田 宇
隨著施工規(guī)范化程度的不斷提高,在房建工程中,對(duì)施工質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。如果房建施工發(fā)生土方坍塌等安全事故,就會(huì)影響施工人員的生命安全,也會(huì)對(duì)施工環(huán)境造成不良影響。而隨著技術(shù)水平的進(jìn)步與發(fā)展,房建工程項(xiàng)目中對(duì)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要。加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,能確保施工人員的生命安全,也能降低一定的施工成本,提升房建工程的穩(wěn)定性。因此,本文針對(duì)房建施工中支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)研究。
本工程為某市高層住宅樓,地上30 層,地下2 層,總建筑面積約為50000 m2。該工程地處市中心,周?chē)ㄖ锩芗瑘?chǎng)地狹小,因此需要進(jìn)行深基坑開(kāi)挖。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告,該場(chǎng)地土質(zhì)主要為黏性土和砂土,地下水位較高。為了保證基坑開(kāi)挖和施工安全以及周邊環(huán)境不受影響,需要進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。
在房建施工中常用的支護(hù)技術(shù)有很多種(表1),施工期間可以根據(jù)施工環(huán)境和施工的實(shí)際需求有效選擇支護(hù)技術(shù)和方案。
表1 鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
表1 房建施工中常用的支護(hù)技術(shù)
土釘墻支護(hù)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于巖土工程中的原位加固技術(shù)。該技術(shù)利用土釘、注漿技術(shù)、面板、施工監(jiān)測(cè)和維護(hù),實(shí)現(xiàn)對(duì)土體墻面的有效支撐和保護(hù)。土釘墻的基本形式如圖1。
圖1 土釘墻的基本形式(來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
2.1.1 土釘墻支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
應(yīng)用原理有2 個(gè)方面:第1,土釘對(duì)邊坡的約束和加固作用。土釘通過(guò)在土體中鉆孔、插入鋼筋并注漿的方式,與土體形成復(fù)合體。這種復(fù)合體能夠顯著提高土體的抗剪強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性,有效約束邊坡的變形和位移,實(shí)現(xiàn)邊坡的加固。第2,土釘對(duì)滑移面的錨固作用。土釘通過(guò)穿透潛在滑移面,對(duì)滑移面進(jìn)行錨固,增加滑移面的抗滑力,防止邊坡的滑移和坍塌[1]。
土釘墻支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為:第1,土釘墻支護(hù)技術(shù)施工簡(jiǎn)便且具有很高的經(jīng)濟(jì)性、可靠性;第2,適用于各類(lèi)土層和坡度;第3,土釘墻支護(hù)技術(shù)施工時(shí)噪聲小、振動(dòng)小,對(duì)周?chē)h(huán)境影響較?。坏?,土釘提供的錨固力和約束力能夠有效地抵抗邊坡的滑移與坍塌,提高邊坡的安全性;第5,土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)既具有剛性支護(hù)的穩(wěn)定性,又具有柔性支護(hù)的變形能力,可以更好地適應(yīng)邊坡的變形和位移。
2.1.2 土釘墻支護(hù)技術(shù)的施工方法
土釘墻支護(hù)技術(shù)的施工過(guò)程為:第1,需要進(jìn)行土方開(kāi)挖。開(kāi)挖時(shí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求,自上而下分步進(jìn)行,嚴(yán)禁超挖。開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行支護(hù),以防止土體坍塌。在開(kāi)挖過(guò)程中,應(yīng)確保施工安全,采取適當(dāng)?shù)慕蹬潘胧?,防止地下水?duì)施工的影響。第2,土釘是土釘墻支護(hù)技術(shù)的核心組成部分,其制作與安裝是施工中的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,選定合適直徑和長(zhǎng)度的鋼筋,按照規(guī)定的間距制作成土釘。在安裝過(guò)程中,應(yīng)該采用專(zhuān)用的擊打設(shè)備將土釘打入土體,并確保土釘?shù)奈恢?、間距和角度符合設(shè)計(jì)要求。第3,在土釘打入土體后,需要進(jìn)行注漿操作。注漿的目的是使土釘與周?chē)馏w緊密結(jié)合,形成整體受力。注漿時(shí)應(yīng)選用合適的漿液,如水泥砂漿或水泥凈漿,控制好漿液的配合比和注漿壓力,確保注漿質(zhì)量和效果。在注漿完成后,需要在土體表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),以增強(qiáng)土體的整體性和穩(wěn)定性。鋼筋網(wǎng)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選材和加工,鋪設(shè)時(shí)應(yīng)保持平整,并用鐵絲與土釘牢固連接在一起。第5,為了保護(hù)土體表面不受外界因素影響,需要在鋼筋網(wǎng)表面噴射一層混凝土面層。噴射時(shí)應(yīng)控制好混凝土的配合比和噴射厚度,確保混凝土面層的平整度和密實(shí)度[2]。
鋼板樁支護(hù)技術(shù)是一種常用的深基坑支護(hù)方法,主要用于擋土和止水,以提高深基坑施工的安全性和穩(wěn)定性。該技術(shù)利用鋼板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu),通過(guò)連接件將鋼板樁打入土中,形成連續(xù)的墻體,以達(dá)到支護(hù)的目的。鋼板樁可根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)其截面形狀,可分為直線形板樁和異形板樁。其中,直線形板樁又可分為平板樁和槽形板樁,異形板樁包括H形、Z 形和直腹板樁等。根據(jù)其用途,可分為普通鋼板樁和組合鋼板樁。普通鋼板樁主要用于擋土和止水,而組合鋼板樁則由鋼板樁和橫撐、錨錠結(jié)構(gòu)等組成,具有更高的承載能力和穩(wěn)定性[3]。
2.2.1 鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理主要是鋼板樁通過(guò)鎖扣或搭接的方式連接成墻體,抵抗土壤和水流的側(cè)壓力。通過(guò)合理設(shè)置鋼板樁,能夠有效地保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定,提高工程的安全性和穩(wěn)定性。
鋼板樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),如表1 所示。
2.2.2 鋼板樁支護(hù)技術(shù)的施工方法
在施工前,需要進(jìn)行精確的測(cè)量定位,確定鋼板樁的位置。測(cè)量定位應(yīng)使用專(zhuān)業(yè)的測(cè)量?jī)x器,確保定位準(zhǔn)確無(wú)誤。在施工過(guò)程中,應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)測(cè),確保施工的準(zhǔn)確性。在鋼板樁打設(shè)前,需要安裝導(dǎo)向樁。導(dǎo)向樁的作用是引導(dǎo)鋼板樁的打設(shè)方向,確保鋼板樁的位置和垂直度符合要求。導(dǎo)向樁應(yīng)使用穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu),確保其牢固性。同時(shí),鋼板樁的打設(shè)是施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需要使用專(zhuān)業(yè)的打樁設(shè)備。在打設(shè)過(guò)程中,應(yīng)控制打樁力度,確保鋼板樁的位置和垂直度符合要求。同時(shí),應(yīng)注意鋼板樁之間的咬合,避免出現(xiàn)縫隙。在鋼板樁打設(shè)完成后,應(yīng)進(jìn)行全面檢查,對(duì)不符合要求的部位進(jìn)行整改。另外,在鋼板樁支護(hù)體系中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的支撐結(jié)構(gòu),并進(jìn)行精確的測(cè)量定位。支撐結(jié)構(gòu)的安裝應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)范,確保其牢固性和穩(wěn)定性。在支撐安裝完成后,應(yīng)進(jìn)行全面檢查,確保其符合要求。最后在施工完成后,需要進(jìn)行鋼板樁的拔除工作。拔除時(shí)應(yīng)控制力度,避免對(duì)周邊環(huán)境造成影響。
排樁支護(hù)是一種采用密集排列的樁基結(jié)構(gòu)來(lái)支撐和防護(hù)土體的技術(shù)。排樁的制作是整個(gè)支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ),其質(zhì)量直接影響整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在制作排樁時(shí),需要考慮樁徑、樁長(zhǎng)、樁距等因素,并根據(jù)工程需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[4]。
2.3.1 排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理是利用一系列豎向排列的樁體來(lái)承受土壓力,從而保持基坑穩(wěn)定。
排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì):第1,適用性強(qiáng)。排樁支護(hù)技術(shù)適用于各種不同的土質(zhì)和地形條件,如軟土地區(qū)、砂土地區(qū)、巖石地區(qū)等。它能夠有效地保證基坑開(kāi)挖過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。第2,承載力高。排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力較高,能夠滿(mǎn)足各種不同規(guī)模的深基坑工程的需求。同時(shí),由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算也相對(duì)簡(jiǎn)單,能夠有效地降低工程成本。第3,可重復(fù)使用。排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的樁體可重復(fù)使用,能夠有效降低工程成本。在施工過(guò)程中,如需進(jìn)行基坑的深度調(diào)整,排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)可進(jìn)行局部改造或整體拆除,方便快捷。
2.3.2 排樁支護(hù)技術(shù)的施工方法
在施工前,需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定樁位,并進(jìn)行測(cè)量放樣。樁位的確定應(yīng)保證其準(zhǔn)確性,通常采用全站儀、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)等測(cè)量設(shè)備進(jìn)行放樣。同時(shí),為了確保施工的順利進(jìn)行,應(yīng)將樁位偏差控制在允許范圍內(nèi)。在挖掘過(guò)程中,應(yīng)按照先中間后四周的順序進(jìn)行,以保持場(chǎng)地的平整。挖掘時(shí)需注意控制樁孔的垂直度和深度,保證其符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí),應(yīng)隨時(shí)檢查挖掘過(guò)程中可能遇到的地下管線、構(gòu)筑物等情況,并及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。在樁孔挖掘完成后,應(yīng)進(jìn)行護(hù)壁施工。護(hù)壁采用混凝土或鋼板等材料,其厚度和強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。護(hù)壁施工時(shí)應(yīng)保證其與樁孔的密實(shí)性,避免出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。同時(shí),護(hù)壁應(yīng)高出地面一定高度,以防止雨水、泥漿等進(jìn)入樁孔。鋼筋籠是排樁支護(hù)的重要組成部分,其制作與安裝質(zhì)量直接影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在制作鋼筋籠時(shí),應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工,確保鋼筋規(guī)格、數(shù)量、間距等符合要求。安裝時(shí)需注意控制鋼筋籠的位置和垂直度,確保其與樁孔的密貼?;炷翝仓桥艠吨ёo(hù)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在澆筑前,應(yīng)對(duì)樁孔內(nèi)的雜物進(jìn)行清理,并確?;炷恋呐浜媳?、坍落度等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。澆筑時(shí)應(yīng)分層進(jìn)行,控制好每層的厚度和振搗質(zhì)量。
預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于巖土工程中的加固技術(shù)。其主要通過(guò)在地層中鉆孔,插入預(yù)應(yīng)力錨桿,對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的錨固和加固。
2.4.1 預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)的工作原理是利用預(yù)應(yīng)力錨桿對(duì)地層施加拉力,使地層形成一個(gè)受壓區(qū)域,提高地層的整體性和承載能力。通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力,使錨桿與地層之間產(chǎn)生一定的夾角,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的主動(dòng)支護(hù)。當(dāng)受到外部載荷時(shí),預(yù)應(yīng)力錨桿可以有效地將載荷傳遞到周?chē)牡貙又?,減少地層變形和破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為:第1,主動(dòng)支護(hù)。通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的主動(dòng)支護(hù),有效地提高地層的承載能力。第2,靈活性高??梢愿鶕?jù)工程需要進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)和施工,適用于各種復(fù)雜的地形和地質(zhì)條件。第3,施工速度快。由于預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)的施工簡(jiǎn)便、快速,可以大大縮短工程周期。第4,環(huán)保性好。相對(duì)于傳統(tǒng)的混凝土支護(hù)方式,預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)的施工噪聲、振動(dòng)和污染都較小,對(duì)環(huán)境影響較小。
2.4.2 預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)施工方法
在錨桿支護(hù)施工中,鉆孔是關(guān)鍵步驟。鉆孔的位置和深度必須精確,以確保錨桿能夠有效地固定在巖土中。鉆孔通常使用鉆機(jī)完成,根據(jù)地質(zhì)條件和錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)選擇合適的鉆機(jī)和鉆頭。
鉆孔完成后,必須清理孔內(nèi)雜物,以確保錨桿的安裝質(zhì)量。在鉆孔完成后是安裝錨桿。將制作好的錨桿插入鉆孔,確保錨固段位于鉆孔底部。然后,通過(guò)注漿管向鉆孔內(nèi)注入水泥漿或化學(xué)漿液,以將錨桿固定在巖土中。注漿是錨桿支護(hù)的重要步驟,其目的是通過(guò)漿液將錨桿與巖土緊密結(jié)合,提高錨桿的錨固力。根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求,選擇合適的注漿材料和比例,通過(guò)注漿泵將漿液注入鉆孔,確保錨桿與巖土之間的空隙被充分填充。
在注漿完成后,需要對(duì)錨桿進(jìn)行張拉鎖定,以進(jìn)一步固定錨桿并測(cè)試其承載能力。通過(guò)張拉設(shè)備對(duì)錨桿施加拉力,直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力值。然后,鎖定錨桿,使其保持預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。
在支護(hù)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中,對(duì)多種方案進(jìn)行了比較??紤]到該工程的實(shí)際情況和地質(zhì)勘察報(bào)告,最終選擇了“土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿”的支護(hù)方案,“土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿”的基本形式,如圖2 所示。該方案能夠有效提高土體的承載能力,控制基坑變形,確保施工安全。同時(shí),該方案成本較低,施工簡(jiǎn)便,符合工程要求。根據(jù)該工程采用“土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿”的支護(hù)方案,在施工過(guò)程中,先進(jìn)行土方開(kāi)挖,然后進(jìn)行土釘墻施工。土釘墻施工包括定位成孔、設(shè)置鋼筋、注漿等工序,需嚴(yán)格控制孔深、孔徑、注漿壓力等參數(shù)。預(yù)應(yīng)力錨桿施工時(shí),需先進(jìn)行錨桿成孔、錨桿制作和安裝,然后進(jìn)行注漿和張拉。施工過(guò)程中需做好監(jiān)測(cè)和預(yù)警工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和裂縫等問(wèn)題。
圖2 “土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿”的基本形式(來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
在支護(hù)施工過(guò)程中,可能會(huì)遇到以下難點(diǎn):土質(zhì)不均、地下水位較高、周?chē)ㄖ锩芗?。為解決這些難點(diǎn),可采取以下對(duì)策:加強(qiáng)地質(zhì)勘察,了解土質(zhì)分布情況;采用適當(dāng)降水措施降低地下水位;對(duì)周?chē)ㄖ镞M(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)[5]。
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步與發(fā)展期間,人們對(duì)住房的要求不斷提升,因此房建工程尤其是高層建筑工程會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)。想要確保房建工程的品質(zhì),最重要的就是加強(qiáng)地基的建設(shè)質(zhì)量。而應(yīng)用支護(hù)技術(shù),除了能夠強(qiáng)化地基建設(shè)質(zhì)量,保證房建工程的順利進(jìn)行,也能降低房建施工對(duì)環(huán)境的影響,解決施工當(dāng)中遇到的一些困難。需要注意,不同房建工程應(yīng)當(dāng)選擇合適的支護(hù)技術(shù),確保支護(hù)技術(shù)能夠更好地發(fā)揮作用。