深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用

2023-10-30 18:38柳苏轩
建材与装饰 2023年30期
关键词:土钉深基坑土层

柳苏轩

(山西路桥房地产开发有限公司,山西 太原 030000)

0 引言

深基坑支护技术在建筑工程施工中占有重要地位,是保障地基稳固性的重要内筒,应用好支护技术对工程整体安全质量有关键影响。在应用深基坑支护技术的过程中,主要包括支护设计和实际施工两个内容,为保障工程质量和工期达到预期标准,必须把握好这两个方面的工作质量。当前,我国经济水平发展速度较快,建筑工程施工技术趋向多元化,技术应用中的复杂程度也有所提高,在该种背景下,工程施工必须加强度工艺技术的了解和认识,完善理论体系和经验储备,根据工程实际情况选择符合标准的技术类型,进而保障工程稳定性。

1 深基坑支护施工技术的概念和特点

深基坑支护技术主要通过在支护和加固措施改善地下结构的稳定性,特别是对于地基不稳定的土层,利用专门的支护技术能够保障后续地基施工质量和整体工程质量达标。建筑工程土建施工主要在地下开展,部分区域土层结构可能不稳定,需要通过深基坑支护进行调整,应用深基坑支护技术有利于保障地基的强度和稳定性,从而保持整体地基的平稳,确保地上工程施工安全和使用安全。深基坑支护施工前,应了解工程实际规模和地基基坑的深度,并掌握地下水位等具体信息,进而设计施工图纸和制定施工方案[1]。在实际施工过程中,工作人员要根据实际情况对施工技术进行调整,把握好各个环节的进度。深基坑支护工作在整个工程中作用关键,对后续环节的施工有重要影响,因此,在施工过程中,必须对深基坑支护技术有全面的了解,该技术特点主要表现在复杂性和地域性。深基坑支护技术施工流程较为复杂,在施工前需要对多方面因素进行综合考虑,例如,计算土壤压力。而后开展施工设计,根据前期设计进行检验,确定施工方法后结合实际情况方可开展实际施工,整个施工过程较为复杂。与此同时,我国面积大,涉及的地形地势多种多样,不同该地区的土壤土质条件差异较大,进行深基坑支护施工需要根据土壤状况进行设计,从而确保深基坑支护的安全性和稳定性,保障后续工程顺利施工。

2 建筑工程中深基坑支护施工类型及技术应用

2.1 排桩支护类型

排桩支护类型主要通过结合钻孔灌注桩技术和钢筋混凝土挖孔技术进行施工,形成支护挡土结构。以高挡土结构为例,排桩支护主要设立多根柱桩,并在其间建立紧密联系。同时,根据支撑土层锚杆和防渗帷幕组件,并结合实际施工状态优化调整排桩支护类型。例如,对于降水和止水帷幕基坑施工建设,可在深基坑侧壁构建悬臂式支护结构、锚杆式支护结构、拉锚式支护结构等,从而在侧壁设置三级安全等级。具体来看,在排桩过程中可结合实际情况构建悬臂式支护结构,同时配合其他实际技术开展施工,进而更加有效地发挥排桩支护效用[2]。

2.2 钢板桩支护类型

钢板桩支护主要连接各个钢板桩,然后形成钢板墙,完整的钢板墙可对水土进行遮挡,从而发挥深基坑支护作用。在实际制作钢板桩支护的过程中,可根据制作标准选择锁口或者浅口热轧型材料。钢板桩支护类型在实际操作过程中流程较为简单,在深基坑施工中能够发挥良好作用,但是该类型支护在应用过程中容易受外界因素的影响而出现变形问题,因而对该类型的应用存在一定的局限性。在实际应用中,首先应根据土层实际情况以及开挖深度选择桩位和具体布局,一般选择在深基坑出入口段采用SMW 工法桩,进而形成钻孔灌注桩、地下连续墙支护体系,从而完成支护桩的施工。在这个过程中,钢板桩支护的支撑形式较为单一,为保障稳定性,应构建通道型深基坑,从而设计多道支撑体,满足支撑标准。第一、二、三道支撑之间的距离应保持在8~10m,下部支撑可采用钢管,并将钢管间的距离控制在3~5m,并结合实际要求选择符合标准的施工材料及材料尺寸,进而形成安全稳定的内部支撑[3]。

2.3 地下连续墙类型

地下连续墙类型主要是指在地下建立连续墙壁,用以防水防渗、阻挡土层并发挥承重作用。该类型支护高度较高,具有良好的防渗漏功能,对于处于地下水位之下的软黏土层和砂土层环境,土层较深,适宜应用地下连续墙支护类型,有利于构建深层土壤基坑支护施工应用体系。地下连续墙支护类型在施工过程中不会振动,没有噪声,对周围环境的影响下。在城市中修建地下工程时,环境条件有限,水文地质和工程施工流程都较为复杂,井点排水设置难度大,采用地下连续墙施工可有效解决施工中的难题,保障工程质量。

2.4 土钉支护类型

在基坑开挖坡面,而后借助机械设备在坡面钻孔,将钢筋放入孔内然后注浆,安装钢筋网于坡面,在钢筋网上喷射混凝土,使得土体、钢筋与钢筋混凝土网结合,从而形成深基坑。土钉是主要受力构件,土钉群、土体混凝土层和防水系统共同形成边坡防护体系。土钉支护也叫土钉墙支护,在具体应用时,可分两种方法进行。一种是先锚后喷,主要是指每开挖一层土层打入土钉后再进行第二层的开挖和土钉打入工序,直至基坑最深度完成后再最后逐层喷射混凝土。另一种是先喷后锚。每次开挖土层后铺设钢筋网,并喷射混凝土,而后再进行第二层的土层开挖和混凝土喷射工序,如此逐步进行循环后完成深基坑施工。土钉支护在施工中设备操作较为简单,施工速度较快,能够在一定程度上节省工期,且工程造价低。该类型的支护技术主要适用于地下水位较低的黏土、砂土和粉土地基,一般基坑深度在15m 范围内。土钉墙可用于临时支护结构和永久性支护,当选择临时支护时,应在土钉表面涂刷防锈蚀材料,保护土钉墙。如若选择永久性支护,应在施工时增加混凝土喷射厚度,同时对坡面进行美观处理[4]。

2.5 深层搅拌桩支护类型

深层搅拌桩需要利用固化剂混入软土后进行充分搅拌,通过两者或多者之间的物理化学反应形成坚固的桩体,从而作为深层支护,稳定性和强度良好。其中固化剂主要由石灰、水泥等材料支撑,搅拌后具有较强的抗压强度,加固深度可达到60m。由于该种支护类型的抗压强度较大,因此可用于5~7m 深度的基坑支护,该种支护结构的防渗功能较好,且具备良好的施工环境,能够产生良好的经济效益。深层搅拌桩支护施工如图1 所示。

3 深基坑支护施工技术管理存在的问题

3.1 施工设计和实际受力存在一定的偏差

现阶段,深基坑支护技术在应用中存在较大问题,对整体工程造成不利影响。在工程施工过程中,对深基坑支护结构的设计与实际情况不符,实际受力与设计数值存在较大偏差,这是影响深基坑支护质量的重要因素[5]。造成该项问题的主要原因在于在实际施工前,缺乏对施工区域环境的调查,不了解地质条件,没有做好前期准备,导致在施工时容易受到周边多种因素的影响。与此同时,在设计环节,缺乏对现场实际受力情况的综合考虑,使得在施工时设计图纸与实际受力存在较大出入,影响整体工程施工效果,并可能对后期施工造成安全隐患。

3.2 缺乏完善的应用制度

制度体系是开展工程施工和技术应用的重要指导,对工程顺利施工和技术效用的发挥有重要作用,然而当前,建筑工程深基坑支护技术施工中缺乏完善的制度体系,实际施工缺少规范的制度,施工中遇到一些问题难以得到及时良好的解决,不仅影响工期,增加工程造价,还会降低整体工程质量标准。此外,在施工过程中,缺乏相应的技术管理,在实际施工中,一些施工队伍根据自身认知对施工方案进行随意改动,导致工程实际效果与设计不符,并给工程安全稳定性造成较大隐患。现阶段,我国一些建筑工程在施工过程中,缺乏对深基坑支护施工技术的管理和完善,缺乏重视,资金占比较少,使得深基坑支护技术得不到充分应用,工程质量水平难以得到有效提升。

3.3 边坡修正难度较高

在深基坑支护施工过程中,修整边坡是至关重要的环节,但是该环节具有较高的难度,在施工中需要借助多种机械设备和原材料,这就需要相关工作人员对技术类型和施工要点有全面的了解,确保后续修整工作的规范化。当前,施工人员缺乏整体支护技术的了解,对边坡的修筑质量把握不佳,加上支护技术额度复杂性,部分施工人员缺乏专业技术,仅凭自身经验对边坡进行修整,导致后续修整过程存在较大问题,甚至出现整体支护结构的缺口或坍塌,严重影响工程施工,同时对周边地质环境造成较大损害。

4 加强深基坑支护施工技术应用的措施

4.1 加强地基土层勘探

地基土层结构的稳定性是深基坑支护施工的重要保障,施工人员必须加强地基土层勘探,了解土层结构,防止土层结构变形影响后续施工的安全。一线施工人员应做好土层勘查,设置轮班制度,及时了解施工过程中土层状态,从而及时获取地下结构相关数据,通过整理分析为后续深基坑支护施工奠定基础。在勘查中如若发现土层出现变形倾向,应及时进行调整,修整已经完工的支护部分。在观测土层的过程中,部分土层的变形仅凭肉眼难以辨别,因此需借助专业的仪器设备,施工队伍应配备专门的机械和技术人员,准确勘测土层状态,结合实际情况和设计图纸进行检测分析,保证地基土层变化数据的准确性,从而及时修改进完善支护结构,确保支护工程的安全稳定,保障整体工程地基的平稳。

4.2 提高工作人员的综合素养

与其他建筑工程相比,深基坑支护施工技术具有较强的专业性和技术性,因此,在实际施工过程中,深基坑支护施工较为复杂,因此施工队伍必须重视工作人员专业水平的提升,不可一味依靠工作人员以往经验,应加强工作人员专业技术知识了解和应用的培训,使得工作人员充分应用支护技术,发挥支护技术作用。工作人员的综合素养主要包括技术水平和专业素养,建设单位应根据实际情况建立专门的培训体系,对深基坑支护技术中涉及的不同类型及应用要点进行专门培训,提高工作人员的专业水平。同时,还可聘请技术人员或专家进行经验分享和技术指导,完善工作人员经验,培养工作人员综合能力,加强技术管理,提高施工效率和质量,保障建筑工程整体质量达标。

4.3 加强护坡桩支护技术的应用

当前,在深基坑支护施工技术中,护坡桩支护技术应用较为普遍,可用于保护和加固已建设好的基坑斜坡,防止基坑斜坡受环境因素影响发生坍塌,从而增降低边坡修整难度,同时,还可在一定程度上保护周边环境尽量不受建筑工程的影响和污染。该项技术在实际操作过程中较为简单,造价低,在工程中应用广泛。在工程施工中,应重视护坡桩支护技术的应用,首先根据操作流程进行钻孔,而后注浆,同时可借助高压补浆保障护坡桩的稳定性,确保护坡桩符合工程标准。在应用该项技术的过程中,各个工程施工队伍应根据自身实际条件和工程复杂程度选择合适的技术类型,确保技术科学合理应用。在应用该项技术的过程中,应注意在加固时,可能受降水天气等的影响,斜坡加固可能容易存在确实,因此工作人员必须加强检查,及时发现缺口并予以补足,防止出现缺口影响后续支护工作,影响地基稳定性。

5 结语

总的来说,深基坑支护施工技术在建筑工程施工中必不可少,有利于保障地基的稳定性,预防潜在问题,保障施工中安全隐患的有效解决,因此,建设单位应重视该项技术的应用。一方面企业应加大资金投入,完善技术管理制度,加强先进设备的引进和应用,加强技术人员培训,另一方面工作人员应加强对深基坑支护技术类型和应用要点的全方位了解,设计人员结合实际情况进行施工设计,工作人员加强自身技术水平的提升,根据施工现场实际条件和周边环境选择适宜的支护技术。与此同时,施工人员应注重总结施工问题,完善技术应用经验,加强土层勘测,重视应用边坡支护技术,从整体提高工程施工质量水平。

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