深基坑變形控制技術(shù)在高層裝配式建筑中的應用研究

摘""要：由于高層裝配式建筑中深基坑開挖會引起周邊土體位移、支護結(jié)構(gòu)變形等問題，為此，研究深基坑變形控制技術(shù)在高層裝配式建筑中的應用。通過修筑導墻、開挖成槽、制作并吊放鋼筋籠、灌注混凝土等關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了基于地下連續(xù)墻的深基坑變形控制技術(shù)在高層裝配式建筑中的應用。結(jié)果表明，深基坑開挖施工后，地下連續(xù)墻頂部水平位移累計值最大僅4.24"mm，豎向位移累計值最大僅1.67"mm，處于安全可控范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞：深基坑""基坑變形""變形控制""高層建筑""裝配式建筑

中圖分類號：TU473"中圖分類號：TU741

Research"on"the"Application"of"Deep"Foundation"Pit"Deformation"Control"Technology"in"High-Rise"Prefabricated"Buildings

LI"Kanyao

Beijing"Uni-Construction"Second"Development"and"Construction"Co.，"Ltd.，"Beijing，"100020"China

Abstract："Due"to"the"displacement"of"surrounding"soil"and"deformation"of"supporting"structures"caused"by"excavation"of"deep"foundation"pits"in"high-rise"prefabricated"buildings，"the"application"of"deep"foundation"pit"deformation"control"technology"in"high-rise"prefabricated"buildings"is"studied"in"this"article."The"application"of"deep"foundation"pit"deformation"control"technology"based"on"underground"continuous"walls"in"high-rise"prefabricated"buildings"has"been"achieved"through"key"construction"processes"such"as"building"guide"walls，"excavating"trenches，"making"and"hanging"steel"cages，"and"pouring"concrete."The"results"show"that"after"the"excavation"of"deep"foundation"pits，"the"maximum"cumulative"horizontal"displacement"of"the"top"of"the"underground"continuous"wall"is"only"4.24mm，"and"the"maximum"cumulative"vertical"displacement"is"only"1.67mm，"which"is"within"a"safe"and"controllable"range.

Key"Words："Deep"foundation"pit;"Foundation"pit"deformation;"Deformation"control;"High-rise"building;"Prefabricated"buildings

深基坑作為高層建筑的重要組成部分，其施工質(zhì)量和穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個建筑物的安全與穩(wěn)定。在深基坑開挖過程中，由于土體卸載、地下水位變化等因素，往往會引起基坑周邊土體的位移和變形，進而可能影響到鄰近建（構(gòu)）筑物的安全、地下管線的正常運行以及基坑本身的穩(wěn)定性[1]。因此，如何有效控制深基坑變形，確保高層裝配式建筑的安全施工與長期使用，成為當前建筑工程領(lǐng)域亟待解決的重要問題。通過采用科學合理的變形控制技術(shù)，可以顯著減小深基坑開挖對周邊環(huán)境的影響，保障施工安全與工程質(zhì)量。

1""深基坑變形控制技術(shù)的應用

1.1""修筑導墻

在地下連續(xù)墻施工中，導墻不僅是成槽機械運行的導軌，而且能夠分散并抵抗部分土壓力及施工期間產(chǎn)生的各類荷載，從而預防槽壁因土壓力失衡而導致的坍塌風險。本文創(chuàng)新性地采用了“][”型導墻設(shè)計[2]，示意圖如圖1所示。

“][”型導墻的特殊截面形狀，類似于放大的括號，不僅增加了導墻的自重，提高了其抗傾覆能力，還通過內(nèi)部空間的合理分布，優(yōu)化了鋼筋骨架的配置，使得結(jié)構(gòu)受力更為合理，有效降低了因應力集中導致的破壞風險。

導墻的具體修筑步驟如下[3]：首先，施工前進行詳細的現(xiàn)場勘察，了解地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，確保施工區(qū)域無地下障礙物，并依據(jù)設(shè)計圖紙精確測量放樣，確定導墻的具體位置與尺寸，設(shè)置控制點，為后續(xù)施工提供基準。然后，采用挖掘機進行初步的機械開挖，至設(shè)計標高以上約20"cm處停止，以避免超挖，同時組織人工進行底部清理與修整，確保槽底平整、無浮土。導墻的凈距為地下連續(xù)墻設(shè)計厚度加施工余量（50"mm），同時要考慮成槽機的最小抓斗要求，轉(zhuǎn)角處導墻需沿軸線外放不小于一定距離（0.3"m）。溝槽開挖完成后，對基底進行夯實處理，確?；讏詫嵎€(wěn)定。然后鋪設(shè)一定厚度的水泥砂漿（7"cm厚1∶3水泥砂漿）作為墊層。隨后，采用組合鋼模板作為導墻的側(cè)模，模板安裝前，應涂抹脫模劑，便于后期拆模，再沿導墻長度方向，每隔1.2"m設(shè)置鋼筋焊接定型的內(nèi)支撐，并在導墻的頂部及底部，分別設(shè)置10"cm×10"cm的方木支撐，間距同樣為1.2"m。最后，根據(jù)設(shè)計圖紙，精確綁扎導墻鋼筋，形成鋼筋骨架，并采用人工入模方式澆筑混凝土，澆筑過程中，使用插入式振動棒進行振搗，以排除氣泡，提高混凝土的密實度，澆筑完成后，及時覆蓋保濕材料，進行為期7"d的養(yǎng)護。待混凝土成型后，即可形成導墻結(jié)構(gòu)。

1.2""開挖成槽

完成導墻修筑后，進入開挖成槽階段。在導墻上劃定槽段，分為首開幅、順序幅與閉合幅。采用金泰SG40A型成槽機，利用其高效液壓系統(tǒng)與抓斗裝置，采取跳槽開挖法[4]，先首開幅后順序幅最后閉合幅，減少相互干擾，穩(wěn)定槽壁。操作中，抓斗下放與上提須平穩(wěn)慢速，防止擾動。開挖后，用專用刷壁器反復刷洗接頭處，再以高壓水槍清除槽底淤積，確保槽底干凈平整。

1.3""制作并吊放鋼筋籠

在專用加工平臺上，依據(jù)設(shè)計圖紙精確放樣，采用as12（5H）自動化焊接設(shè)備，將縱向鋼筋與水平鋼筋通過焊接方式牢固連接，形成符合設(shè)計要求的鋼筋籠。采用雙機抬吊方式進行吊裝[5]。

選定QUY150A型主吊機與QUY80型副吊機作為吊裝設(shè)備，兩者協(xié)同作業(yè)，采用四點吊裝法（主吊兩點，副吊兩點），以平衡鋼筋籠在吊裝過程中的受力狀態(tài)，減少變形風險。吊裝作業(yè)開始前，對吊機進行全面檢查，確認其處于良好工作狀態(tài)，并設(shè)置好吊裝索具與吊點。隨著主吊與副吊的同步啟動，鋼筋籠緩緩離開加工平臺，此時，操作人員需密切監(jiān)控吊裝過程，確保主鉤與輔助鉤的同步性與協(xié)調(diào)性，適時調(diào)整吊裝角度，使鋼筋籠保持垂直狀態(tài)。對于重量較大的鋼筋籠，采用雙機抬吊的方式，即一臺主吊機和一臺副吊機同時作業(yè)。主機選用120"t或125"t履帶吊車，副機可選用70"t履帶吊車。在鋼筋籠上合理設(shè)置吊點，以保證吊裝過程中的平衡和安全。對于“][”型鋼筋籠，由于形狀復雜，需要根據(jù)其重心和形狀特點，在每邊或關(guān)鍵位置設(shè)置吊點。主吊設(shè)置3列共計9個吊點，副吊設(shè)置2列4個吊點，總計13個吊點。此外，鋼筋籠籠頭還需設(shè)置8個吊環(huán)，用以倒換鋼絲繩后垂直下放鋼筋籠。鋼筋籠吊至離地面一定高度（0.3～0.5"m）后，檢查其是否平穩(wěn)，然后根據(jù)需要調(diào)整吊機的起鉤速度和方向，使鋼筋籠垂直于地面。卸除副吊機吊點的卸甲，指揮主吊機將鋼筋籠吊入槽內(nèi)，并平穩(wěn)下放至設(shè)計位置。一旦鋼筋籠進入溝槽，立即在導墻上安裝特制的鋼扁擔，用于微調(diào)鋼筋籠的頂部位置，確保其水平度與垂直度滿足設(shè)計要求。調(diào)整完成后，進行最終的位置與角度復查，確認無誤后，方可解除吊裝索具，進入下一道工序。

1.4""灌注混凝土

本文采用導管法進行混凝土灌注施工，也就是通過在單元槽段內(nèi)設(shè)置導管，利用混凝土的自重與導管內(nèi)的超壓力，將混凝土漿液連續(xù)、均勻地注入槽段底部，并逐步向上填充，直至整個槽段被混凝土完全占據(jù)。在灌注前，須對槽段進行徹底清理，排除積水、淤泥及浮渣，確保槽段底部干凈無雜質(zhì)。在導墻施工過程中，在導墻頂部或側(cè)面設(shè)置排氣孔，以便及時排出坑中的氣體。然后采用內(nèi)徑為300"mm的高強度、耐腐蝕的無縫鋼管制成導管，導管間通過法蘭連接，底部裝有密封良好的球閥或橡膠墊圈，以防混凝土漏漿。上方則連接大型儲料斗，容量設(shè)計需滿足連續(xù)灌注需求，通常不小于3.3"m。檢查導管安裝牢固密封后，灌注C30"P8混凝土至儲料斗，利用自重與泥漿阻力使其達槽底。保持連續(xù)供應，隨液面上升緩提導管，控制埋深2～3"m防離析。注滿后停注，清理現(xiàn)場。冷凝期濕潤養(yǎng)護，待漿液冷凝后形成地下連續(xù)墻，實現(xiàn)變形控制目標。

2""實例分析

裝配式建筑工程項目總建筑面積為12.8萬m2，地下部分為車庫，建筑面積為3.2萬m2，開挖長150"m、寬80"m、深20"m的深基坑。但是，場地地質(zhì)條件復雜，深基坑施工面臨較大困難。在連續(xù)墻頂部四邊的中點位置分別布置一個監(jiān)測點A、B、C、D，并將深基坑整個開挖階段分為10個監(jiān)測期。

從圖中可以看出，隨著深基坑土方開挖的持續(xù)進行，地下連續(xù)墻頂部的水平位移和豎向位移均呈現(xiàn)出先增加后穩(wěn)定的趨勢。這主要是因為深基坑開挖會導致土壓力重新分布，所以連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)前期勢必會出現(xiàn)較大的變形現(xiàn)象，但是地下連續(xù)墻對于深基坑變形控制是切實有效的，所以后期連續(xù)墻變形現(xiàn)象趨于穩(wěn)定。而且，直至深基坑開挖結(jié)束，地下連續(xù)墻的水平位移累計值最大僅4.24"mm、豎向位移累計值最大僅1.67"mm，同時各監(jiān)測點處的連續(xù)墻變形數(shù)據(jù)相差較小，無異常突變現(xiàn)象，說明整個深基坑圍護結(jié)構(gòu)處于安全可控范圍內(nèi)。

3""結(jié)語

本文深入探討了深基坑變形控制技術(shù)在高層裝配式建筑中的應用，文中提出一種基于地下連續(xù)墻的深基坑變形控制策略，并通過修筑導墻、開挖成槽、制作并吊放鋼筋籠、灌注混凝土等關(guān)鍵步驟實現(xiàn)地下連續(xù)墻施工。與此同時，結(jié)合實例分析中的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，驗證了該技術(shù)在實際高層裝配式建筑工程中的有效性和可靠性。

參考文獻

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