陳 超
(江蘇華東建設基礎工程有限公司,江蘇 南京 210000)
通常情況下,高層建筑指建筑高度大于27 米的民用建筑,其深基坑施工技術直接關系到高層建筑的質量安全問題。所謂深基坑施工指的是利用支護、基坑土體加固、地下水控制、開挖等土木工程來保障深基坑施工和地下結構的安全性,具體過程包括勘察、設計、施工、監測和試驗等。
深基坑施工技術一般是用于高層建筑施工過程中的臨時結構,具有較大的風險性。在技術應用的過程中,施工單位應緊密監測施工概況,預先準備應急預案。同時還要注意深基坑開挖過程中的排水問題,針對不同的施工環境選用不同的排水措施。
高層建筑的深基坑施工技術因地而異,在不同的地質條件中要選擇不同的技術以保證施工質量和效益的最大化。如軟粘土地基和黃土地基的水文條件差異很大,不能將軟粘土區域的施工經驗直接應用到黃土地基區域內。
在判斷高層建筑選擇何種深基坑施工技術時,不僅要考慮地址因素,還要考察周圍相鄰建筑物以及地下管道的分布、抵御變形的能力等,尤其施工過程中要保障鄰近建筑物的安全。
深基坑施工技術是一門綜合性的學科知識,它不僅涉及到巖土工程知識,還需要與結構工程知識、計算機技術與施工機械綜合應用。
深層攪拌樁支護施工技術是高層建筑深基坑施工中的一種有效方式,它以水泥為固化劑的主劑,同時利用攪拌樁機噴射水泥漿到土體中,并伴隨著不停的攪拌,使水泥漿與土體之間發生物理化學反應,從而提高土體的強度,改善基坑邊坡的穩定性和抗滲性能,達到固土和防水的效果。該技術具有施工快、操作簡單、安全性高、經濟使用的特點,因而在當代建筑領域中被廣泛使用。
地下連續墻支護是指利用挖槽機械在地下挖出窄而深的基槽,并在其內澆注適當的材料形成連續的地下墻體。其具體操作步驟主要是在泥漿護壁的條件下,沿著深開挖工程的周邊軸線挖出一條狹長的深槽,清槽后在槽內吊放鋼筋籠,然后用導管法灌注水下混凝土筑城一個單元槽段,如此逐段進行,在地下筑城一道連續的鋼筋混凝土墻壁以達到截水、防滲、承受和擋水的效果。該技術具有施工震動小、墻體剛度大、整體性好和施工速度快等特點,可應用于砂性土層和粒徑50 毫米以下的沙礫土層等復雜的地質條件下。一般在高層建筑的地下室、地下停車場中應用廣泛。
土釘墻支護施工技術通常適用于工業和民用高層建筑之中。它是以土釘為主要受力構件,由密集的土釘群、被加固的原位士體、噴射混凝土面層和必要的防水系統組成支護體系。該技術的主要操作流程包括設置排水系統、開挖修坡、噴第一層混凝土、成孔、安土釘、注漿、安連接件、編制鋼筋網和噴混凝土面層。在這一系列過程中要尤其注意排水系統的合理布置,土釘支護適宜在排除地下水的條件下施工,應因地選用地表排水、支護內部排水、基坑排水等措施以避免土地處于保護狀態并減輕作用于main 層上的凈水壓力。
樁錨支護施工技術通過施加錨桿預應力加強基坑邊壁穩定性,錨桿預應力可直接作用于排樁上使基坑側移受到限制,其中預應力錨桿分為自由段和錨固段。與土釘支護技術相比,錨桿是一種受理機制完全不同的支護結構,要充分注意兩者的選型設計。
高層建筑深基坑施工技術的選擇是施工步驟的首要環節。從技術層面來看,選擇技術時要保證邊坡的穩定,滿足變形控制的要求。其次,要根據地質條件、周邊環境以及不同技術的成本造價來綜合評判各個技術的適用性。通常情況下,地質條件較好、周邊環境寬松時,可以選擇柔性支護技術,如土釘墻支護施工技術。當周邊環境要求較高時,應采用剛性的支護技術以控制水平位移,如地下連續墻支護施工技術。選擇施工技術務必考慮周邊環境的安全以及建筑物自身的穩定性。
高層建筑的深基坑施工是一個高風險性與高復雜性并存的系統工程,其危險系數不言而喻,因此,為確保施工人員和技術人員的人身安全,施工單位在施工前要根據經驗積累和實際情況充分準備風險應急預案,并根據工程進度不斷完善,以減少安全事故出現的概率。
近年來我國城市建設中高層建筑大量涌現,大型市政設施建設工程的快速發展催生了大量的深基坑施工工程。由于城市內部條件復雜多變,各種交通要道、地下管道和設備縱橫交錯,加大了深基坑施工技術的難度。通過本文的分析,了解了深基坑中施工技術的基本情況、技術特點、應用現狀和需注意的事項,施工單位要合理選擇施工技術,加強風險防范意識,以滿足高層建筑深基坑施工的需求。