葉明偉
廈門市開建建設有限公司(361012)
深基坑支護施工技術分析
葉明偉
廈門市開建建設有限公司(361012)
深基坑支護技術是建筑工程的施工中的重要環(huán)節(jié)之一,但是在當前實際的一些施工工程當中,建筑深基坑支護技術仍然存在著一些問題。這里結合案例,介紹了常見的深基坑支護技術的類型,闡述了深基坑支護技術的設計要求以及深基坑支護技術的施工要點。
土建工程;基礎施工;深基坑;支護技術
1.1 建筑深基坑工程施工特點
通常情況下,建筑工程深基坑是指具備建筑支護結構深度大于5 m的基坑,同時,由于建筑深基坑支護工程施工具有復雜性和綜合性。因此,在進行施工時具有以下施工特點:節(jié)約土地資源、區(qū)域性強、受周圍環(huán)境影響大以及風險大。首先,在節(jié)約土地資源方面,目前建筑物普遍都屬于高層建筑,地基承受能力大,因此,深基坑只有不斷加深基坑深度才能滿足建筑工程的需要,從而有效提升了土地資源利用率[1]。其次,在區(qū)域性強方面,因為各個地方的人文條件和地址條件都不相同,所以深基坑支護工程形式也有不同。因此施工人員在進行深基坑施工前,要對深基坑施工現(xiàn)場進行嚴格考察,從而決定具體施工方案。再次,在周圍環(huán)境影響方面,因為高層建筑工程大都處在城市建筑物密集、交通便利的區(qū)域。所以,建筑深基坑工程施工容易受到周圍環(huán)境因素影響。最后,在風險性方面,因為建筑深基坑工程施工時間長,所以在施工過程中經(jīng)常會發(fā)生難以預料的情況,因此施工工程具有隨機性;同時,建筑深基坑支護工程是一項臨時工程,說以在施工時施工單位會對施工成本進行縮減,導致施工安全防護措施不到位,施工風險不斷增加。
1.2 深基坑支護的設計原則
基坑支護作為一個結構體系,應滿足穩(wěn)定和變形的條件,也就是指深基坑支護規(guī)定的承載能力極限和正常使用極限[2]?;又ёo設計需要具備足夠的安全系數(shù),保證基坑支護不會產(chǎn)生失穩(wěn)的情況,同時在不出現(xiàn)失穩(wěn)的情況下,還需要控制深基坑支護的位移量,從而保證對周邊建筑物的安全使用不產(chǎn)生影響。此外,深基坑支護的設計人員需要對可能出現(xiàn)的因素進行充分考慮,提前計算支護結構的變形。在進行支護結構變形計算時,基坑支護設計人員要保證計算項目數(shù)據(jù)結果的準確性,防止在發(fā)生突發(fā)事件時,不能對設計方案進行整改;基坑支護結構是基坑支護建筑工程地基部分施工的重要組成部分,因此,基坑支護強度直接關系到地基工程項目的施工質(zhì)量、建筑耐腐蝕性、建筑使用年限,所以在設計時要嚴格按照國家對工程質(zhì)量標準與技術進行設計,從而保證基坑支護的正常使用。
2.1 工程概況
該工程規(guī)模為3層,地下1層,2層局部為半地下室,地下3層平時為停車庫及設備用房,戰(zhàn)時為6級人防地下室,主體結構使用年限為50年。建筑耐火等級均為一級,抗震設防烈度為7度,室內(nèi)絕對標高為57.00 mm[3]。該項目上部主體建筑為框架剪力墻結構。
藍溪國際北區(qū)深基坑支護工程特點是:施工場地窄;基坑底標高-5.2 m,開挖難度大、施工地繁華,施工運輸難、深基坑支護技術要求高。藍溪國際北區(qū)基坑基礎深,土地開挖難度大,基底相對標高深達-5.2 m,挖填土方量達189 000 m3,同時,受基坑工程周圍環(huán)境的影響,基坑工程為了保正道路的安全運行,基坑土地開挖都需要采用鉆孔灌注樁、邊坡支護以及人工降水的方法,同時基坑土方開挖坡道需要設置在基坑內(nèi)[4]。另外,基坑工程施工場地窄,搬運量大,施工可利用場地面積少,施工建筑材料中的鋼筋、模板、鋼結構構件、建筑材料、機電設備等都需要空間放置。大多生活設施都是在施工現(xiàn)場場外租房解決的,同時,施工工程在地基結構施工階段的建筑物在南北兩側(cè)都設置了臨時道路,保證施工過程中可以形成循環(huán)施工進出道路,從而保證施工過程中車輛正常通過現(xiàn)場。
2.2 深基坑支護技術整體方案
2.2.1 基坑支護方案的選擇
建筑基坑常規(guī)土方開挖方式會受到基坑深,場地小,基坑穩(wěn)定性低、開挖部分超過施工紅線等影響。因此常規(guī)方案逐漸被排除;同時,基坑支護護坡樁施工方法,會增加基坑開挖時間,降低建筑總工程整體進度,由于基坑支護護坡樁施工方法需要大量土地回填,建筑成本費用高,因此,在施工中經(jīng)常不會使用基坑支護護坡樁施工方法。經(jīng)過綜合考慮,結合基坑支護現(xiàn)場地基特點、周邊環(huán)境等情況,建筑工程基坑支護需要采取復合土釘墻支護技術。復合土釘墻支護是一種邊開挖邊鋪設鋼筋網(wǎng)的施工技術,它通過噴射混凝土,形成加鋼筋混凝土重力式擋墻結構,用于擋土支護。復合土釘墻支護不適用于地下水以下或未經(jīng)人工降水處理的土層,而適用于地下水以上或經(jīng)人工降水的黏性土、雜填土。
2.2.2 深基坑技術整體方案
深基坑技術整體方案有支護體系、降排水措施、施工順序、施工方案、施工技術措施及施工工藝、基坑監(jiān)測、土方開挖方案、應急預案等組成部分。在進行藍溪國際項目的建設的時候,深基坑施工過程需要對基坑工程的施工做好控制,在基坑挖土、基坑支護、基坑監(jiān)測方面做到三位一體[5]。由于深基坑支護結構施工缺乏成熟的施工經(jīng)驗,會經(jīng)常發(fā)生深基坑支護工程事故。在深基坑支護結構正式施工前需要進行深基坑支護結構試作業(yè)。在深基坑支護結構施工試作業(yè)過程中,要對基坑結構工程施工參數(shù)進行詳細的記錄工作,在深基坑支護結構工程試作業(yè)后,對深基坑支護施工技術參數(shù)指標進一步完善,仔細確定施工技術參數(shù)指標。還要對深基坑支護施工工藝進行檢驗,保證施工工藝的成熟和施工質(zhì)量,滿足基坑施工方案要求,根據(jù)現(xiàn)場施工試驗結果確定施工工程的具體方案。
2.3 深基坑支護施工原則及技術要點
施工組織設計應該便于維持基坑邊坡的穩(wěn)定,開挖土方應該遵循先深后淺、分層進行的原則。基坑邊坡頂嚴禁堆加過重荷載,基坑開挖過程中應分層均衡開挖,先機械開挖一定深度,再進行人工開挖至設計標高。盡量避免對基底土層的擾動,檢測邊坡及周邊環(huán)境,包括孔隙水壓力、土壓力、建筑物變形、道路變形、管線變形、地表變形、樁位、樁頂。若支檔結構變形或者位移,應停止開挖,馬上采取防護措施,避免碰撞到支護結構或工程樁[2]。
該項目選擇了土釘墻支護。具體的施工分為開挖土方階段、定位階段、成孔階段、安放階段、灌漿階段、安放鋼筋網(wǎng)階段、安放腰梁鋼筋、鎖定錨頭、拌和噴射混凝土階段、下層土方開挖。在土釘墻支護施工的過程中,土釘孔孔位設置成梅花狀。該支護技術有人工及機鉆兩種成孔方式,通??讖酱笥?0.0 mm,土釘?shù)乃浇嵌仍O置為10°,孔徑的偏差控制在5.0 mm內(nèi),實際位置偏差控制在100.0 mm內(nèi)。在土釘孔制作完成后,先放置錨筋,再灌注純水泥漿。水泥漿的材料為硅酸鹽水泥,水灰比為0.45∶0.50。水泥漿的強度大于15 MPa,灌注壓力為0.3~ 0.6 MPa。灌注水泥漿方式是反向灌注,在孔底插入注漿管,向外注漿。二次補漿是在水泥漿初凝后進行,并在孔口位置設置注漿塞。
通過對藍溪國際北區(qū)深基坑支護技術的分析,從而進一步完善了深基坑支護設計方案。深基坑支護工程采用的是自身復合土釘墻支護方式,最大限度利用邊壁土體的穩(wěn)定能力,使深基坑支護結構一直處在最佳受力狀態(tài)。深基坑支護工程施工效果好,增加企業(yè)經(jīng)濟效益。
[1]譚永虎.建筑工程深基坑支護施工技術要點分析[J].四川水泥,2015(10):274.
[2]鄒洋.建筑工程中的深基坑支護施工技術分析[J].江西建材,2015(14):99-104.
[3]鐘世鳴.深基坑支護施工技術在建筑工程中的應用分析[J].江西建材,2015(3):79.
[4]丁勇.基于建筑工程深基坑支護施工技術的分析[J].四川水泥,2014(11):186-191.
[5]譚石洪.基于工程實例的深基坑深層攪拌水泥土樁墻支護施工技術探討[J].中華民居(下旬刊),2013(8):79-80.