【摘要】隨著房屋建筑業的迅猛發展,高層建筑樁基礎埋置深度也很深,且很多施工項目位于市區繁華地帶,地下設施也很復雜,傳統的樁基施工技術遠遠不能滿足現代化施工技術的要求。采用深基坑支護技術可有效的縮短施工工期,充分利用土地資源。本文結合多年實際工作實踐,論述了房屋建筑工程深基坑支護技術。
【關鍵詞】房建工程;深基坑;支護
1、深基坑支護施工重點難點分析
1.1支護樁和錨桿施工
通常使用人工挖孔方式進行支護樁的施工,為確保樁的質量,施工中采用鋼筋混凝土護壁,還要對成孔、清孔、鋼筋籠制安、砼的配制及灌注等工序進行嚴格控制,可采用吊桶或電動葫蘆等機具進行灌注樁土方開挖中殘土的運輸。
錨桿的一端與結構物或擋土墻樁聯結,另一端與地基巖石錨固,它是一種承拉桿件,借助錨固力來抵抗向外的傾覆力,首先開挖基坑到錨桿標高,之后鉆孔、制作錨頭、穿錨索、注漿等,在安裝腰梁、臺座、墊板,然后穿外錨具并張拉錨固。這些工序完畢后,根據設計要求,進行現場錨桿試驗,結果合格后方可完成施工。
1.2土方開挖
通常采用機械開挖,配合人工清土,分層開挖,邊挖邊運,以免影響施工現場的環境,要時刻監測圍護結構的情況,挖土速度不宜過快,施工中出現異常情況,要立即停止施工,查找原因并及時采取措施。
1.3監測基坑支護
隨著開挖的進行,基坑深度不斷變大,支護體系也會產生不同程度的側向變位,需要預測側向變位的變位趨勢,這是基坑支護監測的控制關鍵。通常借助監測手段來明確支護體系的受力狀態,以便及時掌握支護體系破壞前的各種預兆。對周圍環境進行監測,可以掌握施工場地周圍的房屋建筑、地下管線、道路等是否受到破壞及影響,保證施工的周圍環境安全;對基坑支護體系進行監測,可以及時掌握基坑周邊土體的受力變化和支護結構的穩定狀態。配置專業監測人員,定時監測,并把這些監測數據反饋到相關責任人,及時進行數據分析,如產生監測數據異常情況,要重新測量并加大監測頻率,確認異常情況發生后,立即停止施工,要及時投入必要的人力物力等,消除險情后,方可繼續開挖。
2、深基坑支護類型及應用
2.1鋼板樁
鋼板樁分為槽鋼式和熱軋鎖扣式鋼板樁二類,鋼板分為槽鋼或U型、Z型、H型鋼,使用打入法把鋼板打入土內,相互連接形成鋼板樁墻。鋼板樁施工方法簡單、工期短,且鋼板可以循環使用,工程造價低,但是該施工方法中采用的鋼板剛度有限,鋼板容易變形而出現土體移動,若沒有很好地進行變形監測及控制,容易產生坍塌現象。
2.2水泥土擋墻
通過鉆掘攪拌機強制攪拌土與水泥混合物,產生水泥土樁,在結構固化硬結后便產生了壁狀擋墻。該技術結構適用于土質較軟且對環境要求較高的地區,開挖深度通常3~6m,施工中噪聲振動較低,且整體的止水性很好,但擋墻寬度通常3~4m,寬度較大。
2.3樁板式支護
也稱型鋼橫擋板支護,主要由圍檁、工字鋼、橫擋板、支撐樁等組成。該結構常用于土質較好及地下水位較低的地區。在施工中要保持一定間距來打設工字或H型鋼樁,在土方開挖過程中,要邊挖邊設橫擋板。施工結束后,拔出鋼材,在保證安全的前提下,盡量回收橫擋板。
2.4鉆孔灌注樁
采用這種支護技術,施工中噪聲和振動都很小,對周圍環境污染很小,且可現場澆筑,由于受到結構整體剛度限制,不可作為圍墻的主體結構。用于開挖深度較大且地層較軟的情況,通常深度為7~15m,樁長通常為1530m,樁徑通常在600~l000mm,在頂部使用鋼筋混凝土澆筑,形成圈梁結構。還要結合施工周圍地質水文、施工環境情況,采用適當的防水技術。
2.5土釘墻
所謂土釘墻,是指在原基坑的土體上,采用土釘進行基坑側壁土體和護面的加固,且土釘錨入土坡的深度大于4米,這樣可以使邊坡更加穩定。采用該法施工,要求場地的土質要好,特別廣泛應用于安全等級較高的深基坑場所。該法施工工藝簡單,造價比較低,應用廣泛。
2.6地下連續墻
地下連續墻結構主要用于施工環境較差,或開挖深度大于l0m的深基坑支護結構,在所有支護結構中,該結構也是強度最高的支護型式。基坑開挖前,采用特殊的挖槽設備進行成槽施工,通過澆筑砼產生強度較高的鋼筋砼地下連續墻。地下連續墻采用逆筑法或半逆筑法施工,墻體通常600~800mm厚,墻體可成為永久性的結構。該施工采用現場澆筑砼、墻接頭止水效果好、結構整體剛度大,且施工中噪聲很小。主要適用于周邊環境要求高、基坑較深且土質較差的情況,但該方法施工工序較復雜,造價比較高。
2.7SWM工法樁
SMW是Soil Mixing Wall的簡寫,使用多軸型鉆掘機在施工現場進行鉆掘到指定深度,之后鉆頭處會噴出水泥系強化劑,再繼續反復轉動,使水泥強化劑與土質均勻攪拌。采用重疊搭接方式進行各施工單元間施工,在水泥土混合體沒硬結前,插入鋼板或H型鋼,其將成為應力補強材,這樣便產生了一定剛度和強度且無接縫、完整的地下連續墻。該方法施工簡單且效率高,施工工產生的土方和泥漿也很少。
3、深基坑支護施工技術
3.1支護方案的選擇
在房建工程深基坑施工過程中,根據周圍環境、開挖深度及地質情況選擇深基坑支護的類型,若現場放坡條件不好,安裝一種臨時支撐也很難保證施工的安全,也可以采用組合支護技術來進行土壁的穩定。施工中,要對基坑的地下管涌、流砂、水位等險情進行嚴格控制,還要結合環境變化及土質的改變及時對支護方案進行調整,最終保證深基坑的整體穩定。
3.2施工中的注意的若干問題
通常在老舊建筑物及結構物附近進行深基坑施工時,因舊建筑物時常存在某些破損現象,所以施工中,注意對材料收縮變形、沉降變形等的監測,密切關注對工程質量及安全產生影響的因素;在市區施工時,因環境要求比較高,所以在選擇支護結構形式時,要充分考慮化學漿液、泥漿、振動、及噪聲等因素;在繁華地帶進行基坑施工作業時,由于地下管線密集,建筑物很多,所以基坑施工中存在很大局限性,通常采用垂直開挖進行深基坑施工,開挖中要考慮這些局限因素帶來的潛在威脅。
結束語:
總之,在施工前,要踏勘現場實際情況,在保證工期要求前提下,綜合考慮場地大小、施工流程、環境要求等因素,選取合理的支護形式。我們工程技術人員要結合工作實踐,不斷總結施工經驗,并孜孜不倦的探索和改進施工工藝。
參考文獻:
[1]曾樹佳.淺析深基坑支護工程的施工安全 [J].建筑安全.2006,(4).
作者介紹:于曉斌(1980年3月)男,漢族,大學本科,助理工程師,從事建筑工程技術工作。