建筑工程施工中深基坑支护的施工技术控制

2023-01-07 08:53李易非
建材与装饰 2022年21期
关键词:深基坑基坑施工

李易非

(山西三建集团有限公司,山西 长治 046000)

1 深基坑支护概述

深基坑支护技术是其与开挖深度有很大关的,几乎所有的建筑工程都会有基础开挖的施工内容,但只有地质条件较差以及地下施工环境复杂或深度高达5m及以上的工程项目才必须考虑基坑维稳措施。面对上述情形,施工人员必须在基坑四周设置垂直挡土围护结构,再以桩、墙、支撑等形式有效抵挡基坑内外部的土体压力,从而达到合理传递和分散压力的目的,以保证基坑及周边设施、建构筑物等安全[1]。虽然属于临时围护结构,但其建造方式以及工艺分类却相当丰富。目前,我国建筑工程中运用较普遍的重力式挡墙、锚杆支护以及各种桩支护形式。在应用实际过程中,专业人员需要考虑不同工程项目所处施工区域的地质环境、地面现状和地下管线布设等条件,并结合基坑深度、支护结构的安全等级设定、支护方案的可行性及经济性等因素确定最佳支护施工方案。

2 建筑工程深基坑支护施工技术特点

2.1 勘测数据复杂

对于深基坑支护结构形式的选择,以及施工技术方案合理选定,与现场施工条件以及实际的地质环境有很大关联。因此,若想全面对这些信息进行掌握,相关技术人员一定要进行前期的地质勘察,对当地的地质形态以及基坑岩层,通过现场实地调查和与相关单位沟通等方式来获取历年的地下水位、当地气候条件、电力、给排水等市政工程建设以及规划情况,从而为施工设计提供参考。但各种数据的收集都是比较困难的,基坑深度以及复杂的地形地势,广泛的测量范围以及专业的测量技术和繁复的测量流程等都会影响数据的准确性,数据整理筛选工作量也较大。因此,施工企业一定要重视前期的勘察工作,做好严格细致的质量监管,并进行科学准确的整理和计算,为深基坑支护施工技术的高效应用做好准备[2]。

2.2 基坑深度较大

我国虽然国土面积大,但目前每个城市中实际可用于建筑建设的土地越来越少,无论是开发成本,还是难度都逐渐加大了。为了能够更好地利用有限的土地资源,在不断创新施工技术水平的前提下,地下开发深度会逐步加深,一部分城市已经达到六层,最深已达20m,同时,还有持续增加的趋势。面对这种迅速发展的形势,深基坑支护施工技术的重要性以及提高该技术水平的迫切性越发明显。

3 建筑工程深基坑支护施工中存在的问题

在进行建筑施工建设的过程中,深基坑支护施工往往面临复杂的地质条件和施工环境,在不同施工作业阶段其对技术参数以及施工标准有不同的严格要求。若是借助前期的周密规划和测算,再运用先进的施工技术,能够提升深基坑支护施工的效率,确保施工的安全性和建筑物的稳定性,达到验收标准。受到多方面的限制及建筑施工过程中多变因素的影响,深基坑支护施工依然存在诸多问题,主要体现在以下3个方面。

3.1 受力计算和项目实际情况不符

当前阶段,许多的工程建设项目依然停留在传统极限均衡理论,致使对建筑深基坑支护结构的整体受力情况进行计算时,很多情况下与项目的具体施工状况之间存在一定矛盾。经过施工测量,并对深基坑支护施工作业的不同方面进行计算,将数据进行整合,发现深基坑支护施工过程中,安全系数相对更小,不符合相关规定要求。但实际上,该方法具有较强的实用性与安全性,极限平衡理论只是静态计算方式,但是深基坑支护施工则是动态平衡的过程,这样便会使得土体的实际强度随着时间的变化慢慢降低,土体逐渐发生变形。在对深基坑支护结构进行计算时,也可能会忽视工程项目的实际情况等方面因素[3]。

3.2 边坡修理不合理

为了确保深基坑支护的施工任务可以稳步有序进行开展,就一定要高度重视边坡修复治理工作,在深基坑支护施工过程中,边坡修复其发挥着关键的作用,具有不可替代性。当前,某些施工企业很多情况下只是注重施工进度,忽略对相关施工人员的培训,由于培训工作不到位,使得很多施工人员缺乏安全意识,在施工过程中比较随意,这样自然无法保障施工质量。而支撑结构如果达不到标准要求,自然会对之后的深基坑支护施工产生不同程度的影响。其次,部分施工人员未重视边坡修理工作,或者是修理不合理,与实际情况不符合等,导致施工质量不合格,无法满足工程建设的实际需求[4]。

3.3 施工基坑取样具有片面性

深基坑支护结构的设计,是根据施工区域的实际地质条件来完成的,地基的土层取样是非常必要的。若是地质条件比较单一,多次进行取样,会使土样稳定性较强,成分、强度等参数比较平衡,这种情况下得出的参数以及设计方案比较具有科学性。但是,对大型施工项目来说,施工环境占地范围广、深度更大,这就导致在打孔取样时,土样的位置和性能参数存在很大的不确定性,尽管打孔取样尽可能覆盖施工范围,但取样测试所得参数依然难以反映土层的真实情况。因此,在具体施工中,深基坑支护结构的设计难免与实际情况存在一定的误差[5]。

4 建筑工程深基坑支护施工技术的应用方式

4.1 钢板桩支护施工技术

在深基坑支护施工过程中,钢板桩技术运用过程中难度不大。此技术所选用的支护材料主要是刚度最为适合的热轧钢,把它和钢板二者之间进行固定,这样一个钢板桩就会形成了。再把这个钢板桩打到深基坑的里面,操作就完成了。这项钢板桩技术在运用的时候也有一点需要注意,那就是对深基坑的深度有着一定的要求,必须要足够深才可以,通常所需要的深度基本为5m,而钢板桩实际的长度以及宽度一定要按照基坑的实际深度做出调整以及计算。钢板桩的主体结构呈现是一个U型的。这种结构必须使深基坑拥有一个支护系统,更有效地阻挡土壤流动,预防水分对深基坑造成侵蚀。这种结构可以使深基坑的受力结构得到了很大程度的改善,使基坑的承载能力变得更强,稳定性上也有所提高。这项技术虽然有着很多的优势点,但是也有一定的弊端。比如它的应用范围并不是十分的广泛,主要是由于钢板这种材质特别容易受到四周水文地质等一些因素的影响,从而使其内部结构被破坏,还有就是它的使用成本相对来说要更高一些,热轧钢以及钢板二者之间的贴合并不十分容易,对技术有比较高的要求。这种技术的应用一般应用于高度超过30m的建筑物[7]。

4.2 排桩支护施工技术

排桩支护施工技术关键由防渗帷幕、支撑、支护桩等组成,其中,支护桩主要有钢筋混凝土预制桩、灌注桩、板桩等。依照建筑工程的实际使用需求,支护桩通常以列式或连续式等方式进行布局排列。由于混凝土灌注桩适用于大部分地质区域,排桩支护施工成本较低、施工设备简单,而且支护稳定性好,它在实际建筑工程项目中应用较多。在施工的过程中,施工人员能够把混凝土灌注桩按照间隔式构成排桩支护结构,按照钻孔、清孔、成孔、制作和下放钢筋笼、下导管、二次清孔、灌注混凝土、起拔导管和护筒的施工流程在基坑周边设置混凝土灌注桩。桩顶设置混凝土连系梁或锚杆、拉杆,根据工程需要设计支撑和截水帷幕,从而形成高强度、高稳定性的支护结构整体,以较低的成本来提高基坑的安全性。

4.3 深层搅拌桩支护技术

该技术相比之下最节约材料,能够最大限度把原土进行地利用,添加固化剂后,还可以有效控制水泥用量,使达到降低材料成本的目的,且支护效果较好,既挡土又截水。该技术在施工过程中无振动,可以有效降低噪声污染。另外,该技术能够减少地基土的侧向挤压,不易使软弱下卧层产生附加沉降,因此对周边已有建筑物的影响较小。此外,该技术对作业空间没有很大的要求,在人口和建筑比较密集的城市区域也能很好地开展,特别适用于软性土体结构的支护施工。然而该技术的实施需要有专业的搅拌设备,对固化剂的要求也比较高——通过充分搅拌,实现水泥、原土、固化剂更好地结合,从而改善原有的土体特性。因此,在施工过程中,施工人员需要保障材料质量、机械规格和性能符合施工要求[8]。

4.4 地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术主要是对工程中的护壁和工程的所有外部边缘的地方放线以及对深槽进行开挖,当然深槽的实际宽度不能够过宽,要符合施工的实际情况为最佳。还需要把主要构成部分钢筋笼体吊放进深槽内,使混凝土能够与深槽以及笼体互相之间形成一个连续性的墙体结构,从而就可以对建筑工程的整体结构形成非常好的保护,同时还可以起到一定程度的支撑作用。这项技术还有着其他方面的优势,可以使材料的使用得到有效的节约,施工的整体速度也会变快,一定程度上还可以减少对于工程的主体所产生的震动。在对现场进行施工的时候,需要对逆作拱墙支护技术加以建立,具体还是要依照当时现场的实际情况来进行,这样就可以使深基坑内部的结构得到支护并且也起到了固定的作用,要将分项混凝土抹匀在深基坑的内部侧面,可以在保证侧面位置整体结构完整性的同时增强抗剪能力以及抗压能力。

5 深基坑支护施工技术的有效管理

5.1 设计管理

符合实际的深基坑支护设计方案能够为基坑的支护质量提供科学保障。所以,在工程设计中,为保证建筑工程的安全性和稳定性,工程设计人员需要将深基坑支护设计工作放在首要位置。同时,在进行施工的前期,专业人员需要反复检查设计方案。设计方案只有通过审核后,才可以应用于施工中。在深基坑设计中,工作人员需要统一设计施工周期、施工技术以及施工方案等[9]。另外,工作人员还需要根据施工区域的地质勘探参数来开展设计工作,这对工程建设的质量有着决定性的作用。在深基坑支护施工过程中,建筑施工企业需要严格审查设计方案,并且根据实际施工情况来进一步优化设计方案。

5.2 施工过程管理

深基坑支护施工属于一项技术性较高的工程,施工技术人员需要按照实际的建设情况,来科学合理地选择深基坑支护施工技术。在深基坑施工现场的管理过程中,管理人员需要慎重解决技术问题,因为深基坑支护施工不仅会影响深基坑的施工质量和施工周期,还会影响建筑的安全性和稳定性。在深基坑施工中,跟随施工进程的不断推进,工程的影响因素也越来越多。为了进一步确保施工质量,要求现场管理人员必须妥善解决施工过程中遇到的问题[10]。另外,在管理深基坑施工现场时,为了能够保证工程的顺利开展,工作人员需要有效落实防水工作,避免地下水上涨而造成安全事故。因此,在深基坑工程施工过程中,工作人员需要采取有效措施来处理地下水。例如,在一些地下水丰富的区域进行施工时,工作人员可以采用抽水装置来排放基坑中的积水,进而提高深基坑支护施工质量。同时,现场管理人员还应严格监督和检查施工过程。针对施工中出现的问题,现场管理人员应根据其对工程的实际影响程度来选择合理的解决方案,进而将问题的影响程度降到最低。

5.3 人员管理

深基坑施工技术运用过程具有复杂性,它非常考验施工人员的专业技术水平。因此,施工现场管理人员需要做好施工人员管理工作。一些特殊施工岗位的工作人员必须持证上岗。另外,现场管理人员的综合素养对于工程的顺利开展也起着至关重要的作用。因此,建筑施工企业需要对施工现场管理人员进行系统培训,进而提高现场管理人员的专业水平和综合素养。

6 结语

高层施工已经属于当前建筑领域的主流,深基坑支护是关键的环节之一,为了使整体工程的质量水平得到保障,一定要求专业人员提高深基坑支护的施工质量,既要确保不发生安全事故,又要保障施工水平和新技术的应用。深基坑支护施工必须做到规范性、可靠性和科学性,切实加强深基坑支护施工工艺,做好施工总体安全防护工作,科学分析深基坑施工对周边环境和建筑物安全的不利影响,以防边坡失稳。

猜你喜欢
深基坑基坑施工
土建工程深基坑支护的施工要点及管理
后浇带施工技术在房建施工中的践行探索
高层建筑深基坑支护施工技术研究
微型钢管桩在基坑支护工程中的应用
后浇带施工技术在房建施工中的应用
全套管全回转咬合桩在基坑支护中的技术应用
后浇带施工技术在房建施工中的应用
基坑开挖及加固方法研究
土木工程施工技术创新探讨
基于FLAC3D的深基坑开挖模拟分析