杨志刚
太原市第一建筑工程集团有限公司
建筑施工中深基坑支护技术的应用分析
杨志刚
太原市第一建筑工程集团有限公司
我国经济产业格局不断调整,建筑行业在经济体制建设中占据主导地位,建筑行业发展关系着区域经济转型趋势。早期深基坑结构支护施工缺少施工操作机制,工程单位盲目追求进度、质量等标准,导致建筑施工失去了秩序性,阻碍了整个建筑设施改造进程,现在建筑工程规划实现了优化转型,施工单位在整个工程建设中起到了关键作者用,对质量、安全、检验等工作起到了保障性作用,从而体现出了施工操作流程的可持续发展。鉴于此,本文主要分析建筑施工中深基坑支护技术的应用。
建筑施工;深基坑支护;应用
众所周知,随着我国市场经济体制的不断变革,给我国建筑行业的发展提供了新的机遇,同时也带来了挑战,人们对深基坑支护施工技术的要求也相对过去有了很大程度的提高,加上当前日益激烈的市场竞争,建筑行业为了提高自身的竞争力,就必须想方设法加强对自身的建设,确保施工质量能够达标,深基坑支护技术作为应用于地下建筑工程施工中一种通用技术必须结合实际情况进行深入研究。
一般深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。现代建筑结构组合形式日趋复杂化,不同类型建筑物承载结构不一样,需要从多个方面实施安全控制,才能维持建筑施工质量最优化。面对建筑工程施工改造化,施工单位要从多个方面采取控制方案,坚持安全第一的施工作业流程。
深基坑支护技术具有很强的综合性和实践性,而且,受环境的影响较大。深基坑支护技术的具体内容主要包括:1)工程勘察与调查。勘察和调查的主要目的是确定岩土的参数和地下水的参数;同时还要确定地下光缆的位置、周围建筑物的距离和高度;还有,要确定城市道路的施工情况,进而确定地层位移的限值。2)支护结构设计。支护结构主要是指挡土墙维护结构、支撑结构、土体加固结构。在进行支护结构设计的时候,一定要充分考虑到周围环境的影响。3)基坑开挖与支护施工。施工过程中要协调好土方工程、工程降水和工程实施组织之间的关系。4)地层位移及周边环境保护。地层位移主要取决于地下水位的变化,但是,也会受到施工过程和施工方案的影响。
在当前市场经济快速增长的背景下,建筑业具有广阔的发展空间,深基坑施工技术以其独特的优势被广泛应用在建筑工程中,经过改进和创新,已逐步发展成为一个完整的系统,深基坑支护技术。不同深基坑支护技术的应用不同,要求施工人员根据实际情况选择合理的支护技术,以保证施工质量。其中,5m和10m最常用的支护技术是土钉墙和搅拌桩技术。工程地质条件良好,即使深基坑小于15m,也可采用土钉墙支护技术。在建筑施工中,深基坑施工技术更多地被应用到高层建筑地下室的建设中,这大大提高了我国高层建筑物的质量,该技术的使用可以对上层建筑结构起支护作用,除此之外,深基坑支护技术还可以巩固交通隧道的建筑或者其他施工过程中的地基。
在深基坑支护施工的实际应用中,要充分认识基坑支护的建筑面积、地质条件和边部参数,并有针对性地设计。基坑支护技术的选择合理与否,直接影响到深基坑施工的质量,应结合工程实际情况来保证基坑的稳定,同时也需要有更为突出的止水效果。
该技术是在建设基坑围护结构和地下连续墙施工结束之后进行的,在施工中主要会使用到的工具包括冲击钻、循环式钻机以及螺旋式钻机等,最终的任务是使土层锚杆快速成孔。其中螺旋式钻机需要在特定的环境下使用,就目前而言使用并非十分常见。具体如图1所示。
图1 土层锚杆示意图
当土层锚杆成孔工作结束后,接下来就是安置拉杆了。在此之前相关工作人员需要做的就是对拉杆进行相应的除锈处理,彻底清除干净钢绞线上的油脂。最后一步则是灌浆了,当前绝大多数施工方采用的是硅酸盐水泥,因为现在大部分建筑项目的地下水具有弱酸性,为了更好地起到中和作用,施工人员选择使用具有一定防酸能力的水泥或者是水泥浆。
土钉墙施工技术构建的支护结构,主要是通过土体、混凝土和土钉等施工材料来实现的。其主要的作用是,一方面实现对上层土压力等作用力的有效抵制,另一方面则是能够确保深基坑和边坡的稳定性,保证施工环境的安全。就其施工技术的优点来看,其不仅造价投入较少,且结构轻便,具备相当的柔韧性,使得其成为目前建筑工程中应用比较广泛的深基坑支护施工技术。从该技术的应用过程和方法来看,主要包括以下细节要点。首先,需对施工区域土方进行有效测量,然后通过钻杆和钻孔的放置,对钻孔进行清理,并插入土钉,最后进行深基坑支护的养护工作。其施工顺序必须得到有效保证,防止出现混乱。在进行基坑开挖时,应严格遵循设计图纸要求,首先对木桩进行划线,并在开挖过程中每三十米处设计一条积水沟,便于后期排水系统的设置与运行。同时,应通过排水管的掩埋实现排水网络的构建。
值得注意的是,设计师在设计土钉拉力以及强度数据过程中一定要充分考虑现场施工的实际情况,然后科学地得出对应数据。为了最大限度地减少土钉进入土层后的摩擦力等数据出现误差,最好的办法就是严格依照深基坑支护的各类施工要求进行施工钉插拔实验,通过这种方式确保土钉拉拔力处于一个合理的区间范围内。还有一点要提醒的是,在土钉支护施工中,工作人员务必控制好外加剂的质量和数量达标,水灰比满足要求方可使用。
排桩支护具备很强的灵活性,能够使用的范围也比较大。这项支护技术可以使用在比较软的土质中,经过对支护桩的注浆防水方式进行支护。由一定数量的挖孔桩形成的柱列式排列,可以使用在土质好且地下水位不高的地方。水泥搅拌桩能够在深基坑周边土质很软且地下水位很高的地区进行使用,能够防水的时候还能够挡土。最后就可以选用密排钻孔桩的时候,依据基坑的深度实行合理的选用。通常情况下,基坑的深度越大,密排钻孔的排列密度就越高。
SMW工法桩插H型钢的施工技术,根据围护结构的强度和刚度要求,可分为满插H 型钢和间隔插入H 型钢方式。将承载荷载与抗渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的围护结构。该施工技术挡水功能强,对基坑周边环境影响较小,适用于多种地层,施工工艺简单、施工周期短。具体施工过程中,需注意搅拌的垂直度、搅拌的均匀性确保H型钢顺利插入到设计标高,并且严格控制水泥参量确保围护墙体施工质量。
某工程位于某河冲积扇北部,高约45m,土质主要为粉质黏土层,局部出现重粉质黏土层。该区域的水位大致分为3层,分别是滞水、潜水、层间水。此区域的水没有腐蚀性,不会对钢筋水泥产生腐蚀。但是,会对钢结构产生一定的腐蚀作用。工程位于繁华街区,施工过程中原料以及废弃物的运输比较困难。白天施工,会给交通带来不便;晚上施工会影响周围居民的休息。要合理安排施工时间,尽可能减少对周围环境的影响。
为了保证施工质量,需要控制好几个细节问题:①土方开挖。在此过程中一定要注意调整好钻孔的位置,防止挖出的基坑层次不齐。②钻孔。在钻孔时,需要重复钻,直到不会再出现杂质为止,还要注意清洗钻杆。③插钢筋。在使用钢筋之前一定要注意检查钢筋的各项性能指标,保证钢筋的质量。④锚头锁定。在插好钢筋之后,需要将钢筋固定好,否则容易引起基坑塌陷问题。⑤养护。施工结束后,要作好养护工作,养护工作的精细程度直接决定基坑的质量。同时,在施工结束之后,需要及时检测工程的质量,只有在确保工程质量过关之后,才能投入使用。
深基坑施工技术有利于加快施工的进度,提高建筑物的安全性,最终提高企业的经济效益。一直以来,我国建筑施工单位对深基坑施工技术进行了不断地探索和研究,并且在实践中总结了很多经验,深基坑施工技术变得越发成熟,并且分发挥着重要的作用。近年来,城市化进程的加快使得大量的建筑物迅速建立起来,因此推动了建筑施工中深基坑支护技术的进步,建筑施工中深基坑支护技术人员要合理使用深基坑支护技术,采用混凝土灌注桩、锚杆支护技术等技术,这样才能够提高施工企业的效率和施工质量,为社会主义现代化建设做出贡献。
[1] 陈旭昱,管洁明.建筑施工中深基坑支护技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(25):112-113.
[2] 周易.建筑施工中深基坑支护技术的应用分析[J].江西建材,2017,(03):68-69.