◎肖小军
城市高层化、超高化的趋势正在形成,那么,建筑物的安全则需要稳定的地基结构支撑,建筑物基坑越来越深,只有全面提高土建基础能力,才能维护上层物质量,确保建筑物本身稳定和安全,强化深基坑支护技术实施与应用,才能有效维护生产建设安全,建设和谐稳定社会。文章主要通过对深基坑支护技术的分析,结合实例分析土建基础施工中的科学应用。
随着施工水平不断提高,深基坑技术也在创新调整,根据不同的作业面做好技术完善,全面保证了建设的安全。作为建筑工程重要环节之一,要充分做好土建基础施工,这是保证建筑物稳定的基础。合理选择深基坑支护施工技术才能实现安全质量目标,深基坑支护施工技术在土建基础施工应用有重要现实意义。
1.排桩支护施工技术。土建施工过程中,对地基的要求非常严格,只有全面选择合适的基坑技术,才能保证后期施工顺利的进行。排桩支护施工是最为主要的应用,在各种土建施工中有着良好的效果。
2.钢板桩支护施工技术。钢板桩支护主要是通过振动的方式,把提前预制好的钢板柱打入到指定区域,对周边起到防护的作用,提高周边土壤强度,保证地基建设稳定。
3.桩锚结构施工技术。这类支护技术是使用灌注桩及锚杆对深基坑周围土壤的阻挡,其应用范围较为广泛,对一些特殊的地区,比如土质差或深基坑支护要求高的施工区域,普遍使用这种支护的方法,在实际应用中也体现了较好的效果。锚杆设置简便随意,不受周围地下建筑物影响,对周围土地锚固力强大。
4.地下连续墙施工技术。对于一些工程要求高,结构相对复杂的建筑,一般深基坑工程中主要使用地下连续墙施工技术,通过这种施工技术的实施,能够对周边土壤起到最佳的防渗效果,这种技术刚度大、至水性好,具备很多的优势,能够全面对施工进行保护,有效满足了工程挡土、抗渗及承重等多项功能。如果是在城市施工,此类技术为最佳选择,不影响周边环境。
为了更能精准说明问题,本文举某建筑工程项目为例,对施工技术进行分析。本工程总体的占地37802m2,地下建筑占地22530m2,设计基坑深6.6~7.8m。对施工现场进行分析发现,施工场地周边没有道路影响,地下管线分布也较分散,基坑东侧距用地审批的红线远距8.5m,南侧为4m,此项目是一个住宅项目,功能是以居住为主。为了提高工程的整体安全性,计划施工方法是搅拌桩+螺旋钻孔桩+预应力锚索支护,这种综合性支护能够提升建筑物的稳定效果。
1.水泥搅拌桩施工。施工区域多是以软土地基为主,主要位于基坑东北部位,水泥浆固化剂的使用,能够充分提高强度,通过搅拌桩机将地基软土和水泥砂浆强制搅拌形成混合料,使区域承载能力得到有效保障。(1)从工程实际施工情况看,区域内的淤泥层较好,有机物质含量高,为了提高整体施工质量,避免影响到搅拌桩作业,则需要加长操作时间,根据不同区域的情况,适度延长钻头在淤泥层搅拌时间,全面开到最高旋转速度,使软土与水泥砂浆形成充分混合,有效保证了施工的质量,对周边起到加固。(2)水泥砂浆选择使用要严格,根据地形地质的不同,静物是普通硅酸盐水泥,配比度是0.45左右。水泥施工需要保证质量,避免出现搅拌或输送离析问题,则要全程进行搅拌,不能出现泵机堵塞的问题,以免影响到下一步施工。(3)搅拌桩成桩效果最为关键,要全程做好质量监督,合理处理好钻的位置与标高,当到达一定标高时,将喷嘴停留在桩底继续做好水泥砂浆喷浆作业,时间一定要高于≥30s。
2.长螺旋钻孔灌注桩。长螺旋钻孔灌注桩桩长26m,桩径800cm,素桩8m,实桩18m。合理控制好两个桩之间的距离,一般为长螺旋钻孔灌注桩间距1m,为了保证控制的整体效果,则要做好几项工作,以此,进一步提高施工品质,保证支护效果。(1)工程所处的地质条件并不复杂,主要是淤泥层及淤泥质粉砂层,如果采用这种施工技术,最主要的是问题则是对邻螺旋桩进行距离把握,如果距离过近则容易出现塌孔、串孔事故,影响到工程进度与效果。跳桩施工工艺能够有效解决这些问题,保证整体强度符合标准要求。第一序和第三序长螺旋钻孔灌注桩施工可以先进行,保证间隔3d后,再对第二序进行施工,有效提升了长螺旋钻孔灌注桩稳定性,使施工现场更加安全。(2)淤泥层含水量大,对施工会产生较大影响,控制不力,就会将周边淤泥带出地面,不但影响施工现场的整洁,更会造成塌陷问题。为了保证质量,则需要在桩基行走范围内填入厚度1m的石渣,提高桩机平稳性,为了避免设备运转产生的振动影响,还要对履带下面垫钢板。(3)钢筋笼下放也是关键环节,钢筋笼端部一般为钢筋密度大的地方,下放时阻力大,如果控制不到位,钢筋笼就会出现倾斜、导管弯曲。要时刻进行观测,发现问题及时解决,导管强度不足,要及时更换,钢筋笼端部锥尖处钢筋割掉一半,也能够保证质量。
3.锚索施工。锚索施工整体工艺流程如图1所示。预应力锚索材料3Ф15.2钢绞线,强度1860N/Nm2,长度44m。利用了二次注浆施工技术进行施工,方法如下:(1)第一次施工,主要是用纯水泥浆进行注浆,合理控制好注浆压力,一般保持0.5 MPa。(2)第二次施工,使用的是0.8水灰比纯水泥浆,压力2MPa,4周后检测冠梁强度,如果满足70%,再对锚索预应力做好张拉施工,6级张拉施工最后完成整体施工任务,稳压5min后,锁定锚杆卸载。
图1本工程锚索施工流程示意图
4.土方开挖。分段开挖作业要全面做好整体速度控制,根据不同的作业面做好技术选择。土方开挖施工作业过程中。为了提高效果与进度,可以和锚索支护作业一起进才施工。每层开挖深度在100cm内。
5.基坑监测。时刻做好周边环境的监测,不能出现变形,保证基坑稳定安全。监测内容包括地面沉降、支护结构位移等,要保证监测时间,提高监测效果,监测周期不超72h,如表1所示。
表1 深基坑变形监测警戒值
现代工程建设,对地基的强度要求越来越高,要想全面保证建筑物稳定,则要重视地基建设。充分利用好各项施工技术,全面提高整体施工质量。深基坑施工关系到建筑稳定性,要利用好止水搅拌桩、螺旋钻孔桩及预应力锚索等施工技术,全面做好现场管理与监测,有效提高基坑稳定性,确保建筑工程顺利进行。