广西建工集团第三建筑工程有限责任公司广西壮族自治区柳州市545002
摘要:随着社会主义市场经济体制的不断变革,我国的经济经济实力得到了空前的发展壮大,经济发展水平不断地提高。经济水平的提高也充分带动了我国各行各业的发展。伴随着经济的发展,我国的城市建设也逐渐加快了发展的进程,在现代化进程中,城市发展水平的重要衡量指标除经济指标之外,城市发展的一个更为直观的参照目标就是一座座高楼林立的高层建筑。本文对建筑深基坑的组合支护技术进行了讲述,并对这一技术在深基坑施工中的应用进行了分析。
关键词:房建工程;深基坑;组合支护技术
当前,我国的城市化建设进程逐渐加快,在城市化进程中,一座座高楼大厦拔地而起,基建房建行业正处在迅猛发展的历史机遇时期。在房建工程中,深基坑建设工程是整个房建工程的重要组成部分,也是整个房建工程的基础。深基坑工程质量的高低,事关整个房建工程质量的高低。房屋建筑质量是一个重要问题,事关人们的生命财产安全,所以,如何保障深基坑建设工程的质量,就成了整个房建工程的重中之重。
要保障深基坑工程的质量,就要在深基坑建设中采用先进的技术手段。因此,单一性的技术根本无法保障深基坑工程的质量,这势必需要组合型的技术加以统筹的保障,这种技术的整合化与程序化,不仅有助于解决实际施工中的难题,还可以在一定程度上增加施建的质量和安全系数,以期实现最优化建设效果。
一、深基坑及其施工中的技术特点
深基坑在挖掘的过程中,必然会面临差别巨大的岩层、土体,岩土的性能与特点等会影响到建筑工程的牢固度、稳定性与高强度。深基坑施工操作中,要想确保工程建设的质量与稳定,就要全面、全方位地深入剖析深基坑的基坑支护结构,从而达到预期的工程施工目的。
一般情况下,建筑工程深基坑施工的具体任务是指:支护方案设计、土体挖掘、基坑支护等。总体来看,深基坑工程施工相对复杂、繁琐,是一个综合性工程,各项施工要统筹考虑。正是因为深基坑施工中具有复杂、系统、综合性等特点,所以最适合采用的,就是组合支护技术。实际的深基坑施工中应该结合工程所处的环境条件、特点等来有针对性的施工。例如,工程所在地坡体较差,或者支持条件无法满足时,为了达到良好的施工目标和效果,就应该引进组合支护实施技术。通过支出来创造一个支护条件。以此来确保深基坑工程侧壁的牢固度、强度,保持支护侧壁的稳定性,这样才能彻底提高施工建设的效率与质量。
二、房建工程深基坑施工组合支护技术应用类型
建筑工程的深基坑施工过程中,包括多种组合支护技术,组合的类别丰富,实际施工中应该参照工程的实际情况来因势利导地利用。具体的深基坑组合支护技术包括:
(一)桩锚支护技术
桩锚支护更适合工程所在地的土体质地比较好、性能良好、土质比较软又比较薄的地基条件下,例如,当深基坑水平角度在20—45度范围内时,坑体长度小于40m时,同时,设计轴向抗拔能力小于750KN的情况下,最为适合这一组合支护技术,确保获得更好的支护成效。实际施工中通常应该选择二次高压注浆技术来解决这一问题,具体的注浆压力要在3MPa以下,这一支护技术的主要作用体现在:制成要求较低、为机械施工、挖掘地下室等创作有利条件,其中也存在不利条件:桩顶将出现大范围的水位位移,而且当基坑较深、土体质量落后等情况时,工程成本将会迅速上升,造价也会提高[2]。
(二)喷锚支护技术
喷锚支护技术属于一种综合型支护技术,其中包括以下几种技术:锚杆技术、钢丝网、喷射混凝土、钉墙技术等。喷锚支护技术有着独特的特点与性质,通常情况下适用于特殊的基坑施工中,例如:地下水水位较低、特殊的地基土体,如:粘土、弱胶土、砂土等。在使用这一技术时,要注意把握好基坑深度,一般要小于15m,实际支护过程中要提前准备好所需的设备与装置,为喷锚支护技术的运用创造条件。
(三)自立式支护技术
该支护技术在实际施工中一般是通过水泥搅拌桩来作为支护的屏障,发挥阻挡、支护等作用的。但是,在实际使用这一技术时通常要对地基做出特殊的处理,自立式式支护技术有自身所适合的土体条件,通常情况下,淤泥土、粉土、粘土、素填土以及粒土等土质更为适用于这一支护技术,能够达到预期的支护目标。同时,自立式支护施工中,必须要加大力度调整好基坑的挖掘深度,通常情况下要小于9m。自立式支护技术实际运用中具有以下几个优点:高效、高速、隔离性好、透水性优、高度稳定、速度快、成本低等。
三、深基坑组合支护技术应用的实际案例
(一)工程简介
某工程计划建造12栋住宅楼以及7栋商业楼,拟建造1—2层地下停车场,一层地下室埋深从现自然地面(高程为+2.71m)向下挖深约3m左右,地下室底板约为+0.90m左右,二层地下室埋深从现自然地面(高程约为+2.11m)向下挖深约6.00m,地下室底板高程—2.91m,场地内没有地下管道分布,基坑东侧距离道路越有20m,基坑南侧最近处距离道路约为15m。
(二)地质简介
地基的岩石和图层及其物理力学性质自上而下分述为以下几种:①素填土。②杂填土。③淤泥质土。④粉砂。⑤砂质粘土。⑥全风化花岗混合岩。⑦强风化花岗混合岩。
(三)水文简介
施工现场内地表水水系不发达,勘探报告显示地下水位平均稳定深度在高程—1.03m。
(四)专家论证
依据国家“建质[2009]87号”文件的规定,工程施工单位举行专家论证会,由建设单位项目负责人主持,专家组成员由5名相关专业的专家组成,施工单位分管安全的负责人、技术负责人、项目负责人、专项方案编制人员、项目专职安全管理人员,共同对安全防护及施工方案进行了探讨。
(五)支护设计方案
依照拟施工现场的场地周边环境以及地质勘察的土质情况,在满足基坑安全的前提下,做到经济。安全和便于施工,经与其他支护型式相对比之后,暂定采取如下的支护型式:
①土钉墙
用于建筑物的东侧与东北角。这段位置均可以放坡,根据具体情况采用坡率土钉挂网喷混凝土支护。
土钉墙:采取机械化挖土成坡,坡度约为65度,成孔直径110mm,土钉为Φ18钢筋,间距2000×2000mm,长度L=6000mm,坡面喷C20混凝土100mm。Φ8@200×200钢筋网。
②水泥搅拌桩+排桩+预应力锚索
用于其余的坑段。内排采用单排Φ550@400,长度为12m水泥搅拌桩作为止水帷幕,搭接宽度不少于150mm。外排距搅拌桩中心1000mm位置处设单排Φ500支护桩,桩长为15m,支护桩顶设一道800×400冠梁加强拉结。
(六)安全防护
开工前,要做好各级安全交底工作,根据本工程特点,制定安全标准和措施,组织职工贯彻落实。首先要摸清地上、地下障碍物、管线情况;其次,在槽边搭设防护栏杆,确保操作人员安全;最后,要有专业人员依据相关规定进行现场指挥工作。
(七)施工中的技术要点
①土钉墙
土钉采用脚手架辅助机械成孔,钻孔施工时,严谨灌水。土钉安装后采用孔底注浆的方式,注浆材料宜采用1:0.5比例的水泥净浆或水泥砂浆,配合比例为1:1—1:2,水灰比宜为0.38—0.45,适当加入速凝剂,控制压力在0.4—0.6MPa,压力注浆时浆管插至孔底250—500mm,在钻孔口部设置止浆塞及排气孔,注满后保持压力3—5min。注浆后孔口要求饱满,塌落采用多次加灌方式解决。钢筋网与土钉的连接采用2Φ16钢筋压通筋,然后“#”型加焊。混凝土水灰比控制住0.45,适当加入速凝剂[3]。
②支护管桩
首先施工支护管桩,然后施工水泥搅拌桩。严禁接桩,沉桩过程中,应注意保持桩处于轴心受力的状态,如有偏移应及时调整,以免桩顶破碎和断桩事故的发生。管桩桩头进入桩顶圈梁高度应在100以上(包括100)。沉桩时一定要严格控制管桩的垂直度误差≤50mm。
③水泥搅拌桩(止水帷幕)
把握好搅拌桩的施工程序,定位桩体、喷浆钻入、喷浆搅拌、反复搅拌下沉,反复搅拌提升,成桩。止水帷幕搅拌桩现实操作中,一般选择接连搭接的操作方法,这就必须把握好桩位,调整好桩体竖直度、垂直度,两个桩体之间的时间要达到13—15小时,搭接长度要大于15cm,从而打造出一面墙体,对于所形成的桩体要反复喷浆两次,同时要连续三次搅拌,喷浆要掌握好频率,一般情况下,要保持在0.5m/min以下,并且要想增强帷幕额抗渗性能,实际施工中需要选择硅酸盐水泥,而且要填入一定量的早强剂,要控制好浆液的水与灰的比例。控制好桩位的误差,确保其精准度,应该小于±5cm,桩体的垂直偏差也要在1.0%以下。对于这项工程来说,要提前备好灌浆,一些已经制成的水泥浆,两个小时之后,则应控制其标号,然后再用,当发现基坑侧面有渗水现象时,则需通过插管的方式来将水导出,再通过硬度良好的水泥来填补裂缝。
④预应力锚索
采用锚杆钻孔机成孔,孔直径150mm,钻孔倾角35度,孔深应大于设计长度并且在500mm以下,孔位垂直偏差控制在±50mm,水平偏差控制在±100mm,钻孔轴线偏斜率不大于锚杆长度的2%。锚索制作前清理轴污,膜锈,按设计长度下料,并预留1.2m张拉长度。自由段防腐处理后用Φ50PVC波纹管包好,与锚固体连接处要绑牢。二次注浆管应密封管口与出浆口,保证一次注浆时浆液不会进入二次注浆浆管。注浆管要随锚杆一起放入孔内,杆体头部距离孔底为10cm。水泥浆:425R硅酸盐水泥,水灰比为0.45—0.50,注浆压力为0.5MPa,第二次注浆不少于2.0MPa。预应力锚索在水泥浆强度达到75%以上才可以拉张[4]。
四、提高房建深基坑工程质量的具体措施
通常来说,深基坑支护工程一般分为以下几个阶段:
①深基坑工程设计阶段
深基坑支护在施工中和施工后的建筑质量具有十分重要的意义,在进行深基坑工程施工之前,就应该掌握相应的顺序、方法以及周边环境等相关情况,同时根据施工前的相关调研报告,设计出相应的施工方案。
②支护的施工阶段
在深基坑过程中也应采取相关的方法来提高深基坑的技术质量,例如:重力水泥撑拌桩、锚杆等,所以,要根据施工情况采取具体措施,根据这些具体的措施来提高深基坑的支护质量。
③基础建筑施工阶段
要保障基坑不要长时间暴露,同时在基坑开挖方面也要严格按照设计要求来进行,并且要保证土方的卸荷不能过长过快。
④其他措施
建筑深基坑支护的影响因素很多,因此在要多方面考虑具体措施。例如:深基坑的围护工作、深基坑支护中的地下水位等问题,总之,深基坑支护工作是一个全面复杂的问题,要统筹考虑,合理制定措施。
结束语
在目前的形势下,我国的经济水平快速增长,城市化进程明显加快,但无论如何,在经济发展和城市建设中,我们都不应该只关注速度,还要重视建设的质量,尤其是在房屋建筑的过程中。房建工程,关系重大,一定要严格保证其质量问题和安全问题,所以,一定要从房建的基础—深基坑组合支护做起,做好深基坑组合支护工作,一定要从源头上保障房屋的质量,这样才能使建筑工程的建设健康发展。
参考文献
[1]张振.房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2015,(22):32-32.
[2]叶剑华.房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J].城市建筑,2016,(15):95.
[3]胡有宏.房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(22):2514-2514.
[4]李凯,李亮亮.房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2014,(29):886-886.