陈红飞(安徽源宜工程建设有限公司,安徽 安庆 246001)
建筑深基坑支护施工技术探析
陈红飞(安徽源宜工程建设有限公司,安徽安庆246001)
随着建筑行业不断发展,建筑施工质量的提升逐渐成为建筑行业发展的基础。提升建筑施工项目质量,最基础的施工环节就是建筑基坑。深基坑开挖之后,需要对基坑进行支护。深基坑支护技术是实现建筑根基稳定的关键技术环节。在不同的施工场所中,所应用的基坑支护技术不同。基于此,本文将对建筑深基坑支护施工技术进行深入研究。
建筑深基坑;支护施工技术;探析
深基坑支护技术是在深基坑施工过程中,所开展的辅助工程,支护技术自应用起,获得了很多成功经验。在不同土质工程中,深基坑支护问题,依然是建筑工程中的重点。在本文中根据实际的工程案例,根据工程的实际情况,制定技术实施总方案,并提出合理的深基坑支护技术。
某建筑工程建筑总面积在 123600m2,地下面积在37418m2,建筑总高度在103.5m。建筑地下共4层,基坑底部最深相对标高为-22.7m。该建筑为钢筋混凝土梁板筏基,C塔楼采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构,地下以及裙楼混凝土梁内设置无粘结预应力筋。
该项目工程的水文情况,主要有三层地下水:第一层上层滞水,水位深埋1.2~4.1m,水位高度在47m以上;第二层为潜水,水位标高在36m以上;第三层为层间水,水位深度在22m以上[1]。
工程特点,该工程基础比较深,土方开挖难度与其他建筑项目相比,难度比较大。土方回填以及基坑支护方式受到周围环境的影响情况比较严重。基坑的土方开挖需要采用钻孔灌注桩的方式进行深基坑的边坡支护,并进行人工降水。施工场地比较狭窄,二次搬运量比较大,该工程对于基坑支护技术的总体要求比较高。
从本工程施工场地面积上来看,工程场地面积比较小,周边所处环境比较复杂,该基坑土方开挖时间在3个月左右。最初施工单位制定常规的放坡开挖方案,但是基于实际的施工中场地小,基坑深的问题,使得基坑的实际稳定性不能得到保障,因此该种方法被排除。接下来,施工单位又制定了护坡桩施工,该种方式所需要的施工时间增加,导致工程的总体方案被影响。同时该种方案在实际的土方回填以及施工成本上与其他方式相比都比较高。在项目施工单位认真讨论下,与该工程的地质条件结合,采用了混凝土灌注桩、锚杆、锚喷护壁以及挡土墙联合支护结构体系[2]。
(1)混凝土灌注桩:桩的直径——800mm;桩与桩之间的间距1.5m;混凝土强度等级C25;混凝土灌注桩所采用的旋挖钻机泥浆护壁成孔,采用钢筋笼进行现场加工。
(2)锚杆:锚杆的水平间距在1.5m左右,腰梁在2I25b;A型桩二道、B型桩三道。
(3)锚喷护壁:在桩之间采用挂网锚喷法进行支护,在桩体间修整成为拱形,钢筋网片加上网孔之间的距离在50× 50mm。在实际喷射环节中,采用的从下向上喷射的方式。
(4)砖挡土墙:在墙顶设计压梁,混凝土强度等级为C25,砖挡土墙每隔3m设一根构造柱。
3.1混凝土灌注桩支护要点
在深基坑支护环节中,地下水位比较高时,提升支护水平,可以采用混凝土灌注桩的方式进行支护施工。该种技术方式,主要是通过钻孔机械,钻出桩孔,在孔中进行混凝土的浇筑,并建筑成桩。
钻孔之前,需要在基坑场地中进行地面的平整处理,挖设排水沟。设置支护轴线定位点和水准线,以及进行防线定桩位,以及复核等施工准备;在钻孔时,需要在基坑中进行水泵设置以及桩架的安装,桩位处挖土埋设孔口互筒。以起定位,对孔口进行保护,并对泥浆进行存储。当桩架就位之后,就可以进行钻机钻孔了。混凝土灌注桩支护钢筋笼保护层图如图1。
图1 混凝土灌注桩支护钢筋笼保护层保护措施
在实际的钻孔环节中,向孔中灌入泥浆,需要保持泥浆液面能够比地下水位高,高出距离在1m以上。这样做的方式能后进行护壁、携渣、润滑钻头、降低阻力等;当钻孔完成时,还需要对钻孔进行清洁,使得钻孔机能够空旋转,并且不进尺。在向空转的钻机中注入水时,等待孔底出现残余时,泥块就会被磨浆。此时认为清孔合格。在混凝土灌注环节中需要特别注意的施工的质量控制,在混泥土灌注中,互筒中心要与桩中心的偏差小些,不能超过50mm,并且桩的深埋要在1m以上;在深基坑水下浇筑环节,需要进行混凝土的连续施工,孔内泥浆可以采用潜水泵进行回收。
3.2锚杆支护要点
土层锚杆支护方式实际上是在地面、地下室墙面以及未开挖的基坑立壁土层中进行钻孔。该种支护方式实际上就是地下连续墙支护方式和排桩支护方式,一般情况下,深基坑中采用的连续墙的支护方式,最为直接的原因就是连续墙的支护方式具有较好的整体性,且实际的防渗效果突出,当地下水层比较多时,为了达到较好的基坑防渗效果,需要在深层土壤的地基支护中选择连续墙支护方式,该种方式应用广泛。在很多深基坑中,存在着地下水位以下的粘土软度较高的情况,或者含砂量较高,这种特殊的建筑地基类型,需要特殊的支护形式。
而排桩支护方式,是指在建筑地基支护中,钢筋混凝土排桩布置需要按照指标进行布局,对钢筋混凝土进行挖孔、灌注等[3]。
3.3锚喷护壁施工要点
喷锚网护壁技术实现的原理,就是通过对沿途介质的自承能力进行分析,用锚杆与周围土体之间进行相互摩擦,并产生粘聚力。该粘聚力能够使得深基坑中的不稳定土体与深部的稳定土体之间相互联结,最终形成一个稳定的组合体。锚杆的顶端能够相互连接,紧密的嵌固在土壤中,该种方式能够有效的调节锚杆之间的相互应力分布,起到比较好的防水效果。同时该种方式还能够有效提升地面的承载能力。
在以上的基坑支护中,能够发现,建筑施工深基坑支护技术使用方式比较多,施工单位所选择的不同的基坑支护方式,能够应用到在不同建筑场地中,其支护效果不同。例如,本文中所提到的施工项目,基坑深度比较大,施工面积比较小,并且含有三层地下水层,因此,在众多的基坑支护技术中,混凝土灌注桩支护方式能够适合于含有地下水的基坑中,因此,在该项目中需要首选该种支护技术。
当确定了基坑支护方式后,需要制定支护方案。选择合理的支护方案,能够有效的提升建筑施工的支护稳定性。在实际的方案制定时,需要综合考量工艺施工的可靠性、先进性以及可行性。同时还需要综合考虑基坑支护对于环境的影响,并制定环境影响评价机制。
基坑支护方案优选具有一定的原则:①施工环境的勘察;②施工成本的考虑。在施工环境的勘察中,需要施工人员依照建筑施工周围环境、开挖范围、开挖深度、工程地质以及水文地质等条件对建筑项目进行综合审查,当各项指标都符合要求时,再进行支护方案的选择。在施工成本方面,施工技术以及施工质量是一方面,项目施工盈利也是另外一个重要的方面。在对某一个施工工程进行支护方案选择时,不同的方案之间具有不同的特点,有的支护方案成本比较低,有的在实际施工时,所耗的时间比较短,有的对环境的危害比较大等。
为了提升建筑施工单位的基坑支护技术水平,在此基础上,需要施工单位需要建立一个综合优化模型,对基坑支护方案进行优选,提升支护方案的科学性。
综上所述,深基坑支护技术是建筑施工中的重点技术,在不同的建筑项目中,需要采用不同的基坑支护技术。在进行实际的支护施工之前,需要施工人员对建筑的环境进行勘察,主要调查基坑中地下水情况、地质情况以及建筑结构等。当基础的问题都调查好之后,选择与建筑施工情况相匹配的支护方式。
[1]汪福元.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].科技创新与应用,2013,21:62~63.
[2]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.
[3]于 朋.试论高层建筑深基坑支护施工技术[J].科技创业家,2012,23:23.
2016-3-29
TU753
A
2095-2066(2016)11-0093-02