房屋建筑深基坑施工工艺及质量控制探讨

2021-04-10 18:20
工程技术研究 2021年8期
关键词:土方深基坑钢板

中铁二十局集团第三集团有限公司,重庆 400000

在现代建筑施工过程中,基坑支护技术是常用的施工技术之一,不仅能有效提高基坑的施工质量和施工效率,还可以降低施工成本。因此,基坑支护技术已经在工程项目的建设过程中得到了广泛的推广和应用。为了进一步提高建设项目基坑支护工艺水平,促进建筑行业的可持续发展,必须加大对建设项目基坑支护施工技术的研究力度。

1 工程概况

1.1 建筑规模

南昌巷口祥和嘉园项目总占地面积约为27.2万m2,共分为3个地块,占地面积分别为22.2万m2、2.5万m2及2.5万m2;总建筑面积约为78.68万m2,计容建筑面积约为54.6万m2,不计容建筑面积约为24.08万m2。项目共计37栋楼,其中2栋有23层、21栋有22层、7栋有21层、1栋有20层、6栋有19层,均为剪力墙结构。相关配套设施有1栋幼儿园、6栋1~3层社区、物业、商业用房,均为框架结构。建筑基础为旋挖钻孔灌注桩基础,混凝土采用C35水下混凝土。

1.2 基坑地下水位情况

根据实际勘察钻探情况可以发现,该工程所在地区稳定水位标高为8.5~12.4m,地下室底板底标高分别为1#地下室15.0~15.7m、2#地下室19.2m、3#地下室18.9m,结合1#地块现场施工情况来看,其稳定水位标高接近8.5m。

2 房屋建筑深基坑施工工艺

2.1 钢板桩支护

钢板桩由带有锁或钳口的热轧钢制成,这些钢板桩相互连接形成钢板桩墙,被广泛用于保持水土。目前常用的钢板桩截面形式有U形、Z形和直腹板。钢板桩支护可用于8m以下的深基坑工程,常用于软土地基的施工中。钢板桩支护可以被重复使用,但使用时会产生相应的噪声问题。此外,由于钢板桩在地下室施工后需要拔出,应考虑拔出对周围地基土和表层土的影响。

2.2 深层搅拌桩支护

深层搅拌桩支护是以水泥为固化剂,将固化剂与软土剂用机械混合,使固化剂与软土剂之间发生一系列物理化学反应,然后逐渐硬化形成整体式水泥土桩墙。其具有一定的强度,可作为支撑结构,基坑的开挖深度应不大于6m。由此可知,深层搅拌桩支护技术最适合用于处理软土和淤泥,从而显示其独特的优势。

2.3 护坡桩支护

护坡桩施工技术具有成桩率高、操作灵活等优点,因此在深基坑支护施工中得到了广泛的应用。一般情况下,护坡桩的施工原则是采用长螺旋钻完成相应的作业,如干成孔、压浆混凝土、倒笼等。施工人员采用护坡桩施工时,应严格按照技术要求控制施工过程,首先,必须对护坡桩进行定位和布置,确定每个孔的设计位置;其次,在具有斜坡保护功能的侧面钻孔时,应注意每个孔的位置和分散度;最后,在每个准确的孔位从孔底向孔顶逐渐压入水泥,将水泥浇筑在准确的位置,以保证灌浆的完整性和丰满性。

2.4 基坑临边防护

开挖基坑前先用全站仪放出基坑坡顶向用地红线方向平移2m的范围线,在该位置挖300mm长、300mm宽、500mm深的小坑,坑与坑之间的间距为2m。在坑内浇入C15混凝土并插入1.7m长的Φ48mm×3mm钢管,并与横杆一起组成临边防护,钢管刷红黄油漆间隔0.6m。

2.5 土方开挖

土方开挖是基坑施工的关键环节,在开挖土方的过程中,施工人员应注意以下几点:第一,应将所有挖出的土方清理出施工现场,以免影响后续施工;第二,由于该工程地处市中心,地下管网多,开挖前一定要到各市政部门了解相关情况,以免发生断水断电事故;第三,在施工过程中,如发现地下电缆或其他异物,施工人员应立即上报,经相关部门妥善综合处理后方可继续施工。

2.6 排桩加环撑

一定形式的支护桩布置是深基坑支护施工的关键环节之一,这种布置可以形成基坑支撑结构,工字钢桩、挖掘桩和钻孔桩是施工人员在施工过程中可以选择使用的主要方法。在实际应用过程中,应将其与环形支撑件结合起来以形成最终的支撑结构,但是无论最终选择哪种钢桩,施工人员都应该运用一定的布置规则。因此,为了保证地下施工的科学合理性,该工程中施工人员最终决定采用排桩和环形支撑技术,其运行后成为圆形结构,对支撑结构的安全性和稳定性有着重要的作用。

2.7 基坑监测

测量人员对深基坑的实时监控可以使施工单位在第一时间掌握施工现场的具体情况,并重视关键环节,如基坑的水平位移监测。巷口祥和嘉园项目基坑监测点应设置在斜坡的顶部,土钉墙顶部的位移监测点之间的距离应不大于15m,基坑两侧应设置不少于3个监测点。在基坑周围和基坑两侧的中间都有建筑物,地质条件较差的地方要设置监测点。为了进行倾角监测,应在靠近支撑结构的土壤中安装土钉墙倾角计,倾角计的深度应不小于基坑深度的1.5倍,测量点的水平间距约为30~50m,通过测斜仪监视顶部的水平位移。如果施工中出现问题,必须及时采取紧急措施加以解决,在此期间必须提高监控频率,以确保施工单位及时掌握有关情况。

3 房屋建筑深基坑施工中的质量控制

3.1 深基坑施工的测量控制

测量是工程建设的“眼睛”,准确的测量数据可以真实反映基坑施工的具体情况,以便施工人员做出正确的判断和处理。测量工作主要包括施工放样测量、高程测量、沉降观测、变形观测等。每个测量部分根据实际施工情况逐步进行测量,特殊部分可以重复测量以确保对基坑的实时监控。应记录测量数据,按时上报相关数据,并严格按照数据要求上报时间上报,一般以日、周、月为周期,临时需要测量的数据应及时报告。测量人员在对测量结果存在疑问的情况下,需重新测量或请求第三方进行验证,以保证数据的真实性和可靠性,从而达到控制深基坑工程质量的目的。

3.2 土方防水的质量控制

施工地质和地形的差异将使地下水对深基坑工程产生不同的影响。为了解决深基坑支护中的防水问题,应考虑三个方面,即防水、脱水和排水。在止水工程的实施过程中,不仅要结合传统的不间断抽水方式降低水位,还要与水帷幕结合。在具体的实施过程中,需要重视以下内容:(1)确保桩身质量合格,水泥浆浓度不均会直接导致桩厚不均,因此必须严格控制水泥浆的量,以确保桩的直径均匀且长度合适,尤其在地质条件复杂的区域,必须严格注意桩身的质量,以免止水效果失效。(2)不能在基坑支护结构上开展工程施工,否则会破坏止水帷幕和深基坑,使得基坑支护结构达不到良好的止水效果。

3.3 深基坑降排水的质量控制

巷口祥和嘉园项目位于南昌,汛期4—6月降水量约占全年降水量的一半,地下水稳定水位埋深为6.4~11.3m,属于孔隙潜水,微具承压性,承压水头不大,大气降水及附近江河侧向径流为其主要补给来源,水位受季节影响较大,故该工程土方开挖应考虑降排水措施,施工现场排水采用排水明沟,坡度为0.5%,分别在坡顶及坡底设置排水沟及集水井。例如,土方挖至承台顶标高后,人工先沿基础周边开挖明沟,每隔40m设置1个集水井,明沟排水以0.5%的坡度坡向集水井,在集水井内用潜水泵将水抽走,汇入坡顶水沟,经坡顶水沟排出场外。同时集水井、水沟均做砖砌护壁,集水井井底为150mm厚C15砼,砖护壁用20mm厚防水水泥砂浆抹面。潜水泵水龙头装有滤网,防止泥浆进入泵内。在基础施工阶段,应连续进行泵送作业,只有在基础施工完成后回填才能停止脱水排水。因为施工地质和地形不同,地下水对深基坑工程的影响是不一样的,所以在降水和排水的过程中既要结合传统的不间断抽水方法降低水位,又要结合止水帷幕。在具体实施过程中,要把握两点,一是要保证桩的质量和水泥浆的稠度,二是桩身的支护结构基坑不能施工,否则会影响帷幕止水,对深基坑支护结构造成很大破坏,不利于水封效果的良好发挥。

4 结束语

随着我国经济的不断发展,城市化进程逐步加快,高层建筑建设项目也随之增多。当前,我国建设用地资源形势十分紧张,因此兴建大量高层建筑以节约用地,这将成为我国城市化发展的一个主要方向。由于房屋建筑工程的施工质量直接关系到国家和人民的生命财产安全,必须做好房屋建筑工程的质量控制。因此,施工单位应加强对深基坑施工人员施工技术质量的控制和管理,注重新材料、新设备、新技术的运用,以人为本,创新科技,确保深基坑施工能够高质量完成,从而促进国家建设行业的可持续发展。

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