張永波 王維良
摘 要:在各種因素的長期影響下,城建工程往往會出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。深基坑支護施工技術(shù)作為工程建設(shè)的主要技術(shù),只有確保其施工工藝的規(guī)范性,充分掌握其技術(shù)要點,才能有效提升其整體質(zhì)量。為此,本文主要對基坑工程的特點、選擇及技術(shù)要點進行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:城市建設(shè);深基坑;支護技術(shù);特點
隨著城市建設(shè)經(jīng)濟發(fā)展,高層及超高層建筑越來越多,深基坑支護技術(shù)也得到了較快的發(fā)展,土力學(xué)理論、分析理論、測試儀器、施工機械及施工技術(shù)也日趨成熟。但由于具體地質(zhì)條件千差萬別,支護方案也必須針對不同的地質(zhì)情況而制定。城市中深基坑工程常處于密集的既有建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的近旁,雖屬臨時性工程,但其技術(shù)復(fù)雜性卻遠甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)。若有不慎,將危及基坑本身安全,并殃及臨近的建構(gòu)筑物、道路橋梁和各種地下設(shè)施,造成巨大損失。另外,深基坑工程設(shè)計需以開挖施工時的諸多技術(shù)參數(shù)為依據(jù),但開挖施工過程中往往會引起支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移以及基坑內(nèi)外土體變形,發(fā)生種種意外變化,傳統(tǒng)的設(shè)計方法難以事先設(shè)定或事后處理。
1 基坑工程的特點
為了節(jié)約土地、便于使用,與城市管理規(guī)定及人防需要等相符合,建筑需要不斷向地下發(fā)展,為此,基坑深度在不斷增加。
建筑工程基坑的周圍環(huán)境較為復(fù)雜。建筑工程程所處的地質(zhì)條件差的問題較為突出。在現(xiàn)代城市中,高層建筑主要集中在建筑物密集、人口稠密的地方,并緊靠一些重要的城市市政公路。然而在通常情況下,這些地方的原有建筑結(jié)構(gòu)都相對較陳舊,地上與地下密布了管線。為此,在開挖基坑時,既要保確保基坑自身的穩(wěn)定,還要確保其周圍的建筑物的安全。
在建筑工程基坑支護工程的事故隱患較大。由于深基坑支護技術(shù)較為復(fù)雜,一旦基坑支護受到損壞時,同時也會造成鄰近建筑屋、地下管線及道路的開裂,甚至?xí)霈F(xiàn)嚴重的破壞,從造成不必要的人員的傷亡及經(jīng)濟損失。
2 深基坑支護結(jié)構(gòu)的選擇
鋼板樁和井點降水聯(lián)合使用是以往的基坑支護中比較簡單的支護方法,深基坑支護的結(jié)構(gòu)體系基本成型。隨著深基坑支護技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生以下幾種方法:
懸臂式支護結(jié)構(gòu):其體系為五支撐和錨桿。為保證支護的穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)的安全,懸臂式必須有足夠的入土深度和錨桿抗彎強度,適合土質(zhì)較好、開挖深度還不是淺的基坑。
拉錨式支護結(jié)構(gòu):其體系由支護樁或者是墻與錨桿所組成。而充足的場地設(shè)置錨樁和其他錨固裝置是地面錨桿所必須的,而土層錨桿要求土層有較大的錨固力。對有較大場地或較好土質(zhì)的建筑工地,這種支護體系最適合。
內(nèi)支撐支護結(jié)構(gòu):其組成主要由支護樁或者是墻與內(nèi)支撐。雖然對地基的土層沒有過多的要求,但是這種結(jié)構(gòu)設(shè)置的內(nèi)支撐會很占空間。
重力式擋土支護結(jié)構(gòu):即為達到支護的效果而利用擋土墻自身的重量來抵抗土體所產(chǎn)生的土壓力。
土釘墻支護:土釘支護適合地下水位以上的砂土、粘性土和碎石土等土質(zhì),而淤泥或淤泥質(zhì)土等土層就不適合。
水泥土樁墻支護:利用水泥作固化劑凝結(jié)成整體性有強度的水泥土樁。適合淤泥或淤泥質(zhì)土等軟土土層的基坑支護。
3 城市建設(shè)深基坑支護技術(shù)要點分析
1、深基坑圍護的施工技術(shù)要點
通常而言,進行深基坑開挖之前應(yīng)在其四周進行排樁圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)立,其圍護樁通常是通過旋挖鉆機成孔,并通過導(dǎo)管法進行混凝土水下澆注成樁。進行鉆孔的施工過程中,為盡可能降低施工過程對鄰樁的干擾性,以確保成樁的施工質(zhì)量,通常采用的是隔三打一的方式進行施工,也就是每隔三根樁進行一根樁的施工。通過冠梁使得圍護樁相互連接并形成整體排架,進而使得全體圍護樁形成一個共同的受力體系,用來抵抗外部的土體和圍巖所帶來的側(cè)向荷載。待圍護樁施工結(jié)束后,應(yīng)立即將冠梁開挖以及樁頂?shù)幕炷吝M行清理和鑿除,將圍護樁的主筋錨入冠梁中,冠梁則同圍護樁相同,使用相同標(biāo)號的混凝土進行現(xiàn)場澆注,此過程中還應(yīng)同時進行預(yù)埋鋼板的安裝,以符合其下部鋼支撐環(huán)節(jié)的安裝需要。待土方開挖之后,圍護樁之間可通過噴錨進行支護,以防樁間的土體發(fā)生掉塊。
2、深基坑土方開挖的施工技術(shù)要點
深基坑土方進行開挖的過程總需遵循如下原則:分段分層分塊進行挖土,先中間后兩邊,隨挖隨撐,限時完工。通過深基坑開挖時土體位移變化所顯示的規(guī)律,對深基坑開挖進行動態(tài)性管理,同時,通過有效的監(jiān)控手段實現(xiàn)施工過程的信息化,以保證深基坑的變形量處于設(shè)計的允許范圍內(nèi)。通常而言,水平開挖時多先從一端向另一端進行分段開挖,而豎向開挖多是從上至下按順序進行分層開挖。開挖的過程中支撐同挖土應(yīng)進行緊密地配合,即實現(xiàn)隨挖隨撐。而基坑多采用的是縱向分層和分段開挖,此過程中應(yīng)注意每層和每段的開挖長度不可大于支撐所存在的間距,通常第一層為7到8米,而第二層及下層土層多為4 米,此外,每層的開挖面其標(biāo)高應(yīng)根據(jù)此層支撐的底面為準(zhǔn),待開挖結(jié)束后應(yīng)及時進行鋼支撐的安裝。為了避免邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)的情況,施工之前應(yīng)先對基坑邊的堆土等相關(guān)荷載進行清理,且在基坑周邊進行防排水和管線保護。深基坑進行開挖時多采用的挖掘機進行挖掘,其每個開挖區(qū)域都配有長臂及小型挖掘機。通常而言,長臂挖掘機多負責(zé)垂直開挖及其土方的裝運,而小型挖掘機多用于底部和邊角的清理和開挖,并進行土方的收集?;佣嗖捎玫氖欠謱娱_挖、由上至下、根據(jù)層次開挖,不得進行掏底開挖。土方的開挖多分為三層,各層都挖到鋼支撐以下0.5 m處,其坡度以及臺階應(yīng)同挖掘機的作業(yè)要求相符合,同時還應(yīng)盡可能縮短其長度。
3、鋼支撐施工技術(shù)要點
為了保證施工的安全性,可以用由圍護樁和鋼支撐結(jié)合而成的基坑空間受力結(jié)構(gòu)體系來承受基坑之外存在的巨大壓力和其他多項荷載。所以,質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就在于圍護結(jié)構(gòu)體系的支撐,支撐的受力結(jié)構(gòu)軸心是鋼管支撐,而支撐則是直接撐在鋼圍檁或冠梁上,通過鋼圍檁來支撐排架樁傳遞而來的外力或土地荷載,從而可以保護圍護樁的部位的移形、變形。在支撐的一端可以安置調(diào)節(jié)應(yīng)力的裝置,以控制調(diào)節(jié)支撐的軸力。圍護樁墻和圍檁應(yīng)緊貼在一起,中間如有縫隙可用混凝土來填充。另外,施工中出現(xiàn)角撐時,不僅要在圍護樁墻和圍檁的接合部位安裝特定的斜支座,還要在它們中間設(shè)置有傳遞剪力的裝置。安裝完支撐后,應(yīng)馬上按照設(shè)計時的數(shù)值第一預(yù)應(yīng)力在支撐的兩端或其中一頭,然后檢查接頭并擰緊螺栓。鋼支撐的拆除應(yīng)當(dāng)分層完成,而且當(dāng)基坑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工到鋼支撐部分時,待結(jié)構(gòu)混凝土的強度達到75%的時候,即可拆掉鋼支撐。但是,在拆掉鋼支撐之前,要預(yù)先進行預(yù)應(yīng)力施加試驗,之后卸去鋼楔,將支撐軸力放散,最后,將鋼支撐吊出并解除鋼圍檁。
4 結(jié)束語
綜上所述,深基坑施工作為城市建設(shè)工程施工的重要環(huán)節(jié),是提升工程使用性能的一項重要內(nèi)容,其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將對城建工程使用年限等造成極大的影響。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高及人們生活水平的進一步提升,對城建工程深基坑施工提出了更高地要求。在具體工作中,施工單位必須不斷提高施工支護技術(shù)水平,規(guī)范施工流程,只有這樣才能提升城建工程的整體質(zhì)量。
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