吳 鋒
(廣西威龍建筑工程有限公司,廣西 北流 537400)
每種基坑支護類型大多都有最優開挖深度,開挖較深或是較淺,都有可能造成財力、人力、物力的浪費。因此,要根據設計施工圖和基坑的實際情況選擇最優的開挖深度。
基坑周邊管線密集時,不應采用土釘墻支護、錨桿支護等,避免穿過原位土體,造成不必要的經濟損失;基坑較深時,要合理分層,嚴格控制點、線、面的分層位置;能放坡的盡量放坡,坡度選擇是適當。
土層分層情況要分清,否則會影響選型判斷。對于硬塑、可塑、軟塑、松散、密實等不同土質狀態,要根據各自支護類型的特點進行恰當選型。
土體種類接近的或是相同,盡量選擇同一類型的支護結構,土體種類和分層不一樣的,要從總體考慮,該分段的應嚴格分段,最好即能達到基坑支護要求,又能與周邊環境條件相適應。
一定的區域地質條件從大的方面有許多相似之處,可參考已建工程的有關經驗進行設計和施工,但不能完全采取“拿來主義”,否則容易犯致命錯誤。
土釘墻施工放法相對其他支護結構較簡單,但應用廣泛,尤其是北方地區比較受歡迎。土釘墻支護系統有土釘群、被加固的原位土體和混凝土面層三部分組成,主要是靠土釘自身的抗拉強度和土體之間的相互摩擦力來穩定邊坡。土釘墻本身結構輕,柔性較大,施工機械簡單、方便,工程總價低,能合理利用原位土體的自承能力等優點。
施工順序:測量→基坑開挖→鉆孔→放入土釘→注漿→邊坡面層焊接鋼筋網→澆筑混凝土面層。
(1)測量是在基坑開挖之前,首先要確定整個工程的基準控制點,然后確定基坑工程永久控制點,并測量放線。
(2)基坑開挖是在放線完成之后,按照軸線進行機械開挖,到設定邊坡頂30cm左右采用人工開挖,應嚴禁超挖,保護原有土體的承載力等,開挖后立即進入下一道施工程序。
(3)鉆孔要根據邊坡地質條件選取施工機械和成孔方法,常采取鉆機、洛陽鏟等工具。對局部地質條件較差的土層應采取相應的措施,如用人工抹面等,保證邊坡面層有一定的強度。鉆孔時注意鉆桿的角度、深度控制,要符合土釘施工方案規定。
(4)放入土釘前要把孔內清理干凈,確保能混凝土粘結牢固,充分發揮土釘的作用。同時要注意土釘位置是否正確,如果發現土釘沒有在鉆孔中央,要及時調整固架。
(5)注漿就是預先按設計配合比規定的混凝土漿體注入孔內,澆筑時要注意速度控制,確??變鹊臍怏w能迅速排出,否則會出現蜂窩、麻面、空洞、斷面等。
(6)邊坡面層焊接鋼筋網就是注漿完成后按設計要求迅速鋪設鋼筋網,并綁扎或是焊接,確保鋼筋網的強度和穩定性。
(7)澆筑混凝土面層是在所有工序完成后,預先濕潤邊坡,按實驗室配合比澆筑面層,要注意控制澆筑厚度,以及混凝土養護問題。
開挖之后要及時做好排水措施,在坑底設置降水井、挖排水溝,地下較豐富的要結合其他降水施工方法,確保邊坡面處于較干燥狀態。邊坡周邊頂設置簡單的排水措施,一旦有下雨或是下雪等,是地表水能夠排到基坑外的排水系統中。
土釘墻主要應用于地下水以上或是經人工降水、截水后的較密集人工填土、粘性土、粉土、膠結性較好的砂土等,基坑深度一般小于12米,對軟土場地的原位土體并不太適應。
鋼板樁支護是利用較厚的熱軋鋼板,通過機械連接或是焊接將其組合在一起,既起到擋土墻的作用,又能起到隔水、截水的效果。鋼板樁的優點是能重復利用,止水效果好,自身材料剛度大,整體性能較好。缺點是自身材料具備一定的柔性,當坑壁側身土壓力、水壓力和上部荷載變化較大,自身會產生一定蠕動和變形,因此,基坑支護高度、深度受到一定限制,超過7米時,國內用此法較少,而且基坑施工接受后,將鋼板取出較困難。
施工方法常采用打樁機將一塊一塊鋼板植入基坑土體內,邊植入邊連接,形成一個整體性較好的支擋結構。鋼板樁支護適用范圍受到自身柔性因素的影響,應用有一定的局限性,對于支護等級為一級的并不適合,僅適用于基坑深度不深,地下水不豐富,一些軟土地質條件。在城市構筑物過多,要考慮謹慎適用,在鋼板植入過程中噪音較大,對周邊的構筑物等可能會引起一定變形。因此,要多考慮環境因素的制約。
錨桿支護結構在國內應用較廣泛,施工方法和技術較完善,主要由支擋結構、原位土體、受拉力錨桿等共同組成的一種圍護支擋結構,共分為兩大類:地面拉錨圍護結構和錨桿圍護結構。
錨桿式支護的優點:施工方便,工期比其他支護結構有一定的優勢;施工機械作業空間較小,對基坑的場地適用性較強;錨桿的設計拉力一般由實驗室測試得出,可靠性有保證;施工時噪音較低,對周邊居民生活影響較小。但是缺點也不少,尤其是對地質較差的淤泥、淤泥質土、軟塑粘性土、松散砂土等并不太適應,當基坑周邊建筑物和構筑物較多時,應盡量做好勘察和排查工作。
地下連續墻施工方法是在基坑開挖之前,利用特殊的施工機具進行開挖成槽,并用泥漿對坑壁防護,再將預制好的鋼筋籠放入槽內,澆筑混凝土,并養護使結構達到設計要求的一種支擋圍護方法。
施工工藝流程為:鋪設軌道、組裝挖槽機、挖槽;挖導溝、筑導墻;泥漿拌制和護壁;吸泥清底;鋼筋籠制作、吊裝、放入槽內;澆筑混泥土;養護、監測、后期質量控制。
地下連續墻具備很多特點。優點如下:施工方便、經濟、安全有保證;地下連續墻即能作為上部結構承重的一部分,又能作為臨時支擋圍護結構;地下連續墻屬鋼筋混泥土結構,因而強度、剛度、穩定較好,圍護結構蠕動、變形較小,使用壽命較長;地下連續墻最早應用于防滲工程,對地下靜動水截獲能力較強,對防滲要求較高的基坑支護工程,此法優先考慮;此法在城市人口密集地區易于使用,污染較小,施工聲音很低。與土釘墻和錨桿支護相比,對周邊構筑物和環境破壞較少;混凝土成型模具較多,根據基坑工程支護的特點,可做成多種形狀。
地下連續墻適用范圍較廣,尤其是對軟土邊坡、深基坑和變形要求較高的支護工程更經濟。
基坑支護是一項復雜性較強的系統工程,在工程實踐應用中的支護種類繁多,組合形式各有各的優點,也各有各的缺點,選擇一種合理的支護形式和和結構類型對基坑工程至關重要。當然,優化設計、優選方案是基坑支護的重中之重,它不但能達到良好的社會效益和經濟效益,而且還能使基坑工程朝著安全性、環保性、可靠性、節約性的方向良性發展。
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