葉明偉
廈門市開建建設(shè)有限公司(361012)
深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析
葉明偉
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深基坑支護(hù)技術(shù)是建筑工程的施工中的重要環(huán)節(jié)之一,但是在當(dāng)前實(shí)際的一些施工工程當(dāng)中,建筑深基坑支護(hù)技術(shù)仍然存在著一些問題。這里結(jié)合案例,介紹了常見的深基坑支護(hù)技術(shù)的類型,闡述了深基坑支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)要求以及深基坑支護(hù)技術(shù)的施工要點(diǎn)。
土建工程;基礎(chǔ)施工;深基坑;支護(hù)技術(shù)
1.1 建筑深基坑工程施工特點(diǎn)
通常情況下,建筑工程深基坑是指具備建筑支護(hù)結(jié)構(gòu)深度大于5 m的基坑,同時(shí),由于建筑深基坑支護(hù)工程施工具有復(fù)雜性和綜合性。因此,在進(jìn)行施工時(shí)具有以下施工特點(diǎn):節(jié)約土地資源、區(qū)域性強(qiáng)、受周圍環(huán)境影響大以及風(fēng)險(xiǎn)大。首先,在節(jié)約土地資源方面,目前建筑物普遍都屬于高層建筑,地基承受能力大,因此,深基坑只有不斷加深基坑深度才能滿足建筑工程的需要,從而有效提升了土地資源利用率[1]。其次,在區(qū)域性強(qiáng)方面,因?yàn)楦鱾€(gè)地方的人文條件和地址條件都不相同,所以深基坑支護(hù)工程形式也有不同。因此施工人員在進(jìn)行深基坑施工前,要對深基坑施工現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格考察,從而決定具體施工方案。再次,在周圍環(huán)境影響方面,因?yàn)楦邔咏ㄖこ檀蠖继幵诔鞘薪ㄖ锩芗?、交通便利的區(qū)域。所以,建筑深基坑工程施工容易受到周圍環(huán)境因素影響。最后,在風(fēng)險(xiǎn)性方面,因?yàn)榻ㄖ罨庸こ淌┕r(shí)間長,所以在施工過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生難以預(yù)料的情況,因此施工工程具有隨機(jī)性;同時(shí),建筑深基坑支護(hù)工程是一項(xiàng)臨時(shí)工程,說以在施工時(shí)施工單位會(huì)對施工成本進(jìn)行縮減,導(dǎo)致施工安全防護(hù)措施不到位,施工風(fēng)險(xiǎn)不斷增加。
1.2 深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)原則
基坑支護(hù)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)滿足穩(wěn)定和變形的條件,也就是指深基坑支護(hù)規(guī)定的承載能力極限和正常使用極限[2]?;又ёo(hù)設(shè)計(jì)需要具備足夠的安全系數(shù),保證基坑支護(hù)不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)的情況,同時(shí)在不出現(xiàn)失穩(wěn)的情況下,還需要控制深基坑支護(hù)的位移量,從而保證對周邊建筑物的安全使用不產(chǎn)生影響。此外,深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)人員需要對可能出現(xiàn)的因素進(jìn)行充分考慮,提前計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)變形計(jì)算時(shí),基坑支護(hù)設(shè)計(jì)人員要保證計(jì)算項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性,防止在發(fā)生突發(fā)事件時(shí),不能對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整改;基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是基坑支護(hù)建筑工程地基部分施工的重要組成部分,因此,基坑支護(hù)強(qiáng)度直接關(guān)系到地基工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量、建筑耐腐蝕性、建筑使用年限,所以在設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照國家對工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),從而保證基坑支護(hù)的正常使用。
2.1 工程概況
該工程規(guī)模為3層,地下1層,2層局部為半地下室,地下3層平時(shí)為停車庫及設(shè)備用房,戰(zhàn)時(shí)為6級人防地下室,主體結(jié)構(gòu)使用年限為50年。建筑耐火等級均為一級,抗震設(shè)防烈度為7度,室內(nèi)絕對標(biāo)高為57.00 mm[3]。該項(xiàng)目上部主體建筑為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。
藍(lán)溪國際北區(qū)深基坑支護(hù)工程特點(diǎn)是:施工場地窄;基坑底標(biāo)高-5.2 m,開挖難度大、施工地繁華,施工運(yùn)輸難、深基坑支護(hù)技術(shù)要求高。藍(lán)溪國際北區(qū)基坑基礎(chǔ)深,土地開挖難度大,基底相對標(biāo)高深達(dá)-5.2 m,挖填土方量達(dá)189 000 m3,同時(shí),受基坑工程周圍環(huán)境的影響,基坑工程為了保正道路的安全運(yùn)行,基坑土地開挖都需要采用鉆孔灌注樁、邊坡支護(hù)以及人工降水的方法,同時(shí)基坑土方開挖坡道需要設(shè)置在基坑內(nèi)[4]。另外,基坑工程施工場地窄,搬運(yùn)量大,施工可利用場地面積少,施工建筑材料中的鋼筋、模板、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、建筑材料、機(jī)電設(shè)備等都需要空間放置。大多生活設(shè)施都是在施工現(xiàn)場場外租房解決的,同時(shí),施工工程在地基結(jié)構(gòu)施工階段的建筑物在南北兩側(cè)都設(shè)置了臨時(shí)道路,保證施工過程中可以形成循環(huán)施工進(jìn)出道路,從而保證施工過程中車輛正常通過現(xiàn)場。
2.2 深基坑支護(hù)技術(shù)整體方案
2.2.1 基坑支護(hù)方案的選擇
建筑基坑常規(guī)土方開挖方式會(huì)受到基坑深,場地小,基坑穩(wěn)定性低、開挖部分超過施工紅線等影響。因此常規(guī)方案逐漸被排除;同時(shí),基坑支護(hù)護(hù)坡樁施工方法,會(huì)增加基坑開挖時(shí)間,降低建筑總工程整體進(jìn)度,由于基坑支護(hù)護(hù)坡樁施工方法需要大量土地回填,建筑成本費(fèi)用高,因此,在施工中經(jīng)常不會(huì)使用基坑支護(hù)護(hù)坡樁施工方法。經(jīng)過綜合考慮,結(jié)合基坑支護(hù)現(xiàn)場地基特點(diǎn)、周邊環(huán)境等情況,建筑工程基坑支護(hù)需要采取復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)。復(fù)合土釘墻支護(hù)是一種邊開挖邊鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)的施工技術(shù),它通過噴射混凝土,形成加鋼筋混凝土重力式擋墻結(jié)構(gòu),用于擋土支護(hù)。復(fù)合土釘墻支護(hù)不適用于地下水以下或未經(jīng)人工降水處理的土層,而適用于地下水以上或經(jīng)人工降水的黏性土、雜填土。
2.2.2 深基坑技術(shù)整體方案
深基坑技術(shù)整體方案有支護(hù)體系、降排水措施、施工順序、施工方案、施工技術(shù)措施及施工工藝、基坑監(jiān)測、土方開挖方案、應(yīng)急預(yù)案等組成部分。在進(jìn)行藍(lán)溪國際項(xiàng)目的建設(shè)的時(shí)候,深基坑施工過程需要對基坑工程的施工做好控制,在基坑挖土、基坑支護(hù)、基坑監(jiān)測方面做到三位一體[5]。由于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工缺乏成熟的施工經(jīng)驗(yàn),會(huì)經(jīng)常發(fā)生深基坑支護(hù)工程事故。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)正式施工前需要進(jìn)行深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)試作業(yè)。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工試作業(yè)過程中,要對基坑結(jié)構(gòu)工程施工參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄工作,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)工程試作業(yè)后,對深基坑支護(hù)施工技術(shù)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)一步完善,仔細(xì)確定施工技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。還要對深基坑支護(hù)施工工藝進(jìn)行檢驗(yàn),保證施工工藝的成熟和施工質(zhì)量,滿足基坑施工方案要求,根據(jù)現(xiàn)場施工試驗(yàn)結(jié)果確定施工工程的具體方案。
2.3 深基坑支護(hù)施工原則及技術(shù)要點(diǎn)
施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)該便于維持基坑邊坡的穩(wěn)定,開挖土方應(yīng)該遵循先深后淺、分層進(jìn)行的原則?;舆吰马攪?yán)禁堆加過重荷載,基坑開挖過程中應(yīng)分層均衡開挖,先機(jī)械開挖一定深度,再進(jìn)行人工開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。盡量避免對基底土層的擾動(dòng),檢測邊坡及周邊環(huán)境,包括孔隙水壓力、土壓力、建筑物變形、道路變形、管線變形、地表變形、樁位、樁頂。若支檔結(jié)構(gòu)變形或者位移,應(yīng)停止開挖,馬上采取防護(hù)措施,避免碰撞到支護(hù)結(jié)構(gòu)或工程樁[2]。
該項(xiàng)目選擇了土釘墻支護(hù)。具體的施工分為開挖土方階段、定位階段、成孔階段、安放階段、灌漿階段、安放鋼筋網(wǎng)階段、安放腰梁鋼筋、鎖定錨頭、拌和噴射混凝土階段、下層土方開挖。在土釘墻支護(hù)施工的過程中,土釘孔孔位設(shè)置成梅花狀。該支護(hù)技術(shù)有人工及機(jī)鉆兩種成孔方式,通??讖酱笥?0.0 mm,土釘?shù)乃浇嵌仍O(shè)置為10°,孔徑的偏差控制在5.0 mm內(nèi),實(shí)際位置偏差控制在100.0 mm內(nèi)。在土釘孔制作完成后,先放置錨筋,再灌注純水泥漿。水泥漿的材料為硅酸鹽水泥,水灰比為0.45∶0.50。水泥漿的強(qiáng)度大于15 MPa,灌注壓力為0.3~ 0.6 MPa。灌注水泥漿方式是反向灌注,在孔底插入注漿管,向外注漿。二次補(bǔ)漿是在水泥漿初凝后進(jìn)行,并在孔口位置設(shè)置注漿塞。
通過對藍(lán)溪國際北區(qū)深基坑支護(hù)技術(shù)的分析,從而進(jìn)一步完善了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。深基坑支護(hù)工程采用的是自身復(fù)合土釘墻支護(hù)方式,最大限度利用邊壁土體的穩(wěn)定能力,使深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)一直處在最佳受力狀態(tài)。深基坑支護(hù)工程施工效果好,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
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