建筑工程中的深基坑支护施工关键技术探究

2021-01-06 02:37
河南建材 2021年9期
关键词:土钉锚杆深基坑

陈 灏

武夷学院海峡成功学院土木工程专业2018级(354300)

0 前言

深基坑支护主要指在深基坑周围和内壁等相关位置设置专门的支档,采取有效的加固措施,进而确保整体结构的稳定性,为后续施工作业的顺利展开提供保障,同时有助于提高工程的安全性和稳定性,确保施工周期小于等于预估周期,降低施工成本。为了能够提高深基坑施工质量,需要掌握深基坑支护施工关键技术要点,这样才能有效避免操作失误等不良问题,确保施工关键技术规范应用,有效提高建筑工程的安全性和稳定性。

1 建筑工程深基坑支护施工技术概述

1.1 概述

为了确保建筑工程基坑周围环境的安全,保证施工作业的顺利进行,深基坑支护施工技术得到了建筑工程的广泛应用。深基坑支护技术的应用能够有效保护周围施工环境与基坑侧壁安全。另外,深基坑支护的挡土作用较好,能够实现对后续施工阶段存在的变形、位移、坍塌等情况进行有效控制,在施工过程中采取有效的排水操作,保证施工的顺利进行。

1.2 重要性

分析当下建筑工程发展现状,合理利用地下空间,成为建筑工程发展的必然趋势,因此采取深基坑支护施工技术具有重要作用。多数情况下,建筑工程深基坑开挖深度需要控制在5 m以上。周围地质环境相对复杂,对施工结构的稳定性造成较大影响。在实际施工阶段还需要对施工条件、周围环境和道路等因素进行全面分析,实现对成本的控制,提高工程的经济效益。深基坑支护施工具有建筑周期性强、风险性高等特点,在实际施工阶段易受到其他因素的影响导致安全事故问题。在施工过程中设置完整的支护结构,选择规范、合理的关键技术,进而保证深基坑的稳定性,促进建筑工程的稳定发展[1]。

1.3 特点

1.3.1 复杂性

在施工前,施工人员需要做好地质环境的勘察工作,对土质压力进行计算。但是在实际勘察工作过程中,对土质相关信息计算存在一定的局限性,难以对施工现场土质实际情况进行有效判断,因此导致得出结果缺乏精准性,甚至可能会影响到工程整体的安全性和稳定性。目前,施工人员进行土压测量主要依靠库伦土压力理论,但是库伦土压力理论需要将假设作为主要条件。如果土壤受到其他因素的影响,如天气、环境等,将会对数据造成影响。

1.3.2 易受到其他因素的影响

随着我国建筑行业的飞速发展,深基坑支护技术不断趋于完善,但是在实际施工阶段基坑不稳问题仍然十分明显,也是导致安全事故的主要因素。受诸多其他因素的影响,深基坑缺乏稳定性。主要原因为施工前结构设计不充分,施工阶段管理执行力度不足,施工相关数据缺乏准确性[2]。

1.3.3 地域性

我国国土面积辽阔,地形地貌多样,不同区域的地理环境、土壤性质各不相同,因此如果施工单位仅依靠过往经验展开施工,缺乏对区域差异性的考虑,会对基坑的稳定性造成不利影响。

2 建筑工程深基坑支护施工中存在的问题

2.1 施工质量低下,存在违规操作情况

首先,边坡开挖无法满足设计要求。机械开挖不符合标准,存在开挖深度不足、水平度不足以及坡度不合理等问题,甚至存在机械开挖后边坡表面平整度与顺直度不规则的情况。但是在施工的过程中,受到条件因素的影响无法深度挖掘,导致边坡开挖无法满足设计要求。

其次,施工人员没有严格按照设计和施工方案进行施工,存在偷工减料、以次充好等问题。搅拌桩施工过程中使用低标号水泥,对支护强度造成影响,出现开裂等问题,严重影响工程的稳定性。为了赶进度减少开挖流程,降低强度,导致支护结构变形。

2.2 安全事故发生风险较高

2.2.1 边坡坍塌

边坡坍塌是十分严重的施工事故,主要原因为支护未满足要求,导致周围建筑物的坍塌和沉降。

2.2.2 周围建筑物受力变形

多数情况下,深基坑工程与其他建筑物距离较近,如果未采取有效的防护措施,可能会导致周围建筑物变形和沉降,对其结构造成破坏,出现裂缝,对现场人员的安全造成威胁。

2.2.3 存在水平位移情况

支护不充分会导致基坑边坡水平位移,如果水平位移情况严重,将会影响到整体工程。一些原因不明的位移多从大面积滑坡开始[3]。

3 深基坑支护施工关键技术

3.1 锚杆支护技术

锚杆施工技术是建筑工程深基坑支护施工的常用技术之一,其主要施工形式包括金属锚杆、水泥锚杆、树脂锚杆、土层锚杆等。如使用土层锚杆,通过对土层承受拉力进行调整,进而提高整体结构的稳定性,有效避免基坑变形问题。因此施工人员需要做好土层穿孔、锚杆插入、灌浆、张拉锚固等操作。

锚杆施工技术的应用要点主要包括下述几个方面。

首先,施工人员需要根据实际设计要求,严格遵守相关标准进行施工,这样才能有效、精准确定锚杆的具体位置。在这一过程中,施工人员需要加强对锚杆质量问题以及施工情况的监测,保证水平位置、倾角和标高等均无任何问题后,再进行后续施工作业。

其次,土层锚杆施工技术的应用需要进行钻孔处理,施工人员要根据标准规范,合理设计,加大检测力度,做好记录工作。在施工过程中,钻孔易受到材质等因素的影响,导致钻孔受阻。如果存在这一问题,需要及时停止施工,采取科学的检测方法,了解导致钻孔障碍的原因,再进行施工,避免对施工设备造成较大的磨损。钻孔施工中,钻进、出渣、清孔等相关操作要一次完成,安装拉杆前要做好除锈处理,对钢绞线油脂进行清理。根据实际要求合理选择锚杆长度,多数情况下为10~30 m[4]。

最后,在使用土层锚杆施工技术的过程中,灌浆是十分重要的一个环节。在灌浆施工过程中,通常情况下需要选择水泥进行锚杆灌浆,其材质为常规硅酸盐水泥。施工前工作人员需要全面勘察施工现场环境,如果地下环境腐蚀性物质较多,需要合理选择抗酸水泥,水灰比需低于0.4。为了有效控制泌水和干缩问题,要补充0.3%木质素硫黄钙,施工方法为一次灌浆法。浆液进入孔口流出后要及时放入水泥袋,用湿润黏土进行堵塞,通过充分振捣和补灌提高稳定性。之后还要进行预应力张拉锚固施工,以0.1~0.2倍设计轴向拉力值预张锚杆1~2次,保证各部位连接紧密度良好。

3.2 土钉支护技术

土钉支护技术的主要作用在于提高基坑边坡的稳定性,其原因为通过土体和土钉之间的摩擦作用,提高深基坑支护结构和土层的稳定性。除此之外,为了确保土钉拉力和强度合理,需要深入了解施工现场情况以及相关施工标准,对弯矩与拉力之间的作用力进行合理控制。应用土钉支护技术要注意下述几方面内容。

首先,在土钉拉拔试验的过程中,要保证土钉符合应用标准,通过第三方进行监管,合理控制注浆力度和注浆量。

其次,土钉支护孔深度需要结合钻机的总长度进行计算,在施工过程中要对土钉支护的孔深进行标注,为后续施工作业的展开提供便利。

最后,施工人员要严格遵守深基坑支护施工相关规定,合理控制外加剂的数量、类型、水泥砂浆和水灰比,确保在注满前、注浆过程中水泥砂浆的有效掉落,并在水泥砂浆初凝前及时进行补浆作业[5]。

3.3 钢板桩支护技术

使用钢板桩支护技术前需要合理选择材料类型,之后结合施工要求对土地进行有效的加固和隔离处理,充分发挥施工土体的结构作用,强化挡水能力。在8 m以下的深基坑或者软土性质基坑使用钢板桩支护的效果较理想。但是在施工过程中,施工人员拔除钢板时需要认真考虑周围地基土和地表土的情况,避免出现变形等不良情况[6]。

3.4 水泥挡土墙支护

在施工过程中选择重力式水泥挡土墙施工结构,目的在于通过搅拌桩机和软土提高工程质量。在重力作用的影响下搅拌桩具有一定的侧向力,能够有效保证整体结构的抗倾覆性和滑移性,实现对墙体变形问题的有效控制。该项支护技术的应用振动问题较小,不会对周围环境造成较大影响,支护作用和防水性能较强。在实际应用阶段需要完善设计措施,对各类影响因素进行全面分析,提高其应用效果。

3.5 地下连续墙支护技术

在建筑工程施工的过程中,因为不同区域地理环境存在明显的差异,可能会遇到较为特殊的地质结构情况。如果施工现场土质较为松软,需要加强对支护结构稳定性的分析。地质较为松软不利于施工建设的顺利进行,因此要做好支护工作,采用地下连续墙支护结构。该结构多应用于对沉降要求较高的建筑工程中。和其他支护结构进行比较,地下连续墙支护结构的应用价值非常高。

另外,对于一些土质环境较为复杂的区域同样适用,地下连续墙支护结构不会对施工现场周围环境造成不良影响,保证施工作业始终处于安全、稳定的状态。但是该项技术的应用也具有一定的局限性,施工成本较大。在施工阶段,地下连续墙支护结构会形成大量的废浆,因此施工部门需要做好废浆排放措施,减少对周围地下施工区域造成的不良影响[7]。

3.6 基础排水防水

建筑工程深基坑支护施工操作需要在地下环境进行,因此受地下水环境因素影响较大。为了确保施工作业的顺利进行,要认真分析环境因素,制订科学合理的防水和排水措施。在防水技术选择的过程中,要全面分析施工现场土层情况,制订相应的技术方案以及应急方案。在选择排水技术时,彻底性排水技术的应用效果较好。深基坑支护施工同其他施工存在明显差异,在开挖准备过程中,需要全面清除地下环境水才能进行后续施工[8]。深基坑支护施工易受到技术因素和环境因素的影响,因此在不影响施工操作的前提下需要做好排水工作,提高工程整体效益。

4 结语

在深基坑支护施工阶段需要使用的关键技术较多,保证各项技术的有效落实才能确保结构的稳定性,提高工程整体质量。施工人员要严格遵守相关规范,结合工程情况合理使用施工技术,为深基坑支护施工的质量提供保障。

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