建筑施工中深基坑支护技术的应用

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  摘要:当前,中国产业结构发展趋势逐渐多元化,众多领域都呈现出新的活力,尤其是建筑行业,发展形势良好。由于经济发展的快速推动作用,极大地促进了城市建设发展,对于建筑技术提出了更新更高的要求。而在建筑施工过程中,深基坑支护工程又是重要内容,直接关系到建筑工程的最终质量。
  关键词:深基坑支护;施工特点;技术应用
  1引言
  随着城市现代化建设步伐的日益加快,高层建筑对于基础工程施工质量与效率的要求日渐提高,深基坑支护作为基础工程施工过程中重要且关键的环节,其支护结构与方式的选择、支护技术的专业化发展、支护设计与施工的动态监控都对基础工程乃至整个建筑工程的施工品质具有重大影响。那么根据建筑工程的设计需要,结合建设用地与周围环境的具体情况,选择经济合理的支护结构和支护形式,强化对深基坑支护技术的适应性优化与手段创新,便成为促进建筑工程现代化发展的重要内容。
  2深基坑支护结构与支护技术
  2.1桩墙——内支撑支护技术
  这种支护结构在在通过排桩挡墙承受基坑侧壁土体与水体压力的同时,通过内支撑给予排桩经过连接点的反向支撑力,从而在基坑开挖深度不断加深的现实情况下,优化悬臂式支护结构在软土中不宜超过5m的限制,可以满足1、2、3级基坑的支护要求。桩墙——内支撑支护技术的主要施工方式是在基坑四周设置人工挖孔桩排或旋喷桩以抵抗四周土体的侧向力,并根据土质和地下水位的情况,适时增加内支撑或预应力锚索约束等措施。如果地下水位高于坑底或出现管涌等不良现象,则需要加设止水帷幕,进行深井降水货轻型井点降水等止水、降水措施,亦或采用地下连续墙支护结构,以达到良好基坑稳定性、防渗性、整体性等进一步加强。
  2.2预应力锚杆支护技术
  预应力锚杆支护技术是将锚杆的一端与支护桩、格构梁等构筑物相连接,而另一端则深入地层深处,在安装过程中对锚杆施加预应力,并采用水泥浆体将预应力钢筋与土层进行粘结,从而能够达到边缘土体的侧压力有效传至于土体深处的效果,实现锚杆支护与土体压力分散支撑相统一的更强支撑体系。预应力锚杆支护技术需要根据基坑支护和建筑功能性的需要,合理控制锚杆的长度(锚固段与自由段)与安装角度设计、锚杆的张拉、注浆的材料与压力以及注浆的程序,从而达到锚杆支护施工的安全性、可靠性和经济性。
  2.3重力式水泥挡墙技术
  重力式水泥挡墙是依靠墙体自身的重力用于抵挡土体侧压力的一种支护结构,通过搅拌器械将水泥与地基软土进行强制拌和,以形成深层水泥搅拌桩组成的重力式水泥土挡墙,达到土质和地基强度同时提高的一种深基坑支护方式。在现实基础工程施工中可采用实体式或格栅式的挡墙结构。重力式水泥挡墙技术适用于开挖深度不大于6m的软土基坑支护(如果基坑深度超过6m,需在水泥土墙中插入加筋杆件,以形成加筋水泥土挡墙),可以起到挡土和止水的双重功能。重力式水泥挡墙技术需要考虑地下水对水泥混凝土材料的腐蚀问题,并严格控制水泥浆的密度、输浆量、钻头的角度及钻井的深度、喷浆高程及停浆面以及搅拌装的长度等,并在成桩后在规定的时间对桩身的均匀性及其直径,桩体的荷载力和强度进行抽检和计算,确保桩身的受力、变形与均匀程度,及施工工艺与流程符合建筑设计的要求。
  2.4土钉墙支护技术
  土钉墙支护技术是将基坑侧边利用土钉对土体进行加固,然后再在加固后的边坡铺设钢丝网,并喷射混凝土面板达到支护结构与土方边坡有效结合的一种加固型的支护方法。土钉墙支护技术使加固范围内土体自身稳定性加强,形成类似挡土墙性质的结构,达到强化支护基坑的目的。为了适应当下高层建筑及地下建筑工程的发展需要,土钉墙技术逐渐与水泥土桩、微型桩、预应力锚杆技术相结合,形成了复合土钉墙支护技术,从而大大提高了建设施工的进度,缩小了施工占用的面积,降低了放坡的难度,提升了施工的经济性与灵活性。土钉墙支护技术适用于基坑等级为2、3级的非软土场地,且基坑深度最好控制在12m以内(软土地质或超过12m的开挖深度最好采用复合土钉墙支护技术)。土钉墙支护技术要强化对注浆工艺、土钉墙拉拔、混凝土喷射的设计试验与现场试验,确定合理的工艺参数,保证土钉孔锚固浆砂的强度、注浆的压力、网与土钉的连接方式及喷射混凝土的强度与厚度等,使其符合设计的要求以及建筑工程质量发展的需要。
  3深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用
  3.1土层锚杆技术的应用
  在运用土层锚杆技术的过程中,主要是利用锚杆钻机开展钻孔作业,直至预定深度,在注入水泥浆后还要加强对孔壁的保护。与此同时,还要穿钢丝绞线,并立足于实际情况进行补浆,通过锁定张拉确保其强度达标。施工时,对于测量人员而言,应从工程实际设计需求出发,进入施工现场对锚杆位置进行认真确定,保证锚杆机位置的准确性,还要对锚杆各部件进行严格检查,比如说锚杆标高及水平位置的合理性、钻杆倾角准确性,尽可能地降低误差,紧接着进行具体作业。实际钻孔过程中,必须认真研读施工设计要求,在此基础上进行钻孔施工。锚杆使用前,必须经过严格检查,特别是隐蔽性工程,还需作进一步检查,做好详细记录,以便后续检查人员参考。钻孔过程中,一旦发生异常或者遇到障碍物,应当立即停止钻进,并详细分析问题的成因,及时采取有效的解决措施,为后期顺利作业奠定基础。
  3.2土钉支护技术
  土钉支护主要依靠土钉和土体之间的作用力,增强边坡自身功能,使边坡土体保持稳定安全。通常情况下,土体出现形变往往是受弯矩作用与拉力作用的双重影响,因此,在设计土钉时,就必须严格依照施工标准,根据建筑工程实际进行规划设计,使土钉的抗拉力与强度得到有效提升。值得注意的是,在土钉支护施工过程中,还要按照有关要求与规定开展土钉拉拔试验,提高土钉的拉拔力。与此同时,还要在注浆量与注浆力度方面严格把控,从钻机总长度对实际孔深进行计算,各孔口深度都应准确标注出来,便于操作人员进行观察与参考。在实际施工过程中,应从施工设计要
  3.3护坡桩技术
  在进行建筑基坑施工时,也会经常应用护坡桩施工技术。对于护坡桩技术而言,施工效率较高,普遍应用于复杂地质环境施工,不会对环境造成严重污染。在护坡桩施工技术应用过程中,应借助于螺旋钻机进行深度预定操作,然后从孔底按照自下而上的顺序压入浆液,除了要避免出现塌孔外,还要全程加强控制地下水位,防止由于地下水的存在,使浆液上升。在将所有钻杆提出后,就要投放骨料与钢筋笼,并进行高压补浆作业,重复操作多次。较之于其他施工技术,护坡桩施工技术操作更为简便,在钻孔操作中应用较多,但是在实际应用时,应考虑设计方案要求,从而提高成桩质量。
  3.4深层搅拌桩支护技术
  在深层搅拌桩支护技术应用过程中,主要是利用石灰与水泥固化的性质,借助于搅拌机器,对软土和固化剂进行搅拌,使之充分发生固化反应,形成一个个的桩体,使软土的强度和水稳性达到要求。对于二级或三级基坑而言,其深度均小于 7m,如果要对坑边至红线间隔重组,就要采用深层搅拌桩支护技术,使水泥的不透水性得到有效发挥,挡水和挡灰,采用的设备也比较简单,也便于操作,主要運用的是造价低廉的水泥,适用于粉土、粘土、淤泥以及淤泥质土的地基环境。
  4结束语
  深基坑支护工程作为建筑工程施工建设的重要内容,对于整个建筑工程的施工质量具有重要影响。为此,必须在施工建设过程中合理运用深基坑支护技术,使深基坑技术的功能得以充分发挥,进而确保工程整体质量。对于建筑施工企业而言,应当提高对深基坑支护技术的关注,加强钻研与应用,为建筑施工质量提供有效保障。
  参考文献
  [1]孔祥夔.土建基础施工过程中的深基坑支护技术探究[J].科学技术创新,2015(21):223.
  [2]许卫军,杨小波,胡超群.建筑施工中深基坑支护技术的应用[J].中国住宅设施,2016(1):36~38.
  (作者单位:沈阳天之成建设工程有限公司)
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