陈 超
(江苏华东建设基础工程有限公司,江苏 南京 210000)
通常情况下,高层建筑指建筑高度大于27 米的民用建筑,其深基坑施工技术直接关系到高层建筑的质量安全问题。所谓深基坑施工指的是利用支护、基坑土体加固、地下水控制、开挖等土木工程来保障深基坑施工和地下结构的安全性,具体过程包括勘察、设计、施工、监测和试验等。
深基坑施工技术一般是用于高层建筑施工过程中的临时结构,具有较大的风险性。在技术应用的过程中,施工单位应紧密监测施工概况,预先准备应急预案。同时还要注意深基坑开挖过程中的排水问题,针对不同的施工环境选用不同的排水措施。
高层建筑的深基坑施工技术因地而异,在不同的地质条件中要选择不同的技术以保证施工质量和效益的最大化。如软粘土地基和黄土地基的水文条件差异很大,不能将软粘土区域的施工经验直接应用到黄土地基区域内。
在判断高层建筑选择何种深基坑施工技术时,不仅要考虑地址因素,还要考察周围相邻建筑物以及地下管道的分布、抵御变形的能力等,尤其施工过程中要保障邻近建筑物的安全。
深基坑施工技术是一门综合性的学科知识,它不仅涉及到岩土工程知识,还需要与结构工程知识、计算机技术与施工机械综合应用。
深层搅拌桩支护施工技术是高层建筑深基坑施工中的一种有效方式,它以水泥为固化剂的主剂,同时利用搅拌桩机喷射水泥浆到土体中,并伴随着不停的搅拌,使水泥浆与土体之间发生物理化学反应,从而提高土体的强度,改善基坑边坡的稳定性和抗渗性能,达到固土和防水的效果。该技术具有施工快、操作简单、安全性高、经济使用的特点,因而在当代建筑领域中被广泛使用。
地下连续墙支护是指利用挖槽机械在地下挖出窄而深的基槽,并在其内浇注适当的材料形成连续的地下墙体。其具体操作步骤主要是在泥浆护壁的条件下,沿着深开挖工程的周边轴线挖出一条狭长的深槽,清槽后在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌注水下混凝土筑城一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑城一道连续的钢筋混凝土墙壁以达到截水、防渗、承受和挡水的效果。该技术具有施工震动小、墙体刚度大、整体性好和施工速度快等特点,可应用于砂性土层和粒径50 毫米以下的沙砾土层等复杂的地质条件下。一般在高层建筑的地下室、地下停车场中应用广泛。
土钉墙支护施工技术通常适用于工业和民用高层建筑之中。它是以土钉为主要受力构件,由密集的土钉群、被加固的原位士体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成支护体系。该技术的主要操作流程包括设置排水系统、开挖修坡、喷第一层混凝土、成孔、安土钉、注浆、安连接件、编制钢筋网和喷混凝土面层。在这一系列过程中要尤其注意排水系统的合理布置,土钉支护适宜在排除地下水的条件下施工,应因地选用地表排水、支护内部排水、基坑排水等措施以避免土地处于保护状态并减轻作用于main 层上的净水压力。
桩锚支护施工技术通过施加锚杆预应力加强基坑边壁稳定性,锚杆预应力可直接作用于排桩上使基坑侧移受到限制,其中预应力锚杆分为自由段和锚固段。与土钉支护技术相比,锚杆是一种受理机制完全不同的支护结构,要充分注意两者的选型设计。
高层建筑深基坑施工技术的选择是施工步骤的首要环节。从技术层面来看,选择技术时要保证边坡的稳定,满足变形控制的要求。其次,要根据地质条件、周边环境以及不同技术的成本造价来综合评判各个技术的适用性。通常情况下,地质条件较好、周边环境宽松时,可以选择柔性支护技术,如土钉墙支护施工技术。当周边环境要求较高时,应采用刚性的支护技术以控制水平位移,如地下连续墙支护施工技术。选择施工技术务必考虑周边环境的安全以及建筑物自身的稳定性。
高层建筑的深基坑施工是一个高风险性与高复杂性并存的系统工程,其危险系数不言而喻,因此,为确保施工人员和技术人员的人身安全,施工单位在施工前要根据经验积累和实际情况充分准备风险应急预案,并根据工程进度不断完善,以减少安全事故出现的概率。
近年来我国城市建设中高层建筑大量涌现,大型市政设施建设工程的快速发展催生了大量的深基坑施工工程。由于城市内部条件复杂多变,各种交通要道、地下管道和设备纵横交错,加大了深基坑施工技术的难度。通过本文的分析,了解了深基坑中施工技术的基本情况、技术特点、应用现状和需注意的事项,施工单位要合理选择施工技术,加强风险防范意识,以满足高层建筑深基坑施工的需求。