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【摘 要】 深基坑支护工程可作为施工现场临时支护结构之一,但是其类型选择、稳定计算、施工情况均影响着建筑工程其他部分的安全、工期和造价,也是保证高层建筑施工安全和质量的关键。本文主要阐述了高层建筑深基坑施工的管理措施。
【关键词】 高层建筑;深基坑;施工管理;措施
一、深基坑工程施工的特点
1、基坑的深度不断增加。城市的发展使得建筑物成本中地皮费用比例不断增加,且为满足国家对建筑物地下室及人防的要求,建筑投资者就得向地下空间发展。以往建1~2层地下室,在大城市也较为少见,中等城市更加少见。而现如今大中型城市基坑开挖深度多在10m以上。
2、工程地质条件选择性低。基坑周邊环境复杂。城市建筑物的选址被整个城市整体规划所制约,往往会遇地质条件差问题,这在某些沿海经济开发区更显著。城市中,高层与超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。通常,这些地方原有的建筑结构陈旧,地上和地下管线密布。所以,基坑开挖不但要确保基坑本身的稳定,也要确保四周建筑物与构筑物的完好。
3、基坑支护的形式多样化。常见的基坑支护型式包括混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等;还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护,及上述各种支护形式的综合使用。
4、基坑支护工程的事故较多。造成基坑事故频发的原因非常多,体现在设计、勘察、施工上。如计算模式及计算方法的选择、钻孔资料不详细、管理不善、技术不到位等。这需要靠各方面的共同努力才能保证质量与安全,降低事故发生率。
二、高层建筑深基坑类型
(一)钢板桩支护
顾名思义,钢板桩支护就是利用钢板挡住土体的一种基坑支护方法。按钢板桩所采用的钢板类型不同可分为工字钢基坑支护和拉森钢板支护。其中最常在深基坑中应用的是拉森钢板支护。拉森钢板桩是一种典型的新型建材,有U型、Z型、W型三种断面形式。拉森钢板桩具有许多的优点,如超强的防水性能、围挡刚度大、材料可循环使用、经济简易等,因而这种方法在土工行业中大受欢迎,近来也被应用到深基坑支护中。
钢板桩支护也有其缺点,主要就是钢板容易在土体巨大的侧向挤压荷载下发生大的变形,这在深基坑中表现的尤为明显,虽然现在新型的拉森钢板桩对这个方面有所改进,但拉森钢板桩在施工过程中会产生很大的噪声,限制了其在高层建筑中的应用。另有未解决钢板桩易变形的问题,可根据基坑情况采用多层钢板支护。
(二)土钉支护
即土体墙支护,它是一种利用在土体中钻孔制作的钢筋混凝土杆与土体间的摩擦力达到支护效果的方法。土钉支护是近年来才在我国推广开来的支护方法。该方法施工简便、安全可靠、对土体扰动小、造价低廉,在推广之后迅速受到各施工单位的亲睐并随之普及开来。土钉支护由于是利用钢筋混凝土杆与土体之间的摩擦力来达到稳固土体的目的,并未形成一个封闭的支护墙,所以对于一些特殊土体,如含水丰富的粉细砂土、软弱土层等,并不适用。
(三)地下连续墙支护
地下连续墙同样是在近年来才在高层建筑深基坑中普及的一种支护方式。其在其它土工建设,如地铁施工等深基坑明开挖,应用广泛,起到了很好的支护效果。地下连续墙不同于前面两种方法,它可以单独作为一种永久的封闭式支护设施存在,现在的高层建筑除了充分利用了地上空间之外,也注重地下空间的利用。地下连续墙便既可作为一种支护结构达到支护的效果,又可兼做地下室的墙体,一举多得,并且对于各种不良的地质条件,都可适用。当然,地下连续墙的造价十分高昂,在选取支护方案时要做充分的比较。
三、如何加强深基坑工程施工管理
(一)转变传统的深基坑设计理念
传统的深基坑设计理念是阻碍现今高层建筑工程深基坑施工管理的主要因素之一,因此,必须转变传统设计理念。首先,相关设计人员要正确认识传统深基坑设计理念中的设计标准、施工标准及其对高层建筑工程施工建设的影响,避免所计算的深基坑支护结构受力情况与其实际受力情况不相符。其次,要积极学习行业内其他企业的先进设计经验以及国外同行业的先进设计经验,对当前的设计技术和设计理念进行革新,建立起完善的高层建筑工程深基坑施工的动态信息反馈机制。最后,在深基坑施工开始以前,还必须要对施工现场的土层特点、影响施工的各类环境因素等进行仔细的研究,找出合适的应对措施,保证施工的连续性,这些内容都必须要在施工设计中体现出来。
(二)施工前的准备工作要做足
施工人员在施工之前应该对工程方案进行严格的审核,认真理解其设计的内容和理念,如果发现有地方存在着疑惑,可以马上与设计人员进行交流,把不清楚的地方了解清楚。只有充分理解了设计方案,才能在施工时候掌握好各个工序的步骤,在操作时更加的有条有序。需要注意的是,业主在选择设计人员时候也要仔细认真,选择对基坑支护有经验的设计人员。这样才能保证工程的成功。
(三)全程控制基坑支护的施工质量
深基坑支护施工中严格控制施工质量。深基坑支护工程施工前,相关人员应掌握当地地质资料,熟悉项目施工设计图纸与施工现场的环境,除此之外,应保证降水系统的正常工作。施工的时候施工单位对于支护桩或锚杆的位置、长度、型号、数量等不可以随意改变,还需要及时检查支护钢筋的结构、钢筋网间距、钢筋数量、加强筋范围、放坡系数等。基坑支护与土方开挖应该紧密配合同步进行,坚持分层分段开挖与分层分段支护的施工原则开展工程,土方开挖的顺序与具体开挖方法一定要跟设计保持一致,并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,最大限度缩小对于扰动土体范围,减少基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间。设计方案如果需要变更,必须得到相关部门的批准并进行专家论证。
(四)实施动态性的进度管理 1、按要求组织人员与机械设备进场,按图纸对工地内的妨碍物进行清除,为工程施工创造条件。及时修建施工运输便道等临时工程,做好施工准备,以便迅速开工。施工队伍与机械设备进场施工做到进场快、安家快、开工快,掀起施工生产高潮,保证总工期目标的实现。
2、合理组织、流水作业。根据设计图纸、現场的具体情况,合理安排;且配备充足的劳动力及优良的总包协调能力;组建施工队伍,并选择双方合作关系良好、质量可靠的合格劳务分包队伍,加强对施工队伍的管理,及时调整施工进度,确保总工期。
3、采用“四新”技术,确保工程进度。积极采用新技术,新工艺,新材料,并充分利用的先进技术与成熟工艺确保质量,提高工效,确保进度,降低成本。
四、深基坑施工管理中的注意事项
1、土方开挖方面需注意的问题:(1)采取合理的措施防止基坑内的土体回弹力度随着基坑开挖而不断增大;(2)利用对称、均衡以及分层等方法挖掘土方,保护好深基坑的支护结构;(3)合理确定深基坑的土方开挖方案,在高层建筑工程的深基坑施工中,常用的土方开挖方案有:中心岛式挖土、放坡挖土、盆式挖土、逆作式挖土等。
2、支护工程方面需注意的问题:合理选择支护结构是深基坑施工中最主要的一项工作,如果未将深基坑的支护工作落实到位,不仅会给施工人员的安全构成极大的威胁,同时还会给施工企业造成巨大的损失。现今我国高层建筑深基坑施工中常用的支护类型有钢板桩、土钉墙、地下连续墙、逆作拱墙、水泥墙等。具体而言,要选择何种支护类型,需要根据基坑施工的具体情况而定。
五、结语
建筑基础是高层建筑结构至关重要的组成部分,直接关系到整个建筑的安全。而且由于高层建筑地上构筑物的高度增加了,所以荷载也必然随之增加,这对基础的设计和施工技术要求也要随之提高。因此在施工过程中,需要确保基坑周围支护结构及相邻建筑物的稳定性、安全性,必须要做到加强检查,及时发现问题并采取有效的管理措施,避免工程施工中存在着隐患,使基坑施工能够顺利的进行。
参考文献:
[1]吴山峰,沈忠晓.建筑工程深基坑施工需要注意的几个问题[J].中华民居(下旬刊),2013,07:57-58.
[2]张军.浅析高层建筑施工中的深基坑问题及对策[J].价值工程,2010,27:130.
[3]许永泽.浅议高层建筑的深基坑施工[J].科技风,2010,16:77.
作者简介:
高希明,男,河北沧州人,土木工程专业,现就职于沧州市宏业工程建设监理有限公司。
王志龙,男,河北衡水人,土木工程专业,现就职于河北润泰工程咨询有限公司。
【关键词】 高层建筑;深基坑;施工管理;措施
一、深基坑工程施工的特点
1、基坑的深度不断增加。城市的发展使得建筑物成本中地皮费用比例不断增加,且为满足国家对建筑物地下室及人防的要求,建筑投资者就得向地下空间发展。以往建1~2层地下室,在大城市也较为少见,中等城市更加少见。而现如今大中型城市基坑开挖深度多在10m以上。
2、工程地质条件选择性低。基坑周邊环境复杂。城市建筑物的选址被整个城市整体规划所制约,往往会遇地质条件差问题,这在某些沿海经济开发区更显著。城市中,高层与超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。通常,这些地方原有的建筑结构陈旧,地上和地下管线密布。所以,基坑开挖不但要确保基坑本身的稳定,也要确保四周建筑物与构筑物的完好。
3、基坑支护的形式多样化。常见的基坑支护型式包括混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等;还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护,及上述各种支护形式的综合使用。
4、基坑支护工程的事故较多。造成基坑事故频发的原因非常多,体现在设计、勘察、施工上。如计算模式及计算方法的选择、钻孔资料不详细、管理不善、技术不到位等。这需要靠各方面的共同努力才能保证质量与安全,降低事故发生率。
二、高层建筑深基坑类型
(一)钢板桩支护
顾名思义,钢板桩支护就是利用钢板挡住土体的一种基坑支护方法。按钢板桩所采用的钢板类型不同可分为工字钢基坑支护和拉森钢板支护。其中最常在深基坑中应用的是拉森钢板支护。拉森钢板桩是一种典型的新型建材,有U型、Z型、W型三种断面形式。拉森钢板桩具有许多的优点,如超强的防水性能、围挡刚度大、材料可循环使用、经济简易等,因而这种方法在土工行业中大受欢迎,近来也被应用到深基坑支护中。
钢板桩支护也有其缺点,主要就是钢板容易在土体巨大的侧向挤压荷载下发生大的变形,这在深基坑中表现的尤为明显,虽然现在新型的拉森钢板桩对这个方面有所改进,但拉森钢板桩在施工过程中会产生很大的噪声,限制了其在高层建筑中的应用。另有未解决钢板桩易变形的问题,可根据基坑情况采用多层钢板支护。
(二)土钉支护
即土体墙支护,它是一种利用在土体中钻孔制作的钢筋混凝土杆与土体间的摩擦力达到支护效果的方法。土钉支护是近年来才在我国推广开来的支护方法。该方法施工简便、安全可靠、对土体扰动小、造价低廉,在推广之后迅速受到各施工单位的亲睐并随之普及开来。土钉支护由于是利用钢筋混凝土杆与土体之间的摩擦力来达到稳固土体的目的,并未形成一个封闭的支护墙,所以对于一些特殊土体,如含水丰富的粉细砂土、软弱土层等,并不适用。
(三)地下连续墙支护
地下连续墙同样是在近年来才在高层建筑深基坑中普及的一种支护方式。其在其它土工建设,如地铁施工等深基坑明开挖,应用广泛,起到了很好的支护效果。地下连续墙不同于前面两种方法,它可以单独作为一种永久的封闭式支护设施存在,现在的高层建筑除了充分利用了地上空间之外,也注重地下空间的利用。地下连续墙便既可作为一种支护结构达到支护的效果,又可兼做地下室的墙体,一举多得,并且对于各种不良的地质条件,都可适用。当然,地下连续墙的造价十分高昂,在选取支护方案时要做充分的比较。
三、如何加强深基坑工程施工管理
(一)转变传统的深基坑设计理念
传统的深基坑设计理念是阻碍现今高层建筑工程深基坑施工管理的主要因素之一,因此,必须转变传统设计理念。首先,相关设计人员要正确认识传统深基坑设计理念中的设计标准、施工标准及其对高层建筑工程施工建设的影响,避免所计算的深基坑支护结构受力情况与其实际受力情况不相符。其次,要积极学习行业内其他企业的先进设计经验以及国外同行业的先进设计经验,对当前的设计技术和设计理念进行革新,建立起完善的高层建筑工程深基坑施工的动态信息反馈机制。最后,在深基坑施工开始以前,还必须要对施工现场的土层特点、影响施工的各类环境因素等进行仔细的研究,找出合适的应对措施,保证施工的连续性,这些内容都必须要在施工设计中体现出来。
(二)施工前的准备工作要做足
施工人员在施工之前应该对工程方案进行严格的审核,认真理解其设计的内容和理念,如果发现有地方存在着疑惑,可以马上与设计人员进行交流,把不清楚的地方了解清楚。只有充分理解了设计方案,才能在施工时候掌握好各个工序的步骤,在操作时更加的有条有序。需要注意的是,业主在选择设计人员时候也要仔细认真,选择对基坑支护有经验的设计人员。这样才能保证工程的成功。
(三)全程控制基坑支护的施工质量
深基坑支护施工中严格控制施工质量。深基坑支护工程施工前,相关人员应掌握当地地质资料,熟悉项目施工设计图纸与施工现场的环境,除此之外,应保证降水系统的正常工作。施工的时候施工单位对于支护桩或锚杆的位置、长度、型号、数量等不可以随意改变,还需要及时检查支护钢筋的结构、钢筋网间距、钢筋数量、加强筋范围、放坡系数等。基坑支护与土方开挖应该紧密配合同步进行,坚持分层分段开挖与分层分段支护的施工原则开展工程,土方开挖的顺序与具体开挖方法一定要跟设计保持一致,并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,最大限度缩小对于扰动土体范围,减少基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间。设计方案如果需要变更,必须得到相关部门的批准并进行专家论证。
(四)实施动态性的进度管理 1、按要求组织人员与机械设备进场,按图纸对工地内的妨碍物进行清除,为工程施工创造条件。及时修建施工运输便道等临时工程,做好施工准备,以便迅速开工。施工队伍与机械设备进场施工做到进场快、安家快、开工快,掀起施工生产高潮,保证总工期目标的实现。
2、合理组织、流水作业。根据设计图纸、現场的具体情况,合理安排;且配备充足的劳动力及优良的总包协调能力;组建施工队伍,并选择双方合作关系良好、质量可靠的合格劳务分包队伍,加强对施工队伍的管理,及时调整施工进度,确保总工期。
3、采用“四新”技术,确保工程进度。积极采用新技术,新工艺,新材料,并充分利用的先进技术与成熟工艺确保质量,提高工效,确保进度,降低成本。
四、深基坑施工管理中的注意事项
1、土方开挖方面需注意的问题:(1)采取合理的措施防止基坑内的土体回弹力度随着基坑开挖而不断增大;(2)利用对称、均衡以及分层等方法挖掘土方,保护好深基坑的支护结构;(3)合理确定深基坑的土方开挖方案,在高层建筑工程的深基坑施工中,常用的土方开挖方案有:中心岛式挖土、放坡挖土、盆式挖土、逆作式挖土等。
2、支护工程方面需注意的问题:合理选择支护结构是深基坑施工中最主要的一项工作,如果未将深基坑的支护工作落实到位,不仅会给施工人员的安全构成极大的威胁,同时还会给施工企业造成巨大的损失。现今我国高层建筑深基坑施工中常用的支护类型有钢板桩、土钉墙、地下连续墙、逆作拱墙、水泥墙等。具体而言,要选择何种支护类型,需要根据基坑施工的具体情况而定。
五、结语
建筑基础是高层建筑结构至关重要的组成部分,直接关系到整个建筑的安全。而且由于高层建筑地上构筑物的高度增加了,所以荷载也必然随之增加,这对基础的设计和施工技术要求也要随之提高。因此在施工过程中,需要确保基坑周围支护结构及相邻建筑物的稳定性、安全性,必须要做到加强检查,及时发现问题并采取有效的管理措施,避免工程施工中存在着隐患,使基坑施工能够顺利的进行。
参考文献:
[1]吴山峰,沈忠晓.建筑工程深基坑施工需要注意的几个问题[J].中华民居(下旬刊),2013,07:57-58.
[2]张军.浅析高层建筑施工中的深基坑问题及对策[J].价值工程,2010,27:130.
[3]许永泽.浅议高层建筑的深基坑施工[J].科技风,2010,16:77.
作者简介:
高希明,男,河北沧州人,土木工程专业,现就职于沧州市宏业工程建设监理有限公司。
王志龙,男,河北衡水人,土木工程专业,现就职于河北润泰工程咨询有限公司。