高层建筑深基础工程中基坑支护的施工技术

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2023年02月27日 04:10

施工项目管理 高层建筑深基坑支护安全施工技术

蔡义刚

[摘 要]深基坑支护应根据具体工程的场地特点以及结构特点,从经济、合理、可行等方面选用合适的支护方案。一般而言支护方式有四种:直接放坡、喷锚支护、钻孔桩支护以及地下连续墙支护。他们各有特点,直接放坡的工期虽然最短最经济,但受施工场地的限制,喷锚支护的工期也较短,造价也相对便宜,受场地限制较少,应用较为广泛,钻孔桩及地下连续墙的造价高工期长,在场地受限制时可以采用。

[关键词]建筑工程;深基坑;施工技术

中图分类号:G726 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)19-0214-01

1 高层建筑工程深基坑施工的特点

1.1 对土层的选择性

深基坑施工对土壤有很大的要求。如果土层软度高,在这样的条件下进行土方开挖多半会导致土地的沉降和建筑结构的大范围位移,导致影响地下管道和其他设施的严重后果。相反;如果土质厚硬,土方开挖的过程则不会影响建筑的稳定性,而是充分发挥了基础建设的作用。

1.2 灵活性

和其他工程相比起来,在某种程度上,深基坑施工更具有灵活性。深基坑工程可以纵向利用土地资源,开发地下空间,节省地面空间。不同的建筑工程对于地下空间的要求不一样。比如居住建筑,独栋房屋需要的是地下储存空间,而小区居民楼更需要的则是地下车库,在一些建筑工程中还有大型的地下商场。我国地铁交通的发展需要大量的地下空间。针对不同的空间需求,基坑的深度也不一样。对于需要更多安全性保障的建筑,基坑深度会更深一些,两倍、三倍,甚至更多。所以基坑的深度具有灵活性,它不是死板的规定性要求,而是需要根据不同建筑工程做出调整。

1.3 施工条件恶劣

相对于地上施工,深基坑施工条件更为恶劣。因为必须在地下进行,这种工作环境的恶劣度随着基坑深度的加深而增长。和地下采矿一样,深坑施工面对的主要问题是空气不流畅,由此势必会影响施工人员的呼吸。地下空气不流通,如果呼吸不畅,轻则造成呼吸道损害,重则可能造成人员伤亡;地质比较差的基坑中,还会出现渗水的问题,再加上地下本来温度就低,使得潮湿阴冷成为影响施工过程的一大阻碍;所有地下作业中都可能碰到土方坍塌,这个问题的杀伤力巨大,危险性极高。所以说除了解决呼吸问题,还要解决施工人员的保暖防潮问题和基坑坍塌隐患,从根本上来说,其实就是解决施工人员的人身安全问题。

2 搅拌桩支护施工

2.1 施工工艺

一般深层搅拌桩成桩都采用四搅四喷的方法,即成桩时下沉及提升两次,这样的桩身搅拌可以达到充分均匀,满足桩的强度及止水的要求。桩机就位后要检查桩机是否有偏位,如果有偏位要调整对正后才能固定桩机。然后启动深层搅拌桩机的电机,拉起制动钢丝绳阀,这样桩机会沿着导向架缓缓搅拌下沉,用电流控制装置控制下沉速度。如果快要钻进设计的标高时,应控制桩机低速慢转,原位钻动1~2分钟,这时考虑喷浆作业了。深层搅拌机下沉到设计深度的时候,就可以开启灰浆泵,待浆液到达喷浆口后,再按照施工图纸要求的提升速度一边喷浆一边提升搅拌机,当提升到设计顶标高的时候,应立刻关闭灰浆泵,这时集料斗中的浆液应同时用完,为了让软土和浆液充分搅拌均匀,应再一次将深层搅拌下沉,至设计要求后,再慢慢补浆进行深层搅拌机缓缓提升出地面,这样完成了四搅四喷的流程,但是每次提升结束的时候,应该将搅拌头上包裹的粘土清理干净,搅拌刀一遍会采用“十字”形,相对容易清洁。

2.2 施工要点

在保证施工总工期的情况下,根据设计要求,确保桩身早期强度,水泥浆液掺加适量早强剂。首先需进行场地的平整,安装桩机时要注意桩机的导向架与地面的垂直度的偏差控制在千分之五以内。为保证庄身质量,搅拌机下沉作业慎用射水助沉,确实遇到土层很坚硬很难下沉或者下沉比较慢的时候,可适当考虑射水,但提升之前也应该排清积水,水泥浆液配比时要考虑射水对桩身强度的影响。桩机达到设计深度后,应该根据批准的施工方案或作业指导书已定的施工工艺,如喷浆速度,提升速度,次数等等,喷浆和后方供浆需配合良好,连续作业,万一因为故障而停浆,应立刻通知前方操作桩机的人员,重新下沉0.5米喷浆后继续提升,防止断桩缺浆的情况发生,如因暂时无法修复的故障需停机3小时以上的,应拆卸供浆管道,并及时清洗以防堵管。当施工到距离设计标高还剩下0.5米时,应放慢提升速度,并接近设计标高时停止提升几秒,保证桩头密实,根据规定,还需提升比设计标高多0.5米,基坑开挖时挖去。搅拌桩终孔深度须确认进入设计层,否则搅拌到搅拌不动地层止,桩底处应停止提升,搅拌数秒,桩底应超过设计深度10-20mm。施工时需在现场做配合比试验,配比试验的水泥掺入比以及深层搅拌桩水灰比等数值应该通过试验确定。

3 喷锚支护施工

3.1 锚管施工技术要点

为了加快施工进度,目前大部分工程采用机械设备成孔,施工数据以施工图纸标注的放样位置以及成孔深度为准。成孔后如果锚杆是粗钢筋的话,一般会采用人工方式锤击进入,在搭接位置采用双面焊,在实施中为了保证钢筋锚杆在孔的中心位置,一般会采用对中支架。锚杆施工完成后就及时安排注浆,首先清洁孔中的杂物、容易松垮的土体,如果有积水,还应排干。注浆时送浆管道不能直接插至孔底,需预留25-50cm,在孔口进行封闭以便于压力注浆,效果更好,压力值也应符合施工方案的要求,为了防止镂空注浆完成后也应保持2-3分钟继续灌浆。

3.2 喷锚网施工及土方开挖技术要求

锚杆完成后在以锚杆为支撑铺设钢筋网,面板网筋一般用扎丝绑扎固定就行,但加强钢筋受力较大需点焊固定,搭接长度、方式要符合要求。钢筋网与锚杆以及固定支架等应焊接牢固,喷射混凝土前应抽检合格,防止喷射混凝土时钢筋网产生移位。支护是与土方开挖伴随施工,开挖与支护交叉进行,开挖坡面不能暴露太长时间,条件可以应加快锚杆施工,并及时进行混凝土的喷射。喷射混凝土作业应根据作业指导书要求,分段分片依次进行,在同一个施工段落喷射顺序应该自下而上,分两次喷射,喷射过程中,喷头应与坡面一直保持垂直。在局部位置,如锚杆的部位,应先喷锚杆的下方,再喷锚杆的上方,这样保证锚杆的周边密实。喷射参数根据试验确定,应控制好水灰比,保证喷射后坡面混凝土密实平整,无蜂窝麻面,无滑移流淌下来的现象。

4 土方开挖施工要点

土方的开挖是与上层支护施工密切相关的,要等上层喷射的混凝土强度达到70%以后,才能去开挖下层的土方,否则容易产生土体不稳定。建筑工程的深基坑土方的开挖都是自上而下进行的,每层的开挖深度有严格规定,一般而言是比设计的锚杆位置往下0.5米即可,不得超挖。开挖分段长度也要根据地质条件,周边环境等因素而定,严禁超挖或者大锅底式的开挖,非常危险,开挖后应及时支护施工。基坑采用机械设备开挖时,边坡位置不能直接用机械挖到位,应留20厘米作为边坡的保护层,用人工的方式修整坡面,在做支護施工前,清理杂物及松动的土体。

5 结束语

相关单位做好深基坑支护工作是确保建筑品质的关键环节,为人员的安全提供了重要的保障。因此,相关人员在对深基坑支护进行施工时,应当端正态度,依据施工流程规范的操作,对相应的施工手段进行严格把关,对现场进行充分的分析,制定切实可行的施工方案,培养施工人员的整体施工水平,从而确保深基坑支护能够在安全、稳定的情况下开展,推动我国建筑行业的飞速进步。

参考文献

[1] 李刚.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].门窗.2015(02).

[2] 王隽.建筑工程中深基坑中支护施工技术分析[J].安装.2013(09).

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文章 土方 基坑
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