摘要:建筑工程深基坑支護(hù)作為建筑工程施工的主要內(nèi)容,具有距離近、施工規(guī)模大、施工面積緊湊、施工深度大等特點(diǎn)。在施工過程中,需要根據(jù)深基坑支護(hù)施工的基本要求和特點(diǎn)進(jìn)行施工,并根據(jù)工程的具體情況對深基坑施工技術(shù)和施工工藝進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。文章以實(shí)際工程為例,對建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:建筑工程;深基坑支護(hù);施工技術(shù);支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);施工質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TU753 文章編號:1009-2374(2016)28-0103-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.052
在建筑工程施工過程中,深基坑支護(hù)施工質(zhì)量對工程性能和質(zhì)量均有比較大的影響。在施工過程中,需要根據(jù)工程基坑深度、建筑面積、水位標(biāo)高、地質(zhì)條件、基坑邊緣距離、四周環(huán)境等選取施工方案,保證施工方案的可操性、針對性和科學(xué)性,確保建筑工程施工的順利開展。
1 工程概況
某建筑工程總施工面積為11000m2,為兩層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的框架,工程使用明挖順作法進(jìn)行施工。工程所處地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較簡單,地勢比較平坦,巖性主要為沖洪擊土、雜填土、殘積粉質(zhì)黏土、下伏基巖為粉砂巖,基巖風(fēng)化存在比較大的差異性,場地內(nèi)地下水不發(fā)育,巖體軟硬均勻性差。車站基坑的開挖寬度為18.5~27.5m,車站平均開挖深度為16m,支撐結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)是支護(hù)結(jié)構(gòu)的兩大部分。
2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第一,在鋼管支撐施工期間主體結(jié)構(gòu)的頂板和中板分別用兩道相同的鋼管進(jìn)行支撐,鋼管的縱向間距為60m,水平間距為30m,在實(shí)際施工中用到的方法是明挖順做法。
第二,對于所處地理位置和地形特征不滿足使用支撐條件的工程,可以選擇采用預(yù)應(yīng)力錨索(18中5高強(qiáng)鋼絲)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行變更施工,在車站基坑工程作業(yè)中,商業(yè)中心RJ-2的地下室已經(jīng)竣工,其由于施工環(huán)境的限制,鋼管支撐已不再適用,故采用了預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。施工過程中剛開始用到的錨桿材料是中40的H級鋼筋,但是在施工過程中發(fā)現(xiàn)這種鋼管不太符合當(dāng)時(shí)的施工條件,根據(jù)實(shí)際的施工現(xiàn)場狀況,將其更換為18中5的高強(qiáng)鋼絲錨索。這種錨桿材料每根樁可以上下設(shè)置4條鋼管道,錨索可以穿過樁孔中心,鋼管事先會(huì)埋設(shè)在樁身內(nèi),在施工完成后,整個(gè)鋼管道要進(jìn)行密封保存。
第三,施工中用到的鋼管支撐方法具有相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。橫撐設(shè)計(jì)軸力主要是通過一段固定,一段鉸支的壓桿發(fā)揮作用,壓桿的工作性能主要通過壓桿的穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行衡量。錨索的計(jì)算包括外部穩(wěn)定性和內(nèi)部穩(wěn)定性計(jì)算。外部穩(wěn)定性主要采用圓弧搜索法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算,著重考察錨索的整體抗滑性和壓桿穩(wěn)定性。內(nèi)部穩(wěn)定性則是通過德國克蘭茨等效錨墻進(jìn)行計(jì)算,側(cè)重于考察錨固段余墻體入土部分假想支點(diǎn)之間的深層抗滑穩(wěn)定性。外支撐式、內(nèi)支撐式和自承式等是車站支撐系統(tǒng)中常見的三種深基坑支撐模式。
3 車站基坑支護(hù)施工
3.1 矩形人工挖孔樁施工
矩形人工挖孔樁總共有381根樁,樁身截面:幅寬l.14~4~1.445m,標(biāo)準(zhǔn)幅寬l.3m,樁身厚度l.0m(不包括護(hù)壁厚度),平均樁長21.Om,插入深度4~5m。相鄰?fù)诳讟吨g通過企口連接,止水條設(shè)置在孔樁中間。挖孔樁施工要嚴(yán)格按照前后順序進(jìn)行施工,先施工第一批挖孔樁(設(shè)置凹槽的樁),混凝土的凹槽部位要進(jìn)行澆筑,之后需要給予塑料泡沫進(jìn)行填充,細(xì)鐵絲和鋼筋籠可以將塑料泡沫相互連接起來;接下來是施工帶凸槽的第二批樁,施工前兩樁之間的接觸面務(wù)必保持干凈,選擇合適部位設(shè)置止水條,憑借企口連接,提高挖孔樁墻的整體性能。
施工準(zhǔn)備、放線定樁位、導(dǎo)墻施工、樁孔開挖及護(hù)壁施工、鋼筋籠制作及吊放、樁身混凝土澆筑、成樁檢測等是挖孔樁施工工藝的主要步驟。
為了保障樁點(diǎn)的平面位置和高程準(zhǔn)確,施工之前,設(shè)計(jì)院提供的樁點(diǎn)要通過放線定位和導(dǎo)墻施工進(jìn)行仔細(xì)檢查核對。施工場地內(nèi)搭建的施工導(dǎo)線網(wǎng)可以幫助工作人員時(shí)刻掌握施工的進(jìn)度。場地中的控制點(diǎn)對后期確定導(dǎo)墻的位置和標(biāo)高具有十分重要的參考意義,同時(shí)導(dǎo)墻又與挖孔樁的定位有著密不可分的關(guān)系,由此可見,導(dǎo)墻施工前的準(zhǔn)備工作務(wù)必要重視起來,以便復(fù)核工作的順利進(jìn)行。圓形挖孔樁的定位需要通過十字交叉法在護(hù)壁上保護(hù)挖孔樁的中心。
3.2 樁孔開挖
跳躍式開挖是樁孔開挖常用到的方法,手搖絞車用于出碴,風(fēng)鎬開挖適用于在硬土和風(fēng)化巖層中采用,人工鍬鎬開挖適用于在土層中采用。開挖過程中要將開挖和護(hù)壁施工同時(shí)進(jìn)行,支護(hù)開挖的間距為1.0m。對于較軟的地層開挖,要嚴(yán)格控制好開挖的速度,不宜太快開挖,支護(hù)間距要適當(dāng)縮??;對于風(fēng)沙侵蝕的地層要采取一定的措施保證開挖施工的順利進(jìn)行,比如增設(shè)鋼護(hù)筒、加厚護(hù)壁厚度等。當(dāng)樁底的地層承載力滿足樁體設(shè)計(jì)的要求時(shí),方可進(jìn)行樁孔的開挖,為了保證樁底開挖施工的順利實(shí)施,可以用混凝土進(jìn)行樁底的封底,保護(hù)其不受流沙,狂風(fēng)的侵蝕。鋼筋籠在樁孔開挖后放入。
3.3 支撐結(jié)構(gòu)方式
3.3.l 鋼管施工(內(nèi)支撐)。一般情況下通過中600鋼管支撐來進(jìn)行基坑開挖工程是比較好的一種選擇,鋼圍圖是在鋼管與樁體接觸的水平處設(shè)置?;拥牟煌课辉O(shè)置的支撐方式會(huì)有所不同,一般在基坑中部選擇橫向支撐,縱向支撐則在施工端頭時(shí)設(shè)置,車站端頭和樁體上都要有相應(yīng)的設(shè)置。鋼管支撐設(shè)置包括上下兩層,豎向間距為30m,水平間距為60m?;娱_挖施工要和鋼管支撐設(shè)置保持統(tǒng)一的步調(diào)。豎向分層和縱向分段是基坑開挖過程中常見的開挖方式,開挖速度和開挖力度、開挖深度都要嚴(yán)格控制在合理的范圍內(nèi),以保證鋼管支撐設(shè)置和基坑開挖的順利進(jìn)行。
3.3.2 錨索施工(外支撐)。車站東段北側(cè)與RJ-2地塊相接,根據(jù)RJ-2的地形特征,圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜選用圓形人工挖孔樁,不能采用鋼管支撐的方法進(jìn)行相應(yīng)的施工,對此設(shè)計(jì)院將相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了重新設(shè)置,主要采用18中5高強(qiáng)鋼絲錨索,并在后期并對錨索張拉力進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)和檢測,直至其達(dá)到施工要求后,才可進(jìn)行正式施工。
3.4 鉆孔
GJ-1505型工程鉆機(jī)是施工中常用的設(shè)備,開孔時(shí)用空心鉆頭,正式鉆孔時(shí)要將其更換成實(shí)心鉆頭,要調(diào)整好鉆頭的工作角度。人工操作實(shí)現(xiàn)錨索入孔,錨索要輕拿輕放,保證其安全抵達(dá)孔底,及時(shí)用清水沖洗孔內(nèi),使得孔內(nèi)反沖出的水變清而無泥沙。
3.5 注漿
標(biāo)號為250的純水泥漿是注漿過程中用到的主要材料,其水灰配合比1∶1。清孔完成后,方可將人工拌合好的水泥漿在BW250壓漿泵作用下通過注漿管注入。操作完成后,務(wù)必將注漿管及時(shí)拔出。
3.6 安裝張拉墊板
張拉墊板的安裝取決于錨索和樁身的水平夾角,要通過高強(qiáng)鋼絲和預(yù)埋板進(jìn)行固定,張拉施工需要等待水泥凝固達(dá)標(biāo)后進(jìn)行。
3.7 張拉鎖定
張拉墊板上安裝GZS-18型錨具,張拉的逐步升級要借助于YZ-85型千斤頂和ZB/4500型電動(dòng)油泵車。張拉有5個(gè)不同的等級,每級持荷時(shí)間是5min。鎖定級屬于張拉的最后一級,它可以幫助鋼絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,務(wù)必要做好相關(guān)的張拉施工記錄。
3.8 圍護(hù)結(jié)構(gòu)及基坑開挖降水
3.8.l 圍護(hù)結(jié)構(gòu)矩形人工挖孔樁作業(yè)過程中,可以抽水的電動(dòng)潛水泵在每個(gè)樁孔內(nèi)都會(huì)有所配置,以便開挖和降水工作的同時(shí)進(jìn)行。
3.8.2 基坑開挖降水。由于開挖場地的地下水不發(fā)育,6孔抽水井事先在基坑內(nèi)部設(shè)置,水井直徑限定在25~30cm,相鄰井間距一般在30~35m之間。集中抽水井是在基坑開挖后進(jìn)行設(shè)置,其主要是將地面的沉淀雜質(zhì)通過城市排水系統(tǒng)進(jìn)行處理,直至其達(dá)標(biāo)。
4 結(jié)語
綜上所述,在建筑工程施工過程中,深基坑支護(hù)施工是非常重要的環(huán)節(jié),對建筑工程的安全和質(zhì)量均有比較大的影響,在施工過程中需要根據(jù)工程的實(shí)際情況,選擇合理的施工方案。本文以實(shí)際工程為例,對深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行探討,取得了良好的施工效果,保證了基坑支護(hù)的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 甘繼國.深圳地鐵市民中心站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2002,(8).
[2] 譚先康,王愛勛,劉海濤.武漢國際會(huì)展中心深基坑工程設(shè)計(jì)與施工[J].施工技術(shù),2002,(1).
作者簡介:許磊(1982-),男,吉林長春人,吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院在職研究生,中級工程師,研究方向:基坑支護(hù)和地基處理的施工與管理。
(責(zé)任編輯:小 燕)