唐云安(四川省第一建筑工程公司)
土建基礎施工中的深基坑支護施工技術研究
唐云安
(四川省第一建筑工程公司)
我國經濟的不斷發展,形成了現階段房地產開發的熱潮。而隨著房建施工要求的不斷提升以及社會對于房屋質量水平的逐步提高,使得深基坑作為多高層建筑必要的施工環節而被廣泛應用。在實際的施工過程中,我們發現深基坑需要配套的支護體系才能夠保障其施工安全。為此,如何構建深基坑支護系統施工體系、如何規范深基坑支護施工技術規范、如何保障深基坑支護施工質量成為了現階段的研究重點。基于上述背景,本文對土建施工中深基坑支護施工體系中的技術展開研究,在系統總結其工藝流程的基礎上,對施工要點進行闡述,旨在為后續的相關施工提供必要的理論基礎與實踐指導。
土建基礎施工;深基坑;支護技術;工藝流程;要點
自上個世紀九十年代以來,我國經濟蓬勃發展,社會民生也出現了翻天覆地的變化。其中最為根本與直觀的表征便是我國基礎設施建設的不斷完善。而隨著城市用地緊張矛盾的出現,向天空要空間、向土地要空間的思維成為現代建筑施工的主導。為此,在部分框剪結果的高層與多層建設過程中,深基坑施工成為了其重要的土木工程環節。然而,在深基坑實際施工的過程中,為了保障施工質量與安全,深基坑支護體系的構建要遵循同時設計、同時施工、同時檢驗的基本原則。從另一個角度而言,深基坑支護體系施工在客觀上決定了深基坑,乃至整體建筑的施工質量與安全系數。為此,現階段針對深基坑支護系統施工的研究相對較多,多集中在如下幾個方面:第一,對深基坑支護方法與工藝的探究,在此部分研究過程中更多的是針對不同的施工條件與要求,對不同的支護體系進行選擇的依據,以及各自施工工藝的主要特點與應用范圍;第二,對深基坑支護工藝流程進行的研究,此部分研究往往通過具體的案例對其施工環節中的工藝應用進行探究;第三,對整體施工進行研究,即通過對整體施工質量與安全等重要指標的把控,提出現階段存在的主要問題與優化對策,為包括施工管理、工藝優化升級、現場管理、質量檢測等方面提供必要基礎。從上述研究現狀中我們不難發現,針對支護技術工藝流程及其施工要點的分析十分重要,本文也正是從如上方面入開展相關研究的。
深基坑施工中的邊坡塌方是其產生安全事故的主要原因,而近年來隨著高層建筑施工數量以及包括地下通道、停車場等人防工程建設要求的不斷提高,深基坑施工存在越深、越大的趨勢,這對于深基坑支護施工提出了更高的要求。為了滿足客觀需求,深基坑支護技術也在不斷的完善與進步,其總體上表現為如下幾方面特征:
2.1 深基坑支護施工要求有提高的趨勢
深基坑支護體系是建筑工程深基坑施工的配套,是保障深基坑質量與安全的重要手段。為此,工程中針對深基坑支護體系的系統要求與深基坑施工自身存在直接的關系。為此,深基坑施工要求的提高勢必會應用深基坑支護施工的相關工藝與體系,在要求層面其特征主要表現為如下兩個方面:一方面,建筑高度帶來的深基坑支護體系要求。在現代建筑中,高層建筑已經是包括商用與住宅在內的建筑首選,這樣的背景下,為了為建筑提供足夠的應力支撐,深基坑必不可少,更具現有的經驗,建筑向上延伸1m,則應力需求提高約3%,同等深基坑深度要求提高約0.15m;另一方面,深基坑支護的環保要求,部分深基坑與地下水層存在顯著的物質交換,利用深基坑支護體系的完善可以在包括回填、地下水規劃等幾個方面有所提高。
2.2 深基坑支護施工條件有復雜的趨勢
為了滿足深基坑支護施工要求的不斷提高,近年來其在工藝以及質量保障方面也存在一定的改革,予以對支護施工進行配套。尤其是深基坑功能的多樣化更是帶來了深基坑施工及其配套的支護系統施工的多樣化。現階段深基坑不僅僅為建筑提供應力支撐,更是在后續的建筑交付后作為電氣核心、停車場、人防通道、商業面積等進行使用,這對于其內部的結構與面積要求更高,同樣也使得其支護體系更為完善。在這樣的背景下,在實際的施工過程中,除了傳統問題之外,我們還需要對包括軟土支護、地下水層保護與引流、水層下浸水保護、巖石層保護、山體-巖石-軟土綜合圍護等多個方面有所突破。為此,施工工藝更為復雜,施工環境更為多樣也是其面對的主要困境。
2.3 深基坑支護施工責任有核心化的趨勢
除了上文討論的兩個方面之外,施工責任尤其是安全責任的明晰也使得施工企業格外重視深基坑的支護施工。具體而言,首先深基坑支護系統的責任體系不僅包括深基坑內部,還包括其周邊的土方邊界、下游等范圍;其次,在多樣化的工藝中必然存在多樣化的支護工具,工具的維護、保養與使用也被納入到支護施工體系的責任范圍之中來;最后,多樣化的地質條件使得傳統支護手段與工藝無法與之匹配,最終降低施工效果,為此配套多樣化、多條件、廣范圍的支護施工模式勢在必行。
3.1 土釘墻施工技術
利用墻體構建的方式構建擋土墻,同時利用土釘與使得墻體與深基坑坑壁相聯合,進而形成更大支撐力的施工模式被稱之為土釘墻施工體系。在該體系中,支護結構主要是依靠加固的土體、混凝土以及密集的土釘群等,構建類似于重力式擋土結構的支護結構,用來抵制土壓力和其他作用力,以保證深基坑和邊坡的安全性和穩定性。土釘墻支護技術因具有結構輕便、柔性高、造價低、施工方便等優點,被廣泛的應用于建筑深基坑工程中。土釘墻支護技術施工流程大致為如下幾個步驟:(1):土方開挖-測量,基本的深基坑土方挖掘施工;(2)放線:對具體的土釘墻施工位點進行確定;(3)安鉆桿、鉆孔、鉆至設計深度:根據設計對土釘暗轉位點進行施工,包括鉆孔等為后續的土釘墻預應力系統構建提供必要的基礎;(4)清理、插入土釘、灌漿、養護:工程收尾,形成牢靠支護。另外,對于土釘的大孔,孔徑需要100mm,保證土釘使用時沒有銹蝕和痕跡,注漿管要隨著土釘打入孔低。土釘焊接托架,不僅可以增大注漿后鋼筋和砂漿的握緊力,還能確保土釘入孔后達到設計規定位置。一般來講,注漿所用水泥漿水灰比為0.45-0.55,速凝劑是水泥量的3%,壓力控制在0.2-0.4MPa范圍內。
3.2 護坡樁施工技術
護坡樁施工是指在坡層進行筑樁已達到支護的目的。就具體的施工過程來看可以分為如下幾個方面:首先,采用螺旋鉆進行鉆孔,鉆孔完成后進行灌漿準備;其次,在提桿的過程中同時完成注漿的過程,此種過程的時效性能夠保障混凝土在提桿的過程中先期形成護臂,對后續的由混凝土構成的柱體具有積極的效果。再次,具體的注漿操作要求混凝土配料要嚴格遵循無砂泥漿的要求并在碎石混合配料模式下展開逐級灌注,并對骨料內的相關空隙進行有效填充;最后,坡應力較高的情況下可以采用多次灌漿的方式來進行施工。
3.3 土層錨桿施工技術
土層錨桿技術主要適用于淺表深基坑的支護體系。其工程原理是采用錨桿的方式將原有土層進行固定,這使得其后續建筑施工相對便捷,與深基坑邊界較為清晰,且回填難度相對較小。在具體的施工過程中,通過與上文施工一致的鉆孔方式進行施工,并配合逐步灌漿的方式來使得周邊土層形成良好的應力整體。進而對深基坑產生支護作用。此外,此種施工方式能夠降低回填物料的投放,并對后續的建筑提供更大的應力支撐。
本文對土建基礎施工中的深基坑支護體系展開研究,在探究其在近年來工藝發展變化趨勢的基礎上,對重要的三種技術進行總結,旨在為后續的施工選擇與施工實踐提供必要的幫助與指導。
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TU75
B
1007-6344(2016)04-0240-01
唐云安,男,1972,10,16:四川樂至縣人,工程師,建筑施工管理,單位:四川省第一建筑工程公司,郵編:610081。