浅谈深基坑支护的施工方法和质量保证措施

浅谈深基坑支护的施工方法和质量保证措施

唐中秋

中冶华亚建设集团有限公司湖北武汉430081

摘要:现代城市建筑施工中,深基坑支护施工技术多应用于地下工程施工、高层建筑中,这项技术在保证建筑物的稳定性和安全性方面有积极意义。深基坑支护施工技术比较复杂,其中所涉及到的内容较多,任何一个环节出现了问题,都会影响到整个系统工程的质量,严重的会造成严重的损失。文章结合当前建筑工程施工中深基坑技术现状,对具体的施工特点进行分析,并探讨了深基坑支护施工技术管理措施。

关键词:深基坑支护;施工技术;管理

引言

随着中国经济发展一日千里,城市化建设的进程加快,城市规模不断扩大,人群川流不息,城市土地寸土寸金,我国的高层建筑发展迅猛,超高层建筑更是拔地而起。高层建筑的高度从几十米到上百米不等,建筑受到竖向荷载、水平荷载或者地震作用时,需保持其稳定性,否则引起事故的后果不堪设想,因此要求高层建筑基础有一定的埋置深度,进行基础施工必然牵扯到基坑开挖,而基础埋深大于5m的高层建筑无独有偶,国内基础埋深最大达到三十几米,深基础施工对高层建筑建造举足轻重,而深基坑工程是保证深基础施工安全和质量的要害。

一、常见的深基坑支护方法

(一)土钉墙支护或复合土钉墙支护

土钉墙支护是将一种由钢筋制成的细长金属杆件(土钉)插入在土壁预先钻好的斜孔中,基坑边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层混凝土面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法,也是一种土的加筋技术。土钉墙应该遵循“自上而下,分层开挖,分层锚固,分层喷护”的原则组织施工,应及时挂网喷护,避免坡面长期暴露风化失稳。土钉墙支护优点突出,如施工所需场地小,施工工期短,施工工艺简单,工程造价低廉等,因而应用广泛,一般适用于粘性土、粉土、砂土、杂填土,素填土等,且适用于地下水位以上或经过降水的非软土基坑,基坑深度不宜大于12m,但是不适用于较大粒径的碎石层或卵石层。除一般的土钉墙支护外,在工程实践中,常常结合其他的技术手段,如将预应力锚杆、微型桩、水泥土桩或水泥土帷幕应用到土钉墙支护中,形成预应力锚杆复合土钉墙、水泥土桩复合土钉墙、微型桩复合土钉墙等,使其适用范围更广。

(二)喷锚支护

喷锚支护主要的受力构件是土层锚杆,锚杆一般选用钢绞线或精轧螺纹钢筋,先打入锚杆,再采用压力注浆。锚杆上施加预应力,锚杆通过腰梁及钢筋网喷射混凝土将压力施加在墙面土体上,锚固在墙后的被动土体中,使锚杆、混凝土喷层和土体形成一体,可适用于12m以上的深基坑。

(三)工字钢桩支护

开挖基坑前,使用冲击式打桩机将大型工字钢(如I50号,I55号,I60号等)沿基坑设计边线打入地下;基坑开挖时,随挖随在桩间插入水平木板;挖到一定深度后,要设置腰梁和横撑,以防土压力太大而坍塌,地下水位高时,必须先降水。但是由于打桩的噪音大,不适用于居民区较近处。

(四)钢板桩支护

基坑开挖前,采用冲击式打桩机将“U”形或“Z”形等带有锁口的型钢沿基坑设计边线打入地下,由于型钢有锁口,因此桩与桩之间可紧密连接,隔水效果良好,强度也高,最重要的是钢板桩还可以重复使用,适用于地下水位较高的深基坑。

(五)排桩支护

排桩支护使用最广泛的是钻孔灌注桩,开挖深度不太大且无地下水或已经人工降水时也可采用人工挖孔桩。无论是机械成孔还是人工挖孔均在基坑开挖前按设计要求完成,在挖好的孔中下放钢筋笼后浇筑混凝土形成桩,待混凝土达到一定强度后再进行基坑开挖,若基坑较深应加设一道或几道内支撑,以提高侧壁的稳定。

(六)地下连续墙支护

地下连续墙顾名思义就是地下浇筑的一道道封闭的墙,要浇筑成钢筋混凝土墙,需先进行开挖槽孔,通常用专门的机械按设计宽度和高度进行开挖,为了防止塌孔,工程中使用泥浆进行保护,开挖完成后,将预先制作的钢筋笼放置在设

计位置,浇筑混凝土,分段浇筑后,形成一道地下毗连的墙体,作为基坑施工中的有效支护结构,即可挡土又可防渗。由于槽孔较深,在浇筑时要采取措施以防混凝土出现离析等质量通病。此种方法工效高、工期短、质量可靠,墙体刚度也大,使用地连墙作为深基坑支护结构发生地基沉降或塌方事故微乎其微,应用身为广泛,但造价也相对较高。

二、深基坑支护的质量控制措施

(一)编制最恰当的专项施工方案

开挖深度超过3m或虽然未超过3m但地质条件恶劣、周边环境错综复杂的基坑,属于危险性较大的分部分项工程,必须编制专项方案,而且超过5m的深基坑还必须组织专家全面论证审查。开挖前必须可靠掌握现场工程地质、水文、地下管线或建筑、周边环境等资料,确定适合的支护方式,再根据施工单位自身的施工条件编制最合适的施工组织设计及专项施工方案,不能盲目地开挖,或者专项施工方案只是摆设,并不执行。对于深基坑工程,还必须进行专家论证,专家最好是资深者,不能片面的得出结果,否则形同虚设。

(二)选择资深的施工单位

深基坑工程的地位举足轻重,因此不宜选择初出茅庐的施工方,慎重选择对这方面有丰富经验的有资质的承包方,可减少事故发生的概率。其次,有经验的施工方在编制施工组织设计等方面更全面,施工所遇到的难题更有经验解决,当然,前提条件是建设单位必须提供真实有效全面的勘察资料。

(三)做好降水措施

基坑工程最大的风险就是坍塌和淹没,而地下水则是风险的罪魁祸首,事实证明,大多数的基坑事故均与地下水有关。除此之外,还与坑土质有关,若基坑处于砂土或粉土中,又存在大量地下水,则容易发生流沙现象,引起事故,造成事故人员生命安全。控制地下水可通过降水、截水或回灌等方式,施工单位应根据现场采取合适的方法,来保证基坑的安全。

(四)及时进行监测

基坑坍塌前一般会有预兆,表现为监测数据的急剧变化,因此必须要及时的进行监测,监测的项目应该全面,以防漏项。地表沉降、地下管线沉降、围护桩顶垂直位移、建筑物沉降、建筑物倾斜,围护桩水平位移等是监测的重点项目,土体水平位移、地下水位、地表和建筑物裂缝等项目也需要监测。进行系统的监测后,必须对数据及时分析,若发现工程隐患,尽快修改施工方案,情况严重时,及时撤离施工人员,防范事故于未然。

三、结语

通过对深基坑支护常见的施工方法的简要分析,以及对不同支护方法的适用条件的讨论,提出了上述几点深基坑支护的质量控制措施。高层建筑鳞次栉比,基础工程的好坏决定了整个建筑的安全与否,与基础工程息息相关的深基坑工程至关重要,必须选择合适的深基坑支护方式,来确保施工人员的安全与基础部分的稳定性,纷繁复杂的基坑,对施工技术提出了新的挑战,施工单位必须要总结实践,改进有效的施工方案,确保施工的安全。

参考文献:

[1]岳世燕,汪波,于佳.浅谈深基坑支护的施工方法和质量保证措施[J/OL].建材发展导向,2018(16):98-100.

[2]张仕强.浅谈对喷锚加固中的方法在基坑支护中的施工与质量控制[J].中华民居,2011(11):89-90.

[3]龚小华.浅析深基坑支护施工工程质量管理方法[J].科技促进发展,2010(S1):170+161.

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