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【摘 要】随着城市化进行的加快,高层建筑工程不断的增多,深基坑施工已经成为城市建筑施工的主要工艺,深基坑支护是深基坑施工的重要安全保障措施。基于此,本文就建筑工程深基坑支护施工技术进行分析与研究。
【关键词】建筑工程;深基坑支护;施工技术
引言
经济建设的不断发展,为建筑行业提供了无限的发展空间。同时面对日趋激烈的内部竞争,建筑行业想要生存和发展,建筑工程的施工质量是根本的出发点和落脚点。深基坑支护技术所利用的是加固或支撑,从而能够保护建筑的施工方式。地下施工时,为了使地下结构更加稳定,更是为了保证建筑物四周的环境更加安全,深基坑支护技术是经常采用的。所以,深基坑支护施工技术在增加建筑工程的安全性和稳定性上有着极为出色的表现,是值得广泛使用的建筑技术,能够促进我国建筑的发展。
一、深基坑支护的相关概念
基坑是建筑施工的基础。在现代生活中,由于土地资源紧张,或地形等原因影响,在进行建筑地下空间施工时,基坑平面不足以用来进行空间的安全放坡,为保障施工安全,需要设立大范围的开挖围护体系,这就是深基坑支护。要使深基坑支护充分发挥作用,必须保障深基坑支护的设计和设置的科学性与合理性。具体要做到以下几点:一是深基坑支护设计要使支护结构在保障房屋建筑具有足够的强度、稳定性和抗变形性的基础上,给予地面以下设施和周边建筑应用的安全防护。二是深基坑支护结构设计首先要保障安全,其次要保障可靠性,要综合考虑施工现场、地质条件、施工设备、环境保护等多方面的因素。三是深基坑支护在满足各项技术要求的基础上,在保障施工安全的前提下要尽可能缩短施工周期。
基于各种客观原因,我国房屋建筑深基坑支护施工中还存在很多问题,影响着支护质量。在实际工作中,要针对这些问题着力解决,保障建筑工程的顺利施工。现阶段建筑深基坑支护施工存在的问题有:一是支护结构设计中常常有因为没有正确选择土体物理学参数而导致支护结构的安全性大幅下降的情况。由于实际施工环境下,地质条件往往复杂多变,给支护结构设计土体物理力学参数的选择带来很大难度。而支护结构承载土地的压力对于支护结构的安全性具有关键影响,如果没有正确选择土体物理力学参数,就会给支护结构安全带来负面影响。二是在实际工作中,施工区域地质条件有时会发生变化,导致根据之前取样进行的支护结构施工设计与实际情况脱节,支护结构无法完全满足基坑实际需求。三是基坑开挖后,其产生的空间效应未被全面考虑,从而导致深基坑边坡失稳。
二、深基坑工程内容及施工特点
(一)深基坑工程的主要内容
深基坑工程的内容主要有:岩土工程勘察与工程调查、支护结构的设计、基坑开挖与支护的施工、低层位移的预测与周边工程的保护和施工现场的测量与监控。
(二)深基坑工程施工的特点
建筑工程中的深基坑通常是指有支护结构或深度超过大于或等于5米的基坑。在建筑工程深基坑施工过程中,进行相应的施工设计、检测、基坑支护等工作,有利于保证深基坑施工的顺利进行,保证周围环境不受到损坏,同时也在一定程度上保障了主体地下结构的安全。由此可见,深基坑支护施工是一项综合性强、较为复杂的工程。其施工特点如下:
1.基坑深度不断增加,主要是为了节约土地资源和提高用地率。而随着建筑的逐渐增高,基础的承受压力也相应加大,同时使得深基坑需不断加深其深度方可满足施工需求。
2.较强的区域性。地质条件、人文条件不相同,深基坑支护工程也相应不同;在相同地方,不同的土地岩土,其性质也不尽相同。故在深基坑开挖时应根据从当地具体情况开展。
3.受周边环境的影响较大。对于超高层、高层建筑工程而言,其通常都处于人流密集、交通发达且建筑物众多的区域,因此,深基坑施工工程中容易受到这些因素的影响。
4.风险性与随机性。深基坑支护工程属于临时工程,部分施工单位对其的资金投入较少,导致安全措施防范方面准备不足,大大提高了工程施工的风险性。另一方面,深基坑工程的施工周期较长,因而极易遇到不可预料的状况,故随机性较大,如强降雨、暴雪等。
三、建筑工程深基坑支护施工技术分析
(一)土钉墙施工技术
土钉墙支护结构主要是以加固的土体、混凝土以及密集的土钉群等为依托,建设出与重力式挡土结构相似的支护结构,以便抵挡来自于土压力和其他的作用力,最大限度保障深基坑和边坡的安全稳定性。土钉墙支护技术之所以能够被广泛应用在建筑深基坑工程中,很大一部分原因是其自身具有结构轻、柔性好、成本低、施工简便等诸多优势。1.土方开挖—测量、放线—安钻杆—钻孔—钻至设计深度—清理—插入土钉—灌浆—养护是土钉墙支护技术施工的主要步骤。
2.具体施工时,用来做标记应该以实际的图纸尺寸和基坑的上下口线为准。在深基坑周围挖积水沟和积水坑,这样形成网状的排水系统,做到及时排水。
3.对于土钉的大孔,孔径要达到100mm,土钉要确保干净,没有锈蚀和痕迹,在土钉进入孔低后,注浆管也随之灌入。土钉焊接托架,注浆后钢筋和砂浆的握紧力加大的同时,土钉进入孔内的位置也能在规定的范围内。
4.注浆所用水泥浆水灰比为0.45~0.55,速凝剂是水泥量的3%,压力控制在0.2~0.4MPa。为了保证水泥浆能顺利流入孔内,需要在注浆过程中适当的拉动注浆管。在水泥浆初凝之前一次注入完成后,时间达到30分钟后,考虑清理注浆管,继续进行再一次的注浆。
5.水泥浆注入4小时后,使用钢筋网进行挂网,使铁丝与钢筋架焊接紧密捆绑在一起。支护面应该分别在不同方向(水平和垂直)预先放置以PVC管为主的泄水管,管口四周用水泥浆密封严实也是需要注意的问题。
(二)护坡桩施工技术
钻孔压技术是护坡桩施工中主要采用的。先要护壁水泥浆,然后投放由碎石和无砂混凝土混合而成的桩基础。施工过程中,设计方案是主要的施工规范和准则,施工要经过主工程师同意签字后才能进行,这是为了保障施工的整体质量水平,减少错误的发生率。 1.采用螺旋钻杆钻到设计规定的位置后,钻杆可以自孔底向孔内从下至上注入水泥浆。
2.在水泥浆注入到规定深度后,需要把钻杆提出,并将钢筋笼和骨料放入孔中。
3.对孔内重复注入高压纸浆直到制成桩。护坡桩施工技术采用多次钻孔压浆,几乎适用于所有的建筑基坑工程。
(三)土层锚杆施工技术
土层锚杆施工主要通过锚杆钻机钻孔直接到达预计深度,注入水泥浆以保护孔壁,同时穿钢丝绞线,进行多次补浆施工,最后基于满足设计要求强度下锁定张拉。具体施工流程如下:测量人员应严格根据设计要求在施工现场确定锚杆具体位置,随后让锚杆机就位,然后详细检查锚杆各个方面有无问题,如钻杆倾角、锚杆水平位置、标高等,确认无误后方可进行作业;在钻孔过程中,应严格根据设计要求钻孔深度进行作业。同时使用锚杆前,应全面检查锚杆是否存在问题,尤其是隐蔽工程要检查并做好相应的记录。此外,作业过程中,如果遇到异常问题或遇到障碍物时应立即停止钻孔,详细分析问题产生原因并采取有效的措施予以解决后方可继续作业。锚杆水平方向孔距应根据施工相关规定进行严格控制,允许误差范围为在50mm以内,保证垂直方向孔距误差在100mm以下。对于钻孔底部的偏斜尺寸应控制在锚杆长度的3%以下。对于注浆的材料种类选择及配合比确定方面,应严格根据设计标准进行,同时要确保浆液内干净,无杂物。浆液在搅拌时采用一边搅拌一边用的形式进行,且应匀速搅拌。注浆时应按照孔底自下而上的顺序进行作业,直至孔口溢出浆液时停止注浆。除此之外,进行张拉锚杆时,应预先标定好张拉设备,张拉施工均需满足锚固体与台座混凝土强度在15MPa以上的条件后方可进行作业。锚杆张拉前,应选取0.1至0.2倍的设计轴向拉力值,并对锚杆进行预张,一般为1至2次,以使锚杆各个部位间紧密,达到杆体完全平直的状态。
结束语
深基坑的开挖与支护结构是一个多学科交叉的复杂的系统工程。严谨的设计、严格的施工和严密的监测是确保基坑工程成功的关键,也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施,直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两方面着手,确保施工的质量和工期,这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究也具有重要意义。
参考文献:
[1]付国军.探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].现代物业(上旬刊),2012,01:72-73.
[2]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013,03:275.
[3]王隽.建筑工程中深基坑中支护施工技术分析[J].安装,2013,09:30-31.
[4]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011,15:72.
[5]秦俭.探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术[A].《建筑科技与管理》组委会.2012年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2012:2.
【关键词】建筑工程;深基坑支护;施工技术
引言
经济建设的不断发展,为建筑行业提供了无限的发展空间。同时面对日趋激烈的内部竞争,建筑行业想要生存和发展,建筑工程的施工质量是根本的出发点和落脚点。深基坑支护技术所利用的是加固或支撑,从而能够保护建筑的施工方式。地下施工时,为了使地下结构更加稳定,更是为了保证建筑物四周的环境更加安全,深基坑支护技术是经常采用的。所以,深基坑支护施工技术在增加建筑工程的安全性和稳定性上有着极为出色的表现,是值得广泛使用的建筑技术,能够促进我国建筑的发展。
一、深基坑支护的相关概念
基坑是建筑施工的基础。在现代生活中,由于土地资源紧张,或地形等原因影响,在进行建筑地下空间施工时,基坑平面不足以用来进行空间的安全放坡,为保障施工安全,需要设立大范围的开挖围护体系,这就是深基坑支护。要使深基坑支护充分发挥作用,必须保障深基坑支护的设计和设置的科学性与合理性。具体要做到以下几点:一是深基坑支护设计要使支护结构在保障房屋建筑具有足够的强度、稳定性和抗变形性的基础上,给予地面以下设施和周边建筑应用的安全防护。二是深基坑支护结构设计首先要保障安全,其次要保障可靠性,要综合考虑施工现场、地质条件、施工设备、环境保护等多方面的因素。三是深基坑支护在满足各项技术要求的基础上,在保障施工安全的前提下要尽可能缩短施工周期。
基于各种客观原因,我国房屋建筑深基坑支护施工中还存在很多问题,影响着支护质量。在实际工作中,要针对这些问题着力解决,保障建筑工程的顺利施工。现阶段建筑深基坑支护施工存在的问题有:一是支护结构设计中常常有因为没有正确选择土体物理学参数而导致支护结构的安全性大幅下降的情况。由于实际施工环境下,地质条件往往复杂多变,给支护结构设计土体物理力学参数的选择带来很大难度。而支护结构承载土地的压力对于支护结构的安全性具有关键影响,如果没有正确选择土体物理力学参数,就会给支护结构安全带来负面影响。二是在实际工作中,施工区域地质条件有时会发生变化,导致根据之前取样进行的支护结构施工设计与实际情况脱节,支护结构无法完全满足基坑实际需求。三是基坑开挖后,其产生的空间效应未被全面考虑,从而导致深基坑边坡失稳。
二、深基坑工程内容及施工特点
(一)深基坑工程的主要内容
深基坑工程的内容主要有:岩土工程勘察与工程调查、支护结构的设计、基坑开挖与支护的施工、低层位移的预测与周边工程的保护和施工现场的测量与监控。
(二)深基坑工程施工的特点
建筑工程中的深基坑通常是指有支护结构或深度超过大于或等于5米的基坑。在建筑工程深基坑施工过程中,进行相应的施工设计、检测、基坑支护等工作,有利于保证深基坑施工的顺利进行,保证周围环境不受到损坏,同时也在一定程度上保障了主体地下结构的安全。由此可见,深基坑支护施工是一项综合性强、较为复杂的工程。其施工特点如下:
1.基坑深度不断增加,主要是为了节约土地资源和提高用地率。而随着建筑的逐渐增高,基础的承受压力也相应加大,同时使得深基坑需不断加深其深度方可满足施工需求。
2.较强的区域性。地质条件、人文条件不相同,深基坑支护工程也相应不同;在相同地方,不同的土地岩土,其性质也不尽相同。故在深基坑开挖时应根据从当地具体情况开展。
3.受周边环境的影响较大。对于超高层、高层建筑工程而言,其通常都处于人流密集、交通发达且建筑物众多的区域,因此,深基坑施工工程中容易受到这些因素的影响。
4.风险性与随机性。深基坑支护工程属于临时工程,部分施工单位对其的资金投入较少,导致安全措施防范方面准备不足,大大提高了工程施工的风险性。另一方面,深基坑工程的施工周期较长,因而极易遇到不可预料的状况,故随机性较大,如强降雨、暴雪等。
三、建筑工程深基坑支护施工技术分析
(一)土钉墙施工技术
土钉墙支护结构主要是以加固的土体、混凝土以及密集的土钉群等为依托,建设出与重力式挡土结构相似的支护结构,以便抵挡来自于土压力和其他的作用力,最大限度保障深基坑和边坡的安全稳定性。土钉墙支护技术之所以能够被广泛应用在建筑深基坑工程中,很大一部分原因是其自身具有结构轻、柔性好、成本低、施工简便等诸多优势。1.土方开挖—测量、放线—安钻杆—钻孔—钻至设计深度—清理—插入土钉—灌浆—养护是土钉墙支护技术施工的主要步骤。
2.具体施工时,用来做标记应该以实际的图纸尺寸和基坑的上下口线为准。在深基坑周围挖积水沟和积水坑,这样形成网状的排水系统,做到及时排水。
3.对于土钉的大孔,孔径要达到100mm,土钉要确保干净,没有锈蚀和痕迹,在土钉进入孔低后,注浆管也随之灌入。土钉焊接托架,注浆后钢筋和砂浆的握紧力加大的同时,土钉进入孔内的位置也能在规定的范围内。
4.注浆所用水泥浆水灰比为0.45~0.55,速凝剂是水泥量的3%,压力控制在0.2~0.4MPa。为了保证水泥浆能顺利流入孔内,需要在注浆过程中适当的拉动注浆管。在水泥浆初凝之前一次注入完成后,时间达到30分钟后,考虑清理注浆管,继续进行再一次的注浆。
5.水泥浆注入4小时后,使用钢筋网进行挂网,使铁丝与钢筋架焊接紧密捆绑在一起。支护面应该分别在不同方向(水平和垂直)预先放置以PVC管为主的泄水管,管口四周用水泥浆密封严实也是需要注意的问题。
(二)护坡桩施工技术
钻孔压技术是护坡桩施工中主要采用的。先要护壁水泥浆,然后投放由碎石和无砂混凝土混合而成的桩基础。施工过程中,设计方案是主要的施工规范和准则,施工要经过主工程师同意签字后才能进行,这是为了保障施工的整体质量水平,减少错误的发生率。 1.采用螺旋钻杆钻到设计规定的位置后,钻杆可以自孔底向孔内从下至上注入水泥浆。
2.在水泥浆注入到规定深度后,需要把钻杆提出,并将钢筋笼和骨料放入孔中。
3.对孔内重复注入高压纸浆直到制成桩。护坡桩施工技术采用多次钻孔压浆,几乎适用于所有的建筑基坑工程。
(三)土层锚杆施工技术
土层锚杆施工主要通过锚杆钻机钻孔直接到达预计深度,注入水泥浆以保护孔壁,同时穿钢丝绞线,进行多次补浆施工,最后基于满足设计要求强度下锁定张拉。具体施工流程如下:测量人员应严格根据设计要求在施工现场确定锚杆具体位置,随后让锚杆机就位,然后详细检查锚杆各个方面有无问题,如钻杆倾角、锚杆水平位置、标高等,确认无误后方可进行作业;在钻孔过程中,应严格根据设计要求钻孔深度进行作业。同时使用锚杆前,应全面检查锚杆是否存在问题,尤其是隐蔽工程要检查并做好相应的记录。此外,作业过程中,如果遇到异常问题或遇到障碍物时应立即停止钻孔,详细分析问题产生原因并采取有效的措施予以解决后方可继续作业。锚杆水平方向孔距应根据施工相关规定进行严格控制,允许误差范围为在50mm以内,保证垂直方向孔距误差在100mm以下。对于钻孔底部的偏斜尺寸应控制在锚杆长度的3%以下。对于注浆的材料种类选择及配合比确定方面,应严格根据设计标准进行,同时要确保浆液内干净,无杂物。浆液在搅拌时采用一边搅拌一边用的形式进行,且应匀速搅拌。注浆时应按照孔底自下而上的顺序进行作业,直至孔口溢出浆液时停止注浆。除此之外,进行张拉锚杆时,应预先标定好张拉设备,张拉施工均需满足锚固体与台座混凝土强度在15MPa以上的条件后方可进行作业。锚杆张拉前,应选取0.1至0.2倍的设计轴向拉力值,并对锚杆进行预张,一般为1至2次,以使锚杆各个部位间紧密,达到杆体完全平直的状态。
结束语
深基坑的开挖与支护结构是一个多学科交叉的复杂的系统工程。严谨的设计、严格的施工和严密的监测是确保基坑工程成功的关键,也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施,直接关系到建筑的安全性、耐久性。深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两方面着手,确保施工的质量和工期,这对于加深对建筑深基坑施工技术的研究也具有重要意义。
参考文献:
[1]付国军.探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].现代物业(上旬刊),2012,01:72-73.
[2]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013,03:275.
[3]王隽.建筑工程中深基坑中支护施工技术分析[J].安装,2013,09:30-31.
[4]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯,2011,15:72.
[5]秦俭.探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术[A].《建筑科技与管理》组委会.2012年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2012:2.