深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用
摘要
关键词
深基坑支护;施工技术;建筑工程;应用
正文
1深基坑支护技术概论
随着深基坑支护技术的不断提升,各类现代化支护技术相继被研发出来,并在工程应用中发挥出得天独厚的应用优势,其中包括排桩支护技术、地下连续墙技术、土钉支护技术、网状树根桩支护技术等等。不同技术应用要求及应用条件不同,因此,在实际应用中,切不可按部就班,而要根据现场地质条件、环境条件、基坑深度等合理选择,保障工程质量满足设计标准。在建筑深基坑支护施工技术应用过程中,必须明确该技术特点:第一,为实现有限土地资源的最大化利用,就必须进一步提升基坑开挖深度。建筑物高度受建筑安全标准要求限制,因此,可通过增加地槽开挖深度方式提升其承载能力;第二,在开挖地槽时,必须对支护作业领域进行严格划分,这是因为深基坑模式因人文环境、土质结构特性的不同存在差异,所以必须结合工程施工中存在的具体问题展开分析,合理制定地槽开挖方案;第三,建筑现场周边环境会对基坑支护作业产生影响,比如高层或超高层建筑项目一般位于交通线路及人口密集区域,这就为深基坑支护作业实施增加了难度。
2建筑工程施工中深基坑支护技术应用
2.1项目概况
某城市街道下穿隧道工程基坑平面呈长条形状,南北走向,基坑此案有放坡开挖形式。基坑暗埋段开挖宽度77.6m、敞口段开挖宽度79.6m,最大开挖深度为10.5m;局部加深段深基坑采用“钻孔灌注桩+内支撑围护”结构,设计支护结构安全等级为Ⅱ级。
2.2工程桩、支护桩技术
2.2.1施工工艺流程
为保证工程桩、支护桩施工质量,施工中需严格按如下流程操作。
2.2.2测量准备
在开展工程测量施工之中,需严格按如下流程操作:
(1)施工之前,应用经纬仪将控制点引至施工现场,并标注好具体位置与标高,并在控制点四周进行砌砖保护,并要求在测量过程中尽量做好保护措施,确保标识不被破坏,从而保证下次测量不受影响;(2)应用全站仪、经纬仪对各控制点进行回测闭合,检查控制点是否精准;(3)采用水平仪对各控制点高程进行复测,并保证其处于闭合状态;(4)严格按照导线限差基准进行偏差控制;(5)放样。①施工方法。应用极坐标定位手段对桩位置精准度进行测量,并借助全站仪进行放样角度与距离测量,以两个经纬仪交叉点为定点坐标;②桩位定位。施工之前,截取50cm长钢筋段若干,在定位装维后插入地下进行标记;③在埋设护筒之前,应用手动方式挖掘一定深度及半径圆坑,确保坑深度能淹没壳体,之后用少量黏土将护筒掩埋。在选好桩后,用醒目颜色的油漆在壳体与定位点涂刷;④桩位确定之后,要求监理工程师进行现场校核,待确定所有数据精准之后方可开工。
2.2.3钻孔灌注桩成孔
(1)泥浆制备
成孔过程中,泥浆所起作用最大,它不仅能起到保护孔壁作用,还能起到冷却设备、润滑及携渣作用。基于浆液如此多的重要作用,因此,一定要严格控制浆液配比,保证其密度要求,如果在钻进过程中出现泥浆密度降低现象,可适当添加膨润土,保障其密度满足工艺要求。值得注意的是,在施工过程中一定要结合环保要求对泥浆、泥渣进行环保处理。
(2)冲击钻成孔
冲击成孔其实就是在卷扬机作用下,将冲击锤悬吊起来,先将硬质土层及岩层破碎后再行成孔。成孔过程中,孔壁会有泥浆及粉末渣土挤入,为避免成孔质量不符合质量要求,需用掏渣筒进行清除。待护筒埋设工作完成后,就可以开展冲孔工作,冲孔初期,应缓慢冲孔,但需用冲锤在护筒中心位置进行密击,同时注入泥浆及块石,起到对孔壁保护作用。当冲孔深度未达到3m时,可适当加大冲击速度,提升冲击锤高度,由于此阶段最容易引起孔壁坍塌问题,需严格控制泥浆密度。如果冲孔深度超过4m,需及时掏出渣土。应用该方法进行冲孔作业时,设备简单、操作简便,非常适用于土层坚实区域砂卵石层成孔作业中。
2.2.4一次清孔
一次清孔一般在成孔作业完成之前,此过程中,必须严格控制年降比重与性能,一般要求沉积厚度不超过于20cm,泥浆比重不小于1.25。
2.2.5钢筋笼及灌注混凝土施工
在浇筑混凝土施工中可使排桩的承载力得到提升,但是经过实践情况分析,仅使用混凝土桩会受到抗折能力影响产生桩体断裂的问题。在进行排桩施工的时候,应借助钢筋笼形成的钢混结构来使排桩支护施工水平提升。在现场裁切经过焊接后得到钢筋笼,之后使用履带将钢筋笼吊起来,移动到相应的位置,钢筋笼达到了钻孔底部之后,可使用钢筋笼下端锚索及基础之间固定,避免钢筋笼上浮。可从地面向钻孔中伸入导管,一段下放到距离钻孔底部30cm的位置,另一端应连接地面注浆泵,使用压力注浆方式来进行钻孔充填施工。在注满了浆液后使用振捣棒进行振捣处理,使排桩施工能够达到实际要求。
2.2.6锚索施工
(1)成孔施工
结合设计要求进行现场测量放线,在标记的点位进行钻孔,选择回转钻机的时候,应结合锚杆直径来确定钻头的直径。该工程中使用Φ150mm钻头,在达到了设计深度的时候,可继续超钻。在退出钻头之后应检查成孔的情况,使钻孔角度不超过设计的±3°,还需使垂直方向上孔距偏差得到有效控制,当不符合要求的时候应废孔。在测量符合工程施工标准之后,可进行清孔施工,观察到孔口溢出泥浆的比重不超过1.10g/cm3的时候可停止清孔。
(2)锚索设置及注浆施工
在成孔施工完成之后,应将锚杆插入,保证其插入到了孔底部之后,可开始进行浇筑施工。在施工中可使用水泥砂浆,其中包括硅酸盐水泥及细砂,可在其中掺入少量的外加剂,在孔口溢出水泥砂浆之后应停止浇筑施工。
(3)锚索施工
在养护环节中应保证时间充足,之后再进行张拉施工。在张拉的时候,需要根据先单根张拉后整体张拉的要求开展施工,荷载应得到合理设计。整体张拉可分成5次来施加荷载,前4次为25%、50%、75%、100%,在第5次张拉的时候,以110%进行张拉,在稳定了5min之后再以100%张拉,使其稳定一段时间。在完成了锚索张拉施工后,应对自由段开展第二次注浆施工,在孔口的位置注入油脂,可避免腐蚀问题产生。还需使用混凝土来封闭锚头,避免锚索锁定应力降低,加强施工的效果。
2.2.7深基坑施工环境监测
在监测工作实施中应明确其中的各项要求,保证时效性及精确性,实时获取到变形信息,并且对微小的变形情况灵活捕捉。为了使深基坑施工得到有效的控制,可利用现代化技术来加强监测的效果,比如智慧工地监控系统。借助该系统可实现对深基坑情况以及周围变形情况参数的采集,并且以直观的方式呈现出来,管理人员可借助报警阈值手动设置的方式,在系统检测到了变形值超出一定范围的时候,可立即进行报警,使管理人员能及时了解变形问题,并且采取有效的措施来处理,使深基坑的安全性得到保障。
总之,深基坑结构在土木工程建设施工中愈发常见,为提升土木工程建设质量,消除不稳定因素,需立足于土木工程实际情况,做好现场勘查,经综合分析后确定深基坑支护形式。在土木工程中,其建设情况相对复杂,可选择多种组合支护形式,以此最大限度地保障深基坑支护效果。
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