建筑工程中深基坑支護施工技術反思

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摘要:深基坑支護施工適用于開挖深度大于或等于5m的工程,本文從分析幾種常用的深基坑支護施工方案入手,以某工程為實例,圍繞基坑圍護結構與加固體系設計、三軸攪拌樁施工、高壓旋噴樁施工、壓密注漿法的使用、內支撐結構施工六個層面,探討了深基坑支護施工技術在某建筑工程中的具體應用,以供參考。

關鍵詞:建筑工程;深基坑支護;三軸攪拌樁;高壓旋噴樁

0引言

深基坑支護施工技術主要面向開挖深度≥5m或所在區域地質條件、地下管線分布狀況較為復雜的建筑工程,需在施工前期針對基坑所在區域的巖層特點、基坑深度等進行實地測量分析,保障支護結構的耐壓性、承載力符合質量與安全性能要求,為建筑工程及深基坑施工質量的提升提供技術保障。

1幾種常用的深基坑支護施工方案分析

1.1鉆孔灌注樁施工技術

(1)測放樁位、埋設護筒,施工人員在平整場地后,利用全站儀對照設計坐標進行導線閉合測量,待測試結果合格后測放樁位、確定鉆孔中心、加設護樁,通常需依照設計要求將樁基位置向外放10cm,保障護筒內徑較樁直徑超出0.2m,選取長為2~5m的護筒垂直埋設。(2)鉆孔作業,在鉆孔前向孔內注入粘土,選取比重為1.3的水泥砂漿實行低沖程密擊,待使鉆頭頂低于護筒2~4m后增大沖程鉆進,在此過程中應保障鉆孔作業的連續性,合理調節泥漿比重與孔內高度,防范出現塌孔問題。(3)清孔作業,在鉆孔操作的過程中將會導致孔底、側壁覆蓋大量鉆渣,影響到后續混凝土灌注質量,因此需在完成第一次清孔作業后保障孔底泥漿相對密度不超過1.25g/cm3、含砂率不超過8%、粘度不超過28%、孔底沉渣厚度不超過100mm。(4)鋼筋籠加工與安裝,通常選取在施工現場完成鋼筋籠結構的焊接,在每間隔2m的平面內選取4個對稱點完成保護支架的設計,采用起吊機將鋼筋籠吊放至相應樁孔處,當鋼筋籠長度大于6m、直徑超過1.2m時還需針對起吊點進行加強處理。(5)第二次清孔作業,在吊放鋼筋籠的過程中將在樁孔底部生成新的沉渣,因此待完成鋼筋籠吊放后需針對孔底沉渣厚度進行再次檢測,倘若厚度超出100mm需進行二次清孔作業,利用導管將泥漿壓入樁孔底部完成沉渣的置換,直至其厚度小于50mm。(6)水下混凝土灌注施工,將導管吊放至樁孔中心位置,將其最低端與樁孔底部間距控制在0.3~0.5m左右,防止導管與鋼筋籠出現卡掛問題,并使導管在水下混凝土中浸沒約2~6m高度,以此保障樁孔安全,一次性完成水下混凝土灌注施工[1]。

1.2土層錨桿施工技術

該施工技術中運用到的錨桿主要分為螺母、墊板、止漿塞、錨頭四部分,利用墊板對錨桿施加外力,用于提高錨桿的穩固性,防范深基坑周圍土體的塌陷問題,起到支護作用。具體來說,在運用土層錨桿施工技術時主要包含以下四道工藝流程:(1)鉆孔施工,結合深基坑施工現場實際情況進行鉆孔深度、速度的調節,通常鉆孔施工主要包含以下兩種方法:①干作業模式,可有效規避別鉆問題的發生;②濕作業模式,能夠實現鉆孔速度的有效控制,依靠清水沖洗幫助鉆孔降溫、提高成孔質量,其鉆孔速度通常保持在35cm/min左右。(2)預應力筋的安裝,將呈筆直狀態的錨桿與注漿管放入成孔內,倘若在此過程中出現孔壁坍塌問題,需在完成成孔清理后繼續放入錨桿。(3)注漿作業,結合工程具體要求進行漿液配比、注漿壓力的設計,待成孔開始向外流出漿液后,立即將套管拔出,等待一段時間后進行二次注漿。(4)張拉鎖定,在完成注漿作業后進行錨固強度檢驗,應確保其達到設計強度的75%以上,隨后運用跳張法進行張拉施工,防止在施工過程中對相鄰錨桿造成影響,保障整體施工質量。

1.3土釘支護施工技術

該深基坑支護施工技術主要運用高強度土釘、混凝土面及土體承擔深基坑周圍土體的載荷,防止土體出現坍塌問題,其主要施工要點體現為以下四方面:首先是構造永久性擋土墻,通常選取橋臺底部基礎、隧道洞口兩側等位置進行擋土墻設置;其次是臨時支護設計,在深基坑開挖初期需完成臨時支護結構的設計,提高基坑周圍土體的穩固性;再次是邊坡加固處理,針對有可能出現坍塌現象的邊坡部位進行加固處理,提升邊坡的穩定性;最后是擋土構造修復處理,加強對土體、地下水、地表徑流等數據的監測,保障土釘支護施工的順利開展[2]。

2深基坑支護施工技術在某建筑工程中的具體應用探討

2.1工程概況

以某公寓住宅項目為例,該工程總建筑面積為18萬m2,共包含7棟住宅,地上部分層數由18~22層不等、地下部分均為2層。該工程項目的基坑開挖面積共計30620m2,基坑開挖深度為11.9m,被劃分為A、B兩區,其中A區基坑開挖面積為10960m2,土方開挖量為112515m3,基坑深度為11.85m,設有2道支撐;B區基坑開挖面積共計19620m2,土方開挖量為201442m3,基坑深度為11.85m,設有2道支撐。

2.2基坑圍護結構與加固體系設計

該工程選用鉆孔灌注樁、三軸攪拌樁止水帷幕與鋼筋混凝土水平內支撐進行圍護體系設計,將兩軸水泥攪拌樁分別設置在基坑東側與南北側邊緣作為裙邊,選取高壓旋噴樁設置在基坑落深區,采用對稱加局部角撐形式完成2道混凝土支撐的設置,2道混凝土支撐的主截面尺寸分別為1000mm×800mm、1100mm×800mm,圍檁截面尺寸分別為1200mm×800mm、1300mm×800mm,中心標高分別為-2.4m和-7m。采用順做法開展A、B兩區的基坑施工,選取灌注樁+角鋼格構柱作為臨時立柱,依據施工現場實際情況設計樁端入土深度。在A、B兩區的深基坑加固體系設計上,選用準700@1000雙軸攪拌樁從坑底以下4m到第2道支撐處進行裙邊位置的加固處理,用于防范圍護結構發生形變;同時選用準800@600高壓旋噴樁進行坑內加固,配合壓密注漿法,將水泥摻量設為10%、標高控制在-2.4~19.4m范圍內。

2.3三軸攪拌樁施工

采用搭接施工與跳打方法進行三軸攪拌樁施工,要求施工人員將攪拌樁平面位置偏差控制在2cm內、將垂直度誤差控制在1/200以內。同時,施工人員需針對機頭提升速度進行調節,確保速度不超過0.5m/min,將樁頂、樁底標高誤差分別控制在-50mm~+200mm、±200mm左右,將樁位、樁徑誤差分別控制在50mm、0.04D以內,確保搭接長度不小于200mm。在施工結束后,還需針對樁體強度、地基承載力等參數進行檢驗,保障達成設計要求。

2.4高壓旋噴樁施工

作為深基坑加固與局部止水措施,應確保選取的高壓旋噴樁在28d內的無側限抗壓強度大于1MPa、直徑大于準800、水泥摻量約為25%,采用雙重管注漿法開展高壓旋噴樁施工。在具體施工過程中,需針對振動打樁機等機械設備的運行狀態與性能進行測試,待將活動樁靴套管打入土體后,以旋噴高度為基準將套管向外拔出一段距離,將上段套管拆除;在安裝鉆機環節,需合理調控卷揚速度,邊旋轉邊提升旋噴管,待完成裝置連接后開展旋噴施工,待旋噴高度達到設計要求后即可停止作業,拔出套管與旋噴管;在完成高壓旋噴樁施工的基礎上,施工人員還需針對具體參數指標進行調節,確保鉆孔位置偏差不超過50mm、垂直度偏差不超過1.5%、孔深偏差不超過±200mm,將樁體直徑偏差控制在50mm以內、搭接長度至少為200mm,且樁身中心偏差不超過0.2D。

2.5壓密注漿法的使用

在本次工程中,施工人員選取壓密注漿工藝用于填充鉆孔灌注樁與止水帷幕間的接縫,在此選取P.O.42.5水泥作為原材料,將水泥摻量設為10%、水灰比設為1.5,將注漿壓力控制在0.2~0.4MPa范圍內,確保垂直度誤差不超過1%,并將注漿孔孔徑大小控制在準70~準110mm區間內,依次完成測量放線、埋設注漿管、制備漿液、注漿施工、機具清洗等工作。

2.6內支撐結構施工

施工人員采用T2經緯儀進行測量放線,保障測量控制精度;待完成測量放線后首先進行支撐墊層的施工,選取C30早強素混凝土作為墊層施工材料,將澆筑厚度設為200mm,待混凝土結構強度達標后選取木板鋪設在墊層表面,既能夠為下層土方的開挖創設便捷條件,同時也有助于提高施工效率、保障土方開挖安全;在壓頂圈梁施工前,需將圍護樁頂部的浮漿進行鑿除、清理,確保接縫部位的密實度,防范碎石對斜側管造成損害;選取膠合板模板作為支撐梁模板,利用對拉螺栓、扣件等完成模板固定,在完成混凝土澆筑作業的24h左右進行模板的拆除,在拆除作業過程中要防范梁體棱角受損問題[3]。倘若在內支撐結構施工過程中出現支撐與格構柱位置沖突的情況,則可通過繞開格構柱或設置附加鋼筋的方式解決沖突問題,保障內支撐結構的施工質量。

3結論

深基坑支護施工作為一種臨時防護舉措,主要用于強化基坑及建筑主體的穩定性,保障周圍各項公共設施的正常運轉。在此還需結合深基坑工程所處區域的地質條件、土壤成分等要素,選取與之相適應的深基坑支護施工技術,加強對施工技術要點的把控,進一步為基坑周圍土地的穩定性及施工安全提供保障。

參考文獻

[1]許英杰.建筑工程中的深基坑支護施工技術特點分析[J].江西建材,2018(3):59-60.

[2]徐成.基于樁錨聯合支護技術的深大基坑設計[J].能源與環保,2017(3):162-165.

[3]黃宇生.深基坑支護施工技術在土建基礎工程中的應用分析[J].建材與裝飾,2018(11):16-17.

作者:王丹 單位:中國煤炭科工集團太原研究院有限公司

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