《试析深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用》
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摘 要 深基坑支护施工是否科学,将对工程施工安全和结构的稳定性产生重要影响.在对深基坑支护施工技术特性和常见技术展开分析的基础上,本文结合工程实例对深基坑支护施工技术的应用问题进行了探讨,结合工程实际情况提出了施工方案,并对施工过程进行了研究.从监测结果来看,采用的支护技术可以满足工程建设要求.
关键词 建筑工程;深基坑;支护施工
引言
伴随着高层、超高层建筑的大量建设,深基坑施工也日渐频繁.而想要保证深基坑施工质量,使工程结构的安全性和稳定性得到提高,还要加强深基坑支护,保证选用的支护方案和技术能够满足深基坑施工要求.因此,需加强深基坑支护施工技术的研究,以便在建筑工程中合理应用,为工程的建设提供保障.
1深基坑支护施工技术分析
1.1 技术特性
深基坑施工带有一定复杂性,为保证地面以上结构稳固,对基坑深度和承载力均提出了较高要求.而基坑施工容易受外界因素影响,如土质状况、土湿化程度、地下水、周围环境人流密集度、雷雨天气等都将影响施工.施工前,则要提前进行地质勘察,确认土壤孔隙度、砂石含量等参数能否达到开挖标准,并确认地下水情况是否会导致渗水问题的发生.为保证深基坑施工阶段变形、位移、坍塌等不良因素能够得到有效控制,还要在综合考虑各项因素的基础上提出合理的支护方案,选择适合的支护技术,并科学进行降水排水作业,通过全面提升深基坑稳定性为工程施工安全提供保障[1].因此在深基坑支护施工阶段,需要加强支护结构承重力分析,在对土壤质量和现场情况进行精确计算分析的基础上,保证设计出的支护结构承载力较高.遭遇复杂地形,还要明确施工规范要求,对不同支护技术进行合理组合,并加强施工方案注解,继而为支护施工提供科学指导.
1.2 常见技术
常见的深基坑支护技术包含土层锚杆、土钉支护、挡土墙支护、排桩支护等等,拥有各自的优缺点.采用土层锚杆支护技术,需要采用锚杆钻机施工,钻孔后将水泥浆灌入钻孔,实现位置锁定,能够使支护主体强度得到保障,但施工难度较大[2].应用该技术,需要合理确定钻孔深度和挖掘,结合地质条件制定科学支护方案,保证施工可以顺利开展.采用土钉支护技术,可以依靠土钉与土体间作用力对土体和边坡进行加固,保证结构稳定.结合施工标准和实际条件,需要对土钉强度和抗拉力进行合理分析,确定土钉长度和钻孔深度,灌注水泥浆时加强水灰比控制,从而使工程施工质量得到保证.采用挡土墙支护方式,可以利用搅拌桩和软土对结构进行加固.在重力作用下,搅拌桩拥有良好的抗侧向力性能,能够使结构抗倾覆性得到增强,使土体变形问题得到有效控制.采用排桩支护技术,可以在土质软的位置施工,对支护桩进行注浆防水,保证孔桩数量能够达到支护要求.但在深基坑施工中,由于基坑深度较深,往往需要较多支撑,导致投入的资金比过大,并且各项工作较为烦琐.从总体上来看,深基坑支护方式多样,具体需要结合现场环境和施工条件等进行选择.
2深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用
2.1 工程概况
某房屋建筑为改扩建工程,包含地上6层和地下2层,建筑总面积约19812㎡,基坑面积约7370㎡,最大埋深达到16m.工程周围建筑距离基坑较近,基坑底部边缘距最近道路约6.7m,距离最近地下构筑物约5.7m,周围存在新建住宅楼,基坑垂直边缘间距为2m,将与地下工程同步施工,因此给深基坑施工带来了较大难度,需要通过加强支护施工管理保证施工安全.
2.2 施工方案
在制定深基坑支护方案时,需要对地质条件、施工条件进行综合考量.从地质勘查结果来看,钻孔深度范围内岩体从上到下依次为建筑杂填土、素填土、黏性土、砂类图、圆砾.在基坑深度范围内,地下土结构松散,密实度较低,开挖后可能出现边坡垮塌问题.地下水赋存在粗砾砂层,为孔隙潜水,水位埋深在13m左右,高程在31～32m之间,具有较强渗透性,遭遇持续降水容易出现渗水问题.而施工场地狭窄,开挖土方量达到13×104m?,缺少足够空间.工程距离居民楼19m左右,需要选择合理支护方案,避免给相邻建筑和周围环境带来过大影响.结合各项因素,在深基坑北侧放坡位置,最终决定采用支护桩+预应力锚索支护方案,完成预应力锚杆的设置,采用桩锚结合形式保证地下结构安全.在基坑与周围新建建筑基坑临近位置,即基坑东侧,需要设置双排桩,采用双排桩+砖挡墙+锚索的支护结构.在基坑安全等级划分方面,采用桩锚支护位置划分为I级,放坡体位置划分为III级,需要加强变形控制.
2.3 支护施工
（1）灌注桩施工.针对深基坑放坡位置,需要采用钻孔灌注桩进行支护,桩长23.5m,桩径800m,桩身强C30,嵌固端长9.6m.在施工期间,需要保持1m桩间距.在边坡开挖时,应进行分层开挖,在支护强度达到施工允许要求后再进行下部开挖.在东侧位置,需要进行双排桩施工,桩长24.5m,桩径1000m,桩身强C30,嵌固端长10.6m.桩排距为2m,前排保持1.2m桩间距,后排保持2.4m桩间距.在灌注桩施工过程中,需要做好支护桩的测量安放,桩基外面放出10cm,采用的护筒内径比支护桩直径大300mm.钻孔前,需在钻孔内注入一定比例黏土,采用的水泥砂浆比重为1.3,钻头比护筒低约3m时增加冲程,保证钻孔作业连续.清孔后,可以进行钢筋笼安装,利用吊机将钢筋笼吊入桩孔,检测底部残渣,厚度超1cm需要进行二次清孔[3].将水泥浆注入孔底,对残渣进行置换,直至残渣厚不超0.5cm.在混凝土灌注期间,需要在桩孔中心位置对导管进行吊放,保证导管底部距离桩孔底部约4mm,在混凝土下浸入5cm.在混凝土浇筑过程中,应将混凝土坍落度控制在180-220mm之间.
（2）锚固施工.在锚固施工阶段,需要在冠梁顶部以下位置设置三道锚索,各道保持1.5m水平间距,形成三桩两锚的结构.开挖至冠梁地面高程后,需要进行冠梁施工,然后分层开挖至锚索高程下500mm位置,逐层完成锚索施工,直至达到基底300mm以上.采用的锚索孔径为150mm,保持15°下倾角,在两根I28b型钢上锁定.在施工前期,还应采用冲击式钻孔机完成钻孔作业,做到一次性完成钻进、出渣和清孔操作.在对锚索进行安放前,应完成除锈操作,使钢绞线上的油脂得到清理.成孔后穿入直径15mm钢绞线,每2m完成1对中支架安装.下穿钢绞线时,需要增设塑料压浆管,用于注浆和二次压浆.在压浆阶段,采用矿渣纯水泥浆,水灰比控制为0.5,强度达到20MPa.在地下环境中腐蚀元素较多时,需要采用抗酸水泥,将水灰比控制在0.4以内.遭遇干缩和泌水情况,添加0.3%木质素硫黄钙进行一次性灌浆.在浆液达到孔口后,需要及时塞入水泥袋,用湿润黏土进行堵塞,充分振捣后进行补灌,使结构得到稳定.而在桩间土体上,需要对200×200mm钢筋网进行悬挂安装,利用U形钢筋固定网片和护坡桩,采用的加强筋需要保持1m的纵向间距.完成钢筋固定后,需要对强度为C20的细石混凝土进行喷射,形成厚约100m的面墙.
（3）挡墙施工.在深基坑东侧,需要在桩基础上部1.65m位置建设370mm砖挡墙,对宽1.2m基槽进行预留.在施工过程中,将基槽挖到指定标高位置后,确保挡墙埋深不小于0.5m,基底土为原状土.按照标高进行垫层施工,需要对表面进行拉毛处理.在混凝土垫层上,需要对挡土墙边线进行放测,在侧墙上弹出斜线,拉线后进行挡墙砌筑.施工过程中,首先要做浆,排砖需要将砖缝控制在8～10mm范围,保证选用的砖块表面光洁、棱角完好,利用“三一砌法”施工,在涂抹水泥灰后,进行砖块挤压,每10m长砌体对20mm宽施工缝进行预留,底部和顶部做到满排.砌筑完成后,进行浇水养护,时间为7d,砌筑15d后确认挡墙强度达到设计值的75%后,可以进行回填土施工.
2.4 监测分析
由于深基坑开挖将对工程及周围建筑物的安全产生影响,施工期间还要对支护系统和周围环境进行监测.从监测结果来看,桩锚支护连续3d内的变形速率不超2mm/d,深基坑剖面变形速率不超5mm/d,周边建筑物变形不超2mm/d.而基坑支护系统水平变形最大为17mm,垂直变形最大为12mm,东侧地面沉降最大为12mm,北侧为13mm,均在规定限值范围内,因此可以满足工程施工要求.
3结束语
综上所述,在深基坑施工過程中,还要结合工程地质条件、施工条件等各方面因素加强支护施工研究,提出科学支护方案,以便使工程质量得到保证.在实际施工期间,还应加强对各个施工环节的把控,通过加强施工过程控制保证施工质量,从而达到提高工程安全性、可靠性和稳定性的目标.
参考文献
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（3）：156,183.
[2] 陈晓阳,顾培刚.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].居舍,2020,（9）：113.
[3] 杨蕊蕊.建筑房屋深基坑支护施工技术要点研究[J].建材与装饰,
2020,（8）：21-22.
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