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摘要:隨著城市化進程的快速推進和建筑技術的高度發展,建筑地下室大量采用,這就對施工技術提出了更高要求,基坑開挖和支護是地下室施工中的難點之一,筆者在長年的施工實踐中總結出一套深基坑圍護的施工經驗。
關鍵詞:高層建筑;深基坑;支護技術
隨著城市化進程的快速推進,土地資源越來越寶貴,在有限的場地上修建大型停車場已不太現實。高層建筑地下室由于不占用土地資源,使用方便,因此被大量采用,。地下室的廣泛采用對施工技術提出了更高的要求,尤其是深基坑的開挖和支護是地下室施工中的重中之重,城市建筑往往建筑密度大,相鄰建筑距離較近,一旦基坑發生位移或坍塌,將會對附近建筑物產生較大的影響,甚至對臨近建筑結構產生不可逆轉的破壞,后果不堪設想,因此如何根據現場地質情況和建筑設計要求選擇最佳的基坑支護方案是地下室施工中關鍵所在,筆者根據多年的地下室施工實踐,在此與大家探討一下深基坑支護技術的經驗:
一、深基坑開挖技術的要點:
開挖前首先應認真查閱地勘資料,分析地質狀況,制定出多個開挖支護方案,通過經濟和技術指標分折,合理選定最佳施工方案。基坑開挖時應分段、分層進行,做到邊挖邊支,分層開挖深度一般為2米以內,開挖寬度應滿足支護作業和邊坡臨時穩定性的要求,基坑附近周邊嚴禁堆載重物。 基坑開挖應自上而下地進行,嚴禁超挖擾動基底,開挖后應及時支護.。基坑開挖至設計標高后應及時平整基坑,做好基坑排水措施并立即澆筑墊層封住基底。
二、下面介紹一下深基坑常見的支護結構施工方法:
1、土釘墻圍護結構的施工:
其施工工藝為:(1)設置土釘:土釘的設置可采用專門設備將土釘擊入土體,也可先在土體中成孔,然后置入土釘,一般后者采用得較多,土釘位置通常按梅花狀布置。土釘施工應同基坑開挖兩道工序應交叉同時進行,實行分層、分段開挖,隨挖隨錨,即每開挖一層土方就施工一排土釘。土釘與水平夾角根據基坑設計支護方案的要求實施,通常為10—15度。(2)插入土釘鋼筋,插入錨筋前要進行清孔檢查,若孔內有塌孔和掉落的松土應及時處理。(3)注漿:土釘注漿材料采用純水泥漿,水泥用普通硅酸鹽水泥,水灰比宜為0.50,需要時可加入少量速凝劑,以促進早凝和控制泌水。注漿可采用低壓(0.4~0.6MPa)或高壓(1~2MPa)注漿。注漿應采用反向注漿工藝,即注漿管插入孔底向外注漿,第一次注漿初凝后再進行二次補漿,孔口應設止漿塞,注滿后保持壓力3~5分鐘。(4)綁扎固定鋼筋網片:先按設計要求綁扎鋼筋網,鋼筋網應固定在邊壁上并附合保護層要求,網片搭接長度不少于一個網格邊長或200mm。土釘與面層鋼筋網用墊板(厚度8~10mm)、螺帽及土釘端部的螺紋桿固定。(5)噴射面層混凝土:混凝土配合比應通過試驗確定,通常噴射混凝土中的水泥、沙、石子的配合比為1:2:2,水泥可用普通硅酸鹽水泥,水灰比不宜大于0.45。噴射混凝土的射距宜保持在0.6~1.0m范圍內,并使射流垂直于壁面。面層混凝土終凝后2小時應噴水養護,養護時間不少于3天。
2、鋼板樁施工:鋼板樁的打入方式分為單獨打入法和屏風式打入法。在此主要介紹單獨打入法。插打的第一根鋼板樁是整個鋼板樁施工關鍵,它起著樣板導向作用,先用吊車將鋼板樁吊至插樁點處進行插樁,插樁時鎖口要對準,每插入一塊即套上樁帽輕輕加以錘擊。在打樁過程中,為保證鋼板樁的垂直度,用兩臺經緯儀在兩個方向加以控制。鋼板樁應分幾次打入,在插打過程中要不斷的調整其垂直度,直至順利的將其插打至設計標高位置。待第一根鋼板樁插打完畢后立即將其與導向梁焊接起來,防止下一片鋼板樁在插打的過程中由鎖口產生的摩擦力將其一起繼續沉放。為保證接下來插打的鋼板樁的垂直度,則在基準鋼板樁兩側交替著插打,以平衡下片鋼板樁的插打給已插打至設計標高位置的鋼板樁帶來的下拔力,每沉放完一片后與前一片鋼板樁焊接牢固,依此類推,直至完成全部鋼板樁的插打施工。鋼板樁有著施工簡便,鋼板材料可重復周轉使用的特點,是目前施工中較常見的支護方法之一。
3、鉆孔灌注樁施工:混凝土灌注樁做為目前大型深坑開挖中最常用的圍護方案,已被廣大施工人員所熟悉,施工方法與一般樁基礎的鉆孔灌注樁施工方法相同,工序大體為:場地平整→測量定位放線→樁機定位→開孔安裝鋼護筒→鉆孔→拋泥→鉆孔至設計樁底標高→清孔→安裝鋼筋籠→安裝導管→清孔→灌注混凝土。
施工之前應進行以下準備:鉆機就位前,先平整場地,鋪好枕木,保證鉆機平穩、牢固。在樁位埋設好鋼板護筒,同時挖好水源坑和泥漿池。成孔一般多用正循環工藝成孔。采用鉆孔樁機回轉鉆進,泥漿護壁成孔。鉆進時應根據土層情況加壓,開始應輕壓力、慢轉速,逐步轉入正常,一般土層按鉆具自重加壓。鉆孔完成后進行兩次清孔,然后將制作好的成品鋼筋籠放入樁孔內。分次灌入足量混凝土,樁身混凝土強度一般為C20—C25,目前紹興多采用商品混凝土灌注。樁間土采用掛網噴射混凝土護面,施工時先在兩側樁上打入膨脹螺栓,掛好鋼筋網,然后噴射混凝土護面。鉆孔樁以其優越的支護性能被施工現場廣泛采用。
4、水泥土墻施工:深層攪拌水泥土樁墻,是采用水泥作為固化劑,通過特制的深層攪拌機械,在地基深處就地將軟土和水泥強制攪拌形成水泥土,利用水泥和軟土之間所產生的一系列物理化學反應,使軟土硬化成水泥土,形成整體性的并有一定強度的擋土抗滲墻。水泥土攪拌樁采用高壓水、氣切削土體并將水泥與土攪拌形成水泥土樁。水泥攪拌樁成樁工藝可采用“一次噴漿,兩次攪拌”或“兩次噴漿,三次攪拌”的工藝,主要依據水泥摻入比和土質情況決定。工藝流程為:樁機就位→預攪下沉→制備水泥漿→提升噴漿攪拌→沉鉆復攪→重復提升攪拌→完成移位。水泥攪拌樁以其優越的止水性能,目前常與鉆孔灌注樁配合采用,用來作基坑四周的止水防滲作用。
三、基坑支護結構變形觀測:
支護結構監測的重要性,正被越來越多的建筑和施工單位所認識,它作為基坑開挖和支護結構工作期間的一項技術,已被列入支護結構設計。
重視變形觀測,并注意及時補救:巖土工程中深基坑支護結構變形觀測的內容包括:基坑邊坡的變形觀測、及周圍建筑物傾斜監測及地下管線變形觀測等。基坑工程對周圍環境影響大致為基坑開挖深度的1—2倍,因此監測點就考慮在這個范圍內進行布置。通過對監測數據可以及時了解基坑結構變形情況,定量分析其變形程度,來明確基坑支護措施的有效性。如一旦發現基坑周邊變形較大現象,應立即分析主要原因,及時聯系設計采取加固措施,調整原施工方案,避免塌方位移等質量事故的發生。
結束語:基坑支護施工是一項復雜的工作,需要聯合采用多個施工措施才能保證基坑的穩定性,不光要有一個科學的支護設計方案,還需要通過嚴謹的施工和觀測來驗證方案的有效性。既要保證基坑的安全性,又要考慮實際施工的成本和經濟效益,因此基坑支護施工的成功與否的體現了一個施工隊伍的技術水平和管理能力,我們必須以一絲不茍、精益求精的工作態度不斷實踐總結,為基坑支護工作提供寶貴的施工經驗。
參考文獻:
1、建筑施工手冊(第四版),.北京:中國建筑工業出版社,2003
2、GB 50007-2002,建筑地基基礎設計規范[S].
3、崔志利.樁錨支護結構在深基坑支護工程中的應用[J]山西建筑,2009(27).