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摘要:随着建筑行业的迅猛发展,深基坑支护施工技术被广泛的应用在现代的高层建筑施工中,并在应用的过程中进行着不断的完善和改进,从而逐步形成了一个完整的深基坑支护技术体系。本文首先对高层建筑深基坑支护存在的问题及施工特点进行分析,然后对高层建筑深基坑支护施工技术进行了总结,以供参考。
关键词:高层建筑;探基坑支护;施工技术;特点
1 概述
1.1 高层建筑深基坑支护的功能
高层建筑深基坑支护结构主要有两项功能:一是对外周土层的阻挡;二是对外周地下水的阻挡。高层建筑深基坑支护结构通过连续墙、灌注桩、钢筋混凝土桩、钢板桩等形式对深基坑侧壁进行加强,避免侧壁出现坍塌、滑落和侧移,降低地下水渗入对深基坑结构、功能和安全的影响。到如今高层建筑深基坑支护功能和结构有了很大的变化和提高,各种多功能支护结构不断出现,丰富了高层建筑深基坑支护形式,提高了对深基坑的支护效果。
1.2 高层建筑深基坑支护技术的背景
目前,我国城市化进程加速,城市进入高速发展和扩张时期,土地资源的紧缺和不可再生性等特点导致了城市中高层建筑的数量不断增多。高层建筑安全和稳定的根本就是深基坑工程,高层建筑高度越来越高,自重越来越大基坑的深度也会越来越深,加何确保基坑的稳定成为一项重要且迫切的问题,需要建筑行业加以解决。因此高层建筑深基坑支护技术应运而生,并成为建设单位和队伍必须掌握的一项技术。
1.3 高层建筑深基坑支护技术的发展趋势
(1)从外撑固定型支护转向内撑型支护,有利于控制支护空间。
(2)传统干式喷射混凝土加固技术将会被湿式加固方式所取代,这会提高加固的强度和缩短加固的时间。
(3)侧向变形控制技术应用于深基坑支护过程之中,在避免侧向变形和侧向压力破坏的基础上,实现对高层建筑深基坑的支护作用。
(4)防渗墙技术被引入支护施工,以搅拌桩、灌注桩、锚杆为主体的防渗墙将会逐步取代传统的支护结构,起到加固和防渗两项基本功能。
2 深基坑支护存在的问题
2.1 不能做到对基坑土体取样完全设计前对地基土层进行取样分析是深基坑支护结构设计的必要步骤。由于地质情况变化无穷,随机取得的土层样本不可能准确地反映土层的真实情况。故支护结构的设计并不能完全符合基坑的实际地质情况。
2.2 不能全面地考虑基坑开挖后的空间效应大量的深基坑开挖实例表明:基坑的四周朝内侧发生水平位移,且常常是中间比两边大,这种情况使得深基坑边坡失稳,故深基坑开挖还存在一个空间的问题。
2.3 在深基坑支护结构设计中很难选择一个适宜的土体物理力参数深基坑支护结构的安全性能的好坏很大程度是受所能承受的土体压力大小影响的,但是在实际工程中由于地质情况变化无穷,存在很多的不确定性,这使得要选择一个适宜的土体物理力参数来精确计算实际土体压力,以目前的技术来看还是一个大难题,尤其内摩擦角、含水率和粘聚力这三个重要参数在深基坑开挖后更是一个可变值,这样就提高了准确计算支护结构实际受力的难度。除此之外,土体物理力学参数的选择还受支护结构形式及施工工艺等因素的影响。
3 施工特点
①建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;②基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;③在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;④深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;⑤在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;⑥支护型式的多样性。
4 高层建筑深基坑支护施工技术
对于高层建筑而言,地基是否扎实关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定,所以,这对基坑的施工提出了很高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言,深基坑支护技术就是其中必不可少的一段工序。下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节。
4.1 土方开挖
土方开挖指的是将建筑的基坑开挖出来的过程。在进行土方开挖工作的过程当中,要及时将挖掘机挖出的土方运离施工现场,并且要将清理工作穿插在整个土方运输的工作当中,使施工尽量减小对周围环境的影响。在整个开挖过程当中,一旦发现异常现象,例如挖到异物或者不慎挖断地下管线或电缆线路,要马上停工并及时交由相关专业人员进行处理,带处理完成后再继续进行施工。
4.2 基坑支护监测
在整个深基坑支护的过程当中,一定要对其进行严格的监测,这种监测能使施工方对于施工情况有完成的了解,方便以后施工工作的进展。在监测当中,一定要对几个重点指标例如结构的完整性、强度、变形及位移情况等进行重点监测,一般情况下,在开始进行基坑开挖工作之后,每两三天就要对整个施工现场进行一次监测,如果在监测当中发现问题,那么在解决问题的同时,监测的频率也要适当地加快,甚至每一天都要进行一次监测,这样才能确保基坑工程的准确无误。在本项目中,环撑沉降、水平位移监测点6个;支护桩桩身测斜管160米,支护桩顶沉降、水平位移监测点17个;道路沉降点17个;地下水位监测点8个,支撑应力228个;支撑立柱沉降监测点7个;地下管线沉降监测点18个。
4.3 排桩加环撑
排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。在实际运用时,可以配合环形支护来完成对高层建筑的深基坑支护。在进行支撑时,可以先用钢筋混凝土钻孔灌注桩和挖孔桩以及工字钢桩或H 型钢桩进行规则排布,再以此为基础来建造合理的地下层级,整个支护结构在中间形成一个圆形结构,确保支护结构的稳定性。
4.4 环撑的拆除及换撑
本工程采取的是静爆的方式拆除,在地下四层墙体施工完后进行第三道环撑的施工(拆前完成换撑施工),在地下三层施工完后进行第二道环撑的施工(拆前完成换撑施工),在地下二层施工完后进行第一到环撑的施工(拆前完成换撑施工)。在拆除的过程中,尤其要注意严格按照换撑的方案执行,当换撑达到设计强度后,方能开展相应环撑的拆除工作,在环撑拆除的过程及换撑的施工过程中,要加强监测,并做好拆除过程中的安全措施的落实工作。
4.5 支护桩施工
支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分,所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。举例来说,对于灌注桩而言,需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工,在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必备工序进行严格的质量控制,这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义,甚至影响建筑主体的建设。
5 结语
随着高层建筑的迅猛发展,深基坑支护施工技术的应用也就更加频繁,并且随着人们对建筑的性能和质量的要求越来越高。因此,现代的高层建筑中进行深基坑支护施工时,所要考虑的因素也逐渐增多,从而使得施工更加复杂,支护的难度也不断增大。因此,在高层建筑深基坑支护施工时,必须不断的进行总结和借鉴,从而才能够提高高层建筑深基坑支护施工技术水平。
参考文献:
[1]欧阳剑清. 高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J]. 中国新技术新产品,2012(02)
[2]周红春. 高层建筑深基坑支护的设计与施工[J]. 四川建材,2008(01)
[3]赵曦. 关于我国建筑工程深基坑支护施工技术要点分析[J]. 科技创新与应用,2014(36)
[4]陈瑞科. 探析基坑支护施工技术在建筑土木工程中的应用[J]. 江西建材,2014(21)
关键词:高层建筑;探基坑支护;施工技术;特点
1 概述
1.1 高层建筑深基坑支护的功能
高层建筑深基坑支护结构主要有两项功能:一是对外周土层的阻挡;二是对外周地下水的阻挡。高层建筑深基坑支护结构通过连续墙、灌注桩、钢筋混凝土桩、钢板桩等形式对深基坑侧壁进行加强,避免侧壁出现坍塌、滑落和侧移,降低地下水渗入对深基坑结构、功能和安全的影响。到如今高层建筑深基坑支护功能和结构有了很大的变化和提高,各种多功能支护结构不断出现,丰富了高层建筑深基坑支护形式,提高了对深基坑的支护效果。
1.2 高层建筑深基坑支护技术的背景
目前,我国城市化进程加速,城市进入高速发展和扩张时期,土地资源的紧缺和不可再生性等特点导致了城市中高层建筑的数量不断增多。高层建筑安全和稳定的根本就是深基坑工程,高层建筑高度越来越高,自重越来越大基坑的深度也会越来越深,加何确保基坑的稳定成为一项重要且迫切的问题,需要建筑行业加以解决。因此高层建筑深基坑支护技术应运而生,并成为建设单位和队伍必须掌握的一项技术。
1.3 高层建筑深基坑支护技术的发展趋势
(1)从外撑固定型支护转向内撑型支护,有利于控制支护空间。
(2)传统干式喷射混凝土加固技术将会被湿式加固方式所取代,这会提高加固的强度和缩短加固的时间。
(3)侧向变形控制技术应用于深基坑支护过程之中,在避免侧向变形和侧向压力破坏的基础上,实现对高层建筑深基坑的支护作用。
(4)防渗墙技术被引入支护施工,以搅拌桩、灌注桩、锚杆为主体的防渗墙将会逐步取代传统的支护结构,起到加固和防渗两项基本功能。
2 深基坑支护存在的问题
2.1 不能做到对基坑土体取样完全设计前对地基土层进行取样分析是深基坑支护结构设计的必要步骤。由于地质情况变化无穷,随机取得的土层样本不可能准确地反映土层的真实情况。故支护结构的设计并不能完全符合基坑的实际地质情况。
2.2 不能全面地考虑基坑开挖后的空间效应大量的深基坑开挖实例表明:基坑的四周朝内侧发生水平位移,且常常是中间比两边大,这种情况使得深基坑边坡失稳,故深基坑开挖还存在一个空间的问题。
2.3 在深基坑支护结构设计中很难选择一个适宜的土体物理力参数深基坑支护结构的安全性能的好坏很大程度是受所能承受的土体压力大小影响的,但是在实际工程中由于地质情况变化无穷,存在很多的不确定性,这使得要选择一个适宜的土体物理力参数来精确计算实际土体压力,以目前的技术来看还是一个大难题,尤其内摩擦角、含水率和粘聚力这三个重要参数在深基坑开挖后更是一个可变值,这样就提高了准确计算支护结构实际受力的难度。除此之外,土体物理力学参数的选择还受支护结构形式及施工工艺等因素的影响。
3 施工特点
①建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;②基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;③在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;④深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;⑤在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;⑥支护型式的多样性。
4 高层建筑深基坑支护施工技术
对于高层建筑而言,地基是否扎实关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定,所以,这对基坑的施工提出了很高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言,深基坑支护技术就是其中必不可少的一段工序。下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节。
4.1 土方开挖
土方开挖指的是将建筑的基坑开挖出来的过程。在进行土方开挖工作的过程当中,要及时将挖掘机挖出的土方运离施工现场,并且要将清理工作穿插在整个土方运输的工作当中,使施工尽量减小对周围环境的影响。在整个开挖过程当中,一旦发现异常现象,例如挖到异物或者不慎挖断地下管线或电缆线路,要马上停工并及时交由相关专业人员进行处理,带处理完成后再继续进行施工。
4.2 基坑支护监测
在整个深基坑支护的过程当中,一定要对其进行严格的监测,这种监测能使施工方对于施工情况有完成的了解,方便以后施工工作的进展。在监测当中,一定要对几个重点指标例如结构的完整性、强度、变形及位移情况等进行重点监测,一般情况下,在开始进行基坑开挖工作之后,每两三天就要对整个施工现场进行一次监测,如果在监测当中发现问题,那么在解决问题的同时,监测的频率也要适当地加快,甚至每一天都要进行一次监测,这样才能确保基坑工程的准确无误。在本项目中,环撑沉降、水平位移监测点6个;支护桩桩身测斜管160米,支护桩顶沉降、水平位移监测点17个;道路沉降点17个;地下水位监测点8个,支撑应力228个;支撑立柱沉降监测点7个;地下管线沉降监测点18个。
4.3 排桩加环撑
排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。在实际运用时,可以配合环形支护来完成对高层建筑的深基坑支护。在进行支撑时,可以先用钢筋混凝土钻孔灌注桩和挖孔桩以及工字钢桩或H 型钢桩进行规则排布,再以此为基础来建造合理的地下层级,整个支护结构在中间形成一个圆形结构,确保支护结构的稳定性。
4.4 环撑的拆除及换撑
本工程采取的是静爆的方式拆除,在地下四层墙体施工完后进行第三道环撑的施工(拆前完成换撑施工),在地下三层施工完后进行第二道环撑的施工(拆前完成换撑施工),在地下二层施工完后进行第一到环撑的施工(拆前完成换撑施工)。在拆除的过程中,尤其要注意严格按照换撑的方案执行,当换撑达到设计强度后,方能开展相应环撑的拆除工作,在环撑拆除的过程及换撑的施工过程中,要加强监测,并做好拆除过程中的安全措施的落实工作。
4.5 支护桩施工
支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分,所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。举例来说,对于灌注桩而言,需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工,在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必备工序进行严格的质量控制,这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义,甚至影响建筑主体的建设。
5 结语
随着高层建筑的迅猛发展,深基坑支护施工技术的应用也就更加频繁,并且随着人们对建筑的性能和质量的要求越来越高。因此,现代的高层建筑中进行深基坑支护施工时,所要考虑的因素也逐渐增多,从而使得施工更加复杂,支护的难度也不断增大。因此,在高层建筑深基坑支护施工时,必须不断的进行总结和借鉴,从而才能够提高高层建筑深基坑支护施工技术水平。
参考文献:
[1]欧阳剑清. 高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J]. 中国新技术新产品,2012(02)
[2]周红春. 高层建筑深基坑支护的设计与施工[J]. 四川建材,2008(01)
[3]赵曦. 关于我国建筑工程深基坑支护施工技术要点分析[J]. 科技创新与应用,2014(36)
[4]陈瑞科. 探析基坑支护施工技术在建筑土木工程中的应用[J]. 江西建材,2014(21)