建筑工程深基坑支護施工技術的意義

時間:2022-05-31 10:08:05

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建筑工程深基坑支護施工技術的意義

【摘要】深基坑支護技術是建筑工程中的關鍵技術之一,關系到建筑質量的穩定和建筑功能的發揮。在大型建筑工程中,深基坑支護技術被廣泛應用。深基坑技術的支護方式多樣,對施工環境的要求較高,因此在實際施工中需要根據施工環境、地下水滲透情況合理選擇支護技術和施工方案,以此保障深基坑施工的安全性。基于此,本文將對建筑工程中深基坑支護的施工技術進行具體分析,結合施工實際情況,提出一系列有針對性的施工措施,以保證建筑工程的施工質量。

【關鍵詞】深基坑;支護技術;建筑工程;應用措施

基坑支護施工技術和施工安全性密切關聯,基坑的穩定性會影響到地基穩定性,并最終對建筑整體的穩定性帶來影響。因為當前的施工建筑多為高層建筑,所以其基坑深度多為5m以上,也就是深基坑。深基坑的支護體系屬于臨時結構,安全儲備并不大,因此風險性較高,且基坑受環境影響也較大,比如軟粘土或者黃土地基中,基坑工程差異也很大,這導致在具體施工中,不同環節的支護技術存在一定的差異,對深基坑支護的工藝有不同的要求。

1深基坑支護技術概念與特征

深基坑支護技術是指在深基坑開挖中,用于保障基坑結構穩定性的一種技術,該技術主要通過對基坑環境的支擋和加固,增強基坑結構的穩定性,降低不必要的風險,提高施工中的安全系數[1]。從深基坑支護技術的運行內容看,該技術的主要特征有四點:(1)該技術受到基坑設計、勘測、設備管理、投入、現場施工等因素影響。(2)在基坑施工過程中,如地質條件等環境條件也會發生改變,例如在軟土地基中,伴隨施工推進,土體結構改變,強度會隨之減弱,沉降問題會更容易發生,支護要起到的安全防護作用也就更突出。(3)深基坑支護技術需要較長的施工周期,因此在施工期間,必須注意支護搭建的隱蔽性,避免影響或干擾到正常施工。(4)該技術擁有多種支護類型,每種支護類型擁有特有的優點和適用范圍,如土釘墻支護對空間要求不高,適用于基坑空間狹窄的環境,鋼板樁支護的承載力較強,適用于軟地面基坑。故在具體的支護類型選擇上,施工人員要結合外界條件,選擇最合適的支護樣式,為基坑施工提供最佳安全保障。

2應用深基坑支護技術的意義

我國的城市群正在大力擴充,城市中的建筑數量迅速增加,對土地資源的占用率也越來越高。為更有效利用土地資源,大部分建筑都開始擴展地下空間,所以建設項目的深基坑深度逐漸增加。常見的深基坑支護技術有3~4層,總深度在20m以上[2]。基坑的加深導致施工風險性上升,為了降低土體結構改變可能引發的事故風險,需結合基坑的環境條件和建筑的施工要求,挑選合適的支護類型,并選擇恰當的深基坑支護技術,提高基坑開挖的安全系數,保護施工人員的人身安全。

3深基坑支護施工技術類型

3.1土釘墻支護

土釘墻支護屬于被動支護結構,該技術工作空間小,施工方便,整體施工成本相對較低。(1)在土釘墻的施工中,結構單元首先制作土釘,并按照間距要求焊接支架,以避開土釘安裝過程中的障礙物以及防止土釘偏移。(2)在土釘孔形成階段,要加強對孔徑和孔角的控制,合理確定孔位[3]。施工單位應根據工程設計要求,核對孔徑、深度等參數。粘土釘孔形成工作完成后,需要進行業務驗收工作。自檢工作結束后,工作人員需要記錄隱蔽工程驗收情況,提高現場檢驗質量。(3)控制土釘的插入深度送入土釘,檢查焊接質量,調整支架的角度。

3.2錨桿支護

錨桿支護是一種主動支護結構,相比土釘墻支護,錨桿支護有一段額外的自由段,所以其施工工藝比土釘墻支護更加復雜。為了在建筑工程中順利實現錨桿支護,設計人員首先對錨桿的具體位置有明確的定位,確定好錨桿位置后再調查建筑工程的深基坑,根據深基坑情況準備好所需設備,施工人員將按照設計方案進行錨桿支架的施工。在具體施工時,負責施工的隊伍要明確錨桿支護的兩大重點,一是鉆孔的質量,二是鉆孔的深度,對于水平孔的間距誤差,絕對不能超過50mm[4]。在支護成型時,對于水灰比要特別調整,對于灌漿材料的質量也要格外重視,灌漿質量應當在錨桿之前提前檢查,確保質量符合要求,再按照自上而下的順序注入灌漿,避免灌漿中出現雜質,灌漿后停止施工。

3.3鋼板樁支護

鋼板樁支護技術主要用于8m以上的深基坑施工,在鋼板樁支護施工中,施工人員首先要定位放線和挖基槽,然后再安裝導梁并施打鋼板樁,最后拆除導梁。在施工時要注意邊緣外是否為支模和拆模提供有余地,同時,基坑溝槽的鋼板樁支護平面布置必須足夠平直和整齊,如果平面布置形狀有不規則的轉角,就可能造成其對地基的穩固效果減弱。鋼板樁在安裝前要測試其化學成分及機械性能,包括鋼材的化學成分,構件拉伸強度、鎖口強度、延伸率等等,其中拉伸和彎曲試驗是必須進行的基礎試件試驗,其余試驗可根據鋼材規格適當添加。鋼板樁支護技術防水性能強,可減少地下水的影響,保證基礎結構的強度。目前,建筑工程普遍采用板樁支護技術,這是因為建筑中使用的材料可以回收利用,實現“節本增益”的目的,但因為使用板樁時會產生噪音,給當地居民的生活帶來一定的影響,所以在采用鋼板樁支護時要格外注意噪音控制和處理[5]。

4深基坑支護施工措施

4.1明挖施工

此類施工方式具有安全、經濟、快捷及簡單等優勢,適合很多情況下的地下管線和建筑的基坑施工。其適用環境為基坑工程、地下工程平面尺寸較大、工程施工需淺埋等。從功能上看,此類支護技術主要內容為:(1)在擋板技術上,一般包含地下連續墻、鉆孔灌注樁、深層水泥攪拌樁及鋼板樁等,其主要作用是應對環境所形成的外部壓力。(2)在擋水技術上,其主要利用鎖扣鋼板樁、地下連續墻及旋噴樁等,其主要作用是防止外界環境中的水體滲入基坑,避免因為滲水影響基坑穩定性。(3)在支撐技術上主要利用組合后的鋼筋混凝土和鋼、型鋼和鋼管內支撐等,其主要作用是防止側力影響構架導致位移等問題的發生。

4.2暗挖施工

此類施工方式主要應用于城市建筑施工中,且施工不能以明挖法進行時,或者施工土壤和含水量達到暗挖標準時,如含水松散層等。通常情況下此類施工方式的設計和施工,遵循“新奧法”規則,先在初期強化支護,第二步再注漿,最后開始正式開挖。超前導管的鋼管以30~50mm為主,在其中灌入化學漿或水泥,待其凝固后,強化圍巖穩定性[6]。當挖掘深度達到0.75m后,保留挖掘后形成的中心土,并沿中心挖出環形形狀,然后置入混凝土5~8㎝,搭建鋼筋網和拱架,并在此基礎上再置入混凝土25~30cm,待其穩定后,在該基礎上先做防水層,然后對其進行再次襯砌。如果開挖環境較差,施工隊可采用洞樁法、柱洞法、側洞法和中洞法,這些施工方式在設計過程以柱或梁實現跨與跨之間的連接為目標,施工理念主要是將涉及的墻體,改成中小段斷面,以優化整個施工的安全性,保障暗挖的穩定運行。

4.3蓋挖施工

此類方式又被稱之為逆挖法,其主要內容是圍繞邊坡支護,將支護作為連續墻和混凝土灌注樁,并基于邊坡支護的保護進行挖掘工作。蓋挖法有兩種施工方法,第一種是由淺而深,施工人員在施工時逐層開挖,一邊挖掘一邊做結構,第二種是一氣呵成的逆挖法,施工人員直接挖到底后再開始做結構。由淺而深的開挖在地質環境復雜、開挖斷面太大的建筑工程中能發揮很好的作用,而直接挖到底再開始做結構的逆挖法適用于地質環境簡單、開挖斷面不大的建筑工程。高層建筑一般選擇逆挖法施工,這是因為高層建筑的施工環境較為苛刻,建筑附近存在多條道路或者地下管線,這些道路和地下管線容易因為施工行為被破壞,而選擇逆挖法,在開挖過程中,地下結構可以對坑壁起到支護效果,即利用地下結構自身的樁、柱、梁、板作為支撐,同時可省去內部支撐體系,這樣就避免了對建筑物附近設備設施的破壞,是當前在建筑行業被廣泛推廣應用的新技術。

4.4凍結施工

由于此類方式主要是用冷凍方式,控制地下水流,以保障基坑開挖的穩定性。此類建設方式主要在軟巖底層或松散砂層利用人工制冷方式,將地層進行凍結,從而排除地下水影響的技術措施。在施工地域開鉆鉆孔,待鉆孔數量達到一定標準后,將供液管深入其中,以循環制冷設備并注入冷凍液,使地層中出現局部凍結壁,凍結壁不會透水,而且具備一定的抗地壓作用,且工程完成后,凍結壁就會融化,不會對地層的巖土造成什么影響。這種施工方法特別適用于松散含水地層的工程項目,早期多見于各種礦井施工作業工程,近些年也開始應用居民建筑的施工過程中。

5結語

深基坑支護施工技術在建設工程施工中占有重要地位。施工單位應根據實際情況合理選擇深基坑支護施工工藝。此外,要落實質量控制措施,確保施工效能得到最大化實現。

參考文獻

[1]鄧廣玉.深基坑支護施工技術在建筑工程中的應用探究[J].工程建設與設計,2021(21):55-58.

[2]陳凡.建筑工程中深基坑支護施工技術分析[J].石油化工建設,2021(05):157-158.

[3]鄭建坤.建筑工程施工中深基坑支護的施工技術控制[J].四川水泥,2021(10):172-173.

[4]龐秀萍.建筑工程施工中深基坑支護施工技術探討[J].四川水泥,2021(10):176-177.

[5]張文功.建筑施工中深基坑支護施工技術的應用研究[J].中國高新科技,2021(18):87-88.

[6]楊晶.建筑工程中的深基坑支護施工相關技術的應用[J].四川水泥,2021(09):167-168.

作者:潘景斌