探讨高层建筑深基坑支护施工

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  摘要:深基坑工程是建设工程施工中内容丰富且富有变化的领域是高层建筑工程施工中最为复杂的技术领域之一。它不仅要保证施工过程中的稳定,而且要严格限制周边的地层位移以确保环境安全。因此,深基坑工程设计与施工必须要引起高度重视。
  关键词:高层建筑; 深基坑支护; 支护形式; 施工技术
  一、高层建筑深基坑支护的常见形式
  1.混凝土挡土墙+基底加固。该支护形式的主要优点是工程造价相对较低、便于施工,并且能够有效地控制基坑边坡的隆起和深层滑动情况;缺点是施工工期长、对环境污染较大、基底加固时的施工质量较难控制、并且无法满足上部结构的施工要求。
  2.土钉墙支护。是在基坑开挖期间采用排列较为密集的钢结构杆件于原位土体中,并喷射混凝土面层,使土体、杆件以及混凝土面层形成混合土体,达到支护的目的。该支护形式的优点是施工工期短、工艺简单、成本相对较低。
  3.复合土钉墙支护。主要是由混凝土搅拌桩等超前支护组成的防渗帷幕,能够有效地解决喷射面与土体的粘结问题,并且具有较好的隔水性。基坑深度一般为5 ~ 10m,比较适合在距离周围建筑物较远且对变形要求较高的基坑中使用。其优点是工期短、成本低、施工工艺简单。
  4.喷锚网支护。是一种比较先进的支护形式,比较适合在土质条件较差的地方使用,具有施工灵活、设备简单、支护费用低、对基坑附近建筑物影响程度小等优点。
  二、深基坑开挖的施工方法选择
  深基坑开挖的施工方法很多,但最为合理的施工方法是:
  1.根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地革加固条件,提出详细的可操作的开挖与支撑的施工程序及施工参数按分层、分步、对称、平衡的原则制定开挖与支撑的施工工序和施工参数。最主要的施工参数是分层开的层数、每层开挖深度,以及每层开挖中基坑档墙被动区土体开挖后,挡墙未支撑前的暴露时间和暴露宽度及高度,大面积不规则形状的高层建筑深基坑中,基坑挡墙被动区土体在基坑中间部分地层先开挖的过程中,被保留成支撑挡的土堤,此土堤断面尺寸按其能抵住挡墙的要求而定,为主要设计参数。
  2.严格按选定的施工程序和施工参数施工,就使复杂多变的施工因素变为较明确而有规律性的施工因素,其引发的时空效应也能较符合设计预期的要求。
  三、高层建筑深基坑支护的施工技术
  1.施工前期的准备工作在进行支护施工之前,需认真对施工现场的标高以及基坑开挖深度进行复核,并对基坑周边的建筑物类型、道路和地下管线等的详细资料进行调查,施工过程中一旦出现与勘查报告及设计要求不符的情况时,必须立即通知相关设计单位进行调整。
  2.支护桩施工支护桩的施工是整个支护过程中较为重要环节,成桩的质量优劣直接影响整个支护结构的质量,因此,必须对施工过程的主要工序进行严格控制,如成孔、清孔、制作及安放钢筋笼、混凝土的配合比等。
  3.锚杆施工锚杆是一种较为新型的成拉杆件,其一端与挡土墙进行可靠联结,另一端则锚固于地基的岩石中,主要是利用锚杆与岩石之间的锚固力来承受各种向外的倾覆力。当基坑开挖至锚杆的标高之后,应先进行土层锚杆施工,具体步骤为:钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆,浆液通常采用水泥砂浆,注浆结束后,开始安装钢腰梁、台座、垫板、穿外锚具、最后进行张拉锚固,并在现场进行试验,确定锚杆符合设计要求后方可结束。
  4.土方开挖在基坑土方开挖过程中,一般挖土量都会比较大,尘土会使周围的居民受到一定的影响,所以在开挖过程中,应采用分层开挖的方式进行,这样就可以一边挖一边运,避免了大量的土方堆积。土方开挖的速度应根据对围护结构监测结构的变化而变化,一旦结构发生位移、沉降等异常现象时,需立即停止,并及时查明原因,采取相应的措施进行处理。
  四、高层建筑深基坑支护施工的质量控制要点
  高层建筑深基坑支护的施工阶段是整个工程中较为关键的阶段,因此,必须对该阶段的质量进行严格控制。
  1.深基坑施工
  在高层建筑深基坑工程中,包括许多重要环节,如挖土、防水、挡土及维护等,是一项较为复杂的系统工程,一旦其中任何一个环节出现失误,都将会对整个工程造成影响,严重时还会发生安全事故。因此,施工单位必须严格按照施工流程和有关的技术规范等组织施工,并对重要位置的施工制定详细可行的施工方案,同时还应加强过程控制。例如,在确定土方开挖方案时,需对基坑的地质报告、地下设施以及周边建筑物等实际情况进行详细分析,如果是特殊土体则应精心组织施工,对于软土地区而言,基坑的开挖深度不宜过大;膨胀土地区尽量不要在雨季进行开挖。
  2.深基坑周围土体止水效果的控制
  由于地下水对深基坑工程的施工影响较大,因此,在地下水位较高的地区进行深基坑施工,必须制定详细的止水方案。在制定具体的止水方案时,应从防、降、排这三个方面加以考虑,并根据地勘部门提供的详细地质资料,分析地下水的主要成因,同时还应对基坑周围的环境进行深入了解,绝对不能仅靠不间断的抽水来降低水位,不然很有可能造成基坑附近的土体发生流失,致使周边建筑物不均匀沉陷,严重时甚至会发生管涌,不仅增加了处理难度,而且还会延误工期。止水帷幕是深基坑支护中较为常用一种止水措施,为了确保支护工程能够顺利进行,在止水帷幕施工时需注意以下几点:1.确保桩体质量合格;2.确保桩的密实度和搭接长度符合要求,防止桩头开叉、蜂窝、空洞等现象的发生。
  3.深基坑支护的监测
  基坑工程监测项目包括:支护结构水平位移;周围建筑物、地下管线变形;地下水位;桩、墙内力;锚杆拉力;支撑轴力;立柱变形;土体分层竖向位移;支护结构界面上侧向压力等。位移观测基准点数量不应少于两点,且应设在影响范围以外。监测项目在基坑开挖前应测得初始值,且不应少于两次。各项监测的时间间隔可根据施工进度确定:当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时,应加密观测次数;当有事故征兆时,应连续监测。基坑开挖监测过程中,检测单位应根据设计要求提交阶段性监测结果报告,工程结束时应提交完整的监测报告。加强对基坑周边的管理:施工单位在基坑周边附近违章堆放重物超载,施工过程破坏了边坡整体面或基坑周边行驶重车时,也极易造成基坑失稳事故。因此,支护完毕后,应要求支护施工单位与总承包单位办理阶段验收和文字移交手续,将基坑支护情况、监测结果、注意事项等书面转交总包单位,同时要求检测单位加强深基坑监测、备案制度。
  五、结束语
  随着高层建筑的发展,建筑高度逐渐升高,深基坑支护的难度会越来越来。只有在施工过程中对施工质量进行严格控制,才能确保整体工程的质量。
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