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建筑工程中深基坑支护施工技术反思

2019-12-02 09:09 来源:施工技术论文 有人参与在线咨询

摘要:深基坑支护施工适用于开挖深度大于或等于5m的工程,本文从分析几种常用的深基坑支护施工方案入手,以某工程为实例,围绕基坑围护结构与加固体系设计、三轴搅拌桩施工、高压旋喷桩施工、压密注浆法的使用、内支撑结构施工六个层面,探讨了深基坑支护施工技术在某建筑工程中的具体应用,以供参考。

关键词:建筑工程;深基坑支护;三轴搅拌桩;高压旋喷桩

0引言

深基坑支护施工技术主要面向开挖深度≥5m或所在区域地质条件、地下管线分布状况较为复杂的建筑工程,需在施工前期针对基坑所在区域的岩层特点、基坑深度等进行实地测量分析,保障支护结构的耐压性、承载力符合质量与安全性能要求,为建筑工程及深基坑施工质量的提升提供技术保障。

1几种常用的深基坑支护施工方案分析

1.1钻孔灌注桩施工技术

(1)测放桩位、埋设护筒,施工人员在平整场地后,利用全站仪对照设计坐标进行导线闭合测量,待测试结果合格后测放桩位、确定钻孔中心、加设护桩,通常需依照设计要求将桩基位置向外放10cm,保障护筒内径较桩直径超出0.2m,选取长为2~5m的护筒垂直埋设。(2)钻孔作业,在钻孔前向孔内注入粘土,选取比重为1.3的水泥砂浆实行低冲程密击,待使钻头顶低于护筒2~4m后增大冲程钻进,在此过程中应保障钻孔作业的连续性,合理调节泥浆比重与孔内高度,防范出现塌孔问题。(3)清孔作业,在钻孔操作的过程中将会导致孔底、侧壁覆盖大量钻渣,影响到后续混凝土灌注质量,因此需在完成第一次清孔作业后保障孔底泥浆相对密度不超过1.25g/cm3、含砂率不超过8%、粘度不超过28%、孔底沉渣厚度不超过100mm。(4)钢筋笼加工与安装,通常选取在施工现场完成钢筋笼结构的焊接,在每间隔2m的平面内选取4个对称点完成保护支架的设计,采用起吊机将钢筋笼吊放至相应桩孔处,当钢筋笼长度大于6m、直径超过1.2m时还需针对起吊点进行加强处理。(5)第二次清孔作业,在吊放钢筋笼的过程中将在桩孔底部生成新的沉渣,因此待完成钢筋笼吊放后需针对孔底沉渣厚度进行再次检测,倘若厚度超出100mm需进行二次清孔作业,利用导管将泥浆压入桩孔底部完成沉渣的置换,直至其厚度小于50mm。(6)水下混凝土灌注施工,将导管吊放至桩孔中心位置,将其最低端与桩孔底部间距控制在0.3~0.5m左右,防止导管与钢筋笼出现卡挂问题,并使导管在水下混凝土中浸没约2~6m高度,以此保障桩孔安全,一次性完成水下混凝土灌注施工[1]。

1.2土层锚杆施工技术

该施工技术中运用到的锚杆主要分为螺母、垫板、止浆塞、锚头四部分,利用垫板对锚杆施加外力,用于提高锚杆的稳固性,防范深基坑周围土体的塌陷问题,起到支护作用。具体来说,在运用土层锚杆施工技术时主要包含以下四道工艺流程:(1)钻孔施工,结合深基坑施工现场实际情况进行钻孔深度、速度的调节,通常钻孔施工主要包含以下两种方法:①干作业模式,可有效规避别钻问题的发生;②湿作业模式,能够实现钻孔速度的有效控制,依靠清水冲洗帮助钻孔降温、提高成孔质量,其钻孔速度通常保持在35cm/min左右。(2)预应力筋的安装,将呈笔直状态的锚杆与注浆管放入成孔内,倘若在此过程中出现孔壁坍塌问题,需在完成成孔清理后继续放入锚杆。(3)注浆作业,结合工程具体要求进行浆液配比、注浆压力的设计,待成孔开始向外流出浆液后,立即将套管拔出,等待一段时间后进行二次注浆。(4)张拉锁定,在完成注浆作业后进行锚固强度检验,应确保其达到设计强度的75%以上,随后运用跳张法进行张拉施工,防止在施工过程中对相邻锚杆造成影响,保障整体施工质量。

1.3土钉支护施工技术

该深基坑支护施工技术主要运用高强度土钉、混凝土面及土体承担深基坑周围土体的载荷,防止土体出现坍塌问题,其主要施工要点体现为以下四方面:首先是构造永久性挡土墙,通常选取桥台底部基础、隧道洞口两侧等位置进行挡土墙设置;其次是临时支护设计,在深基坑开挖初期需完成临时支护结构的设计,提高基坑周围土体的稳固性;再次是边坡加固处理,针对有可能出现坍塌现象的边坡部位进行加固处理,提升边坡的稳定性;最后是挡土构造修复处理,加强对土体、地下水、地表径流等数据的监测,保障土钉支护施工的顺利开展[2]。

2深基坑支护施工技术在某建筑工程中的具体应用探讨

2.1工程概况

以某公寓住宅项目为例,该工程总建筑面积为18万m2,共包含7栋住宅,地上部分层数由18~22层不等、地下部分均为2层。该工程项目的基坑开挖面积共计30620m2,基坑开挖深度为11.9m,被划分为A、B两区,其中A区基坑开挖面积为10960m2,土方开挖量为112515m3,基坑深度为11.85m,设有2道支撑;B区基坑开挖面积共计19620m2,土方开挖量为201442m3,基坑深度为11.85m,设有2道支撑。

2.2基坑围护结构与加固体系设计

该工程选用钻孔灌注桩、三轴搅拌桩止水帷幕与钢筋混凝土水平内支撑进行围护体系设计,将两轴水泥搅拌桩分别设置在基坑东侧与南北侧边缘作为裙边,选取高压旋喷桩设置在基坑落深区,采用对称加局部角撑形式完成2道混凝土支撑的设置,2道混凝土支撑的主截面尺寸分别为1000mm×800mm、1100mm×800mm,围檩截面尺寸分别为1200mm×800mm、1300mm×800mm,中心标高分别为-2.4m和-7m。采用顺做法开展A、B两区的基坑施工,选取灌注桩+角钢格构柱作为临时立柱,依据施工现场实际情况设计桩端入土深度。在A、B两区的深基坑加固体系设计上,选用准700@1000双轴搅拌桩从坑底以下4m到第2道支撑处进行裙边位置的加固处理,用于防范围护结构发生形变;同时选用准800@600高压旋喷桩进行坑内加固,配合压密注浆法,将水泥掺量设为10%、标高控制在-2.4~19.4m范围内。

2.3三轴搅拌桩施工

采用搭接施工与跳打方法进行三轴搅拌桩施工,要求施工人员将搅拌桩平面位置偏差控制在2cm内、将垂直度误差控制在1/200以内。同时,施工人员需针对机头提升速度进行调节,确保速度不超过0.5m/min,将桩顶、桩底标高误差分别控制在-50mm~+200mm、±200mm左右,将桩位、桩径误差分别控制在50mm、0.04D以内,确保搭接长度不小于200mm。在施工结束后,还需针对桩体强度、地基承载力等参数进行检验,保障达成设计要求。

2.4高压旋喷桩施工

作为深基坑加固与局部止水措施,应确保选取的高压旋喷桩在28d内的无侧限抗压强度大于1MPa、直径大于准800、水泥掺量约为25%,采用双重管注浆法开展高压旋喷桩施工。在具体施工过程中,需针对振动打桩机等机械设备的运行状态与性能进行测试,待将活动桩靴套管打入土体后,以旋喷高度为基准将套管向外拔出一段距离,将上段套管拆除;在安装钻机环节,需合理调控卷扬速度,边旋转边提升旋喷管,待完成装置连接后开展旋喷施工,待旋喷高度达到设计要求后即可停止作业,拔出套管与旋喷管;在完成高压旋喷桩施工的基础上,施工人员还需针对具体参数指标进行调节,确保钻孔位置偏差不超过50mm、垂直度偏差不超过1.5%、孔深偏差不超过±200mm,将桩体直径偏差控制在50mm以内、搭接长度至少为200mm,且桩身中心偏差不超过0.2D。

2.5压密注浆法的使用

在本次工程中,施工人员选取压密注浆工艺用于填充钻孔灌注桩与止水帷幕间的接缝,在此选取P.O.42.5水泥作为原材料,将水泥掺量设为10%、水灰比设为1.5,将注浆压力控制在0.2~0.4MPa范围内,确保垂直度误差不超过1%,并将注浆孔孔径大小控制在准70~准110mm区间内,依次完成测量放线、埋设注浆管、制备浆液、注浆施工、机具清洗等工作。

2.6内支撑结构施工

施工人员采用T2经纬仪进行测量放线,保障测量控制精度;待完成测量放线后首先进行支撑垫层的施工,选取C30早强素混凝土作为垫层施工材料,将浇筑厚度设为200mm,待混凝土结构强度达标后选取木板铺设在垫层表面,既能够为下层土方的开挖创设便捷条件,同时也有助于提高施工效率、保障土方开挖安全;在压顶圈梁施工前,需将围护桩顶部的浮浆进行凿除、清理,确保接缝部位的密实度,防范碎石对斜侧管造成损害;选取胶合板模板作为支撑梁模板,利用对拉螺栓、扣件等完成模板固定,在完成混凝土浇筑作业的24h左右进行模板的拆除,在拆除作业过程中要防范梁体棱角受损问题[3]。倘若在内支撑结构施工过程中出现支撑与格构柱位置冲突的情况,则可通过绕开格构柱或设置附加钢筋的方式解决冲突问题,保障内支撑结构的施工质量。

3结论

深基坑支护施工作为一种临时防护举措,主要用于强化基坑及建筑主体的稳定性,保障周围各项公共设施的正常运转。在此还需结合深基坑工程所处区域的地质条件、土壤成分等要素,选取与之相适应的深基坑支护施工技术,加强对施工技术要点的把控,进一步为基坑周围土地的稳定性及施工安全提供保障。

参考文献

[1]许英杰.建筑工程中的深基坑支护施工技术特点分析[J].江西建材,2018(3):59-60.

[2]徐成.基于桩锚联合支护技术的深大基坑设计[J].能源与环保,2017(3):162-165.

[3]黄宇生.深基坑支护施工技术在土建基础工程中的应用分析[J].建材与装饰,2018(11):16-17.

作者:王丹 单位:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司

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