240-01
唐云安,男,1972,10,16:四川乐至县人,工程师,建筑施工管理,单位:四川省第一建筑工程公司,邮编:610081。