分析建筑基坑支護(hù)技術(shù)及其施工管理

       摘要:隨著我國建筑工程的不斷發(fā)展,對建筑物的要求也越來越高,在保證質(zhì)量的同時,還要保證對居民的生活、生態(tài)環(huán)境和周邊建筑不造成過多的影響。本文通過對現(xiàn)今基坑支護(hù)技術(shù)的介紹,分析具體工程案例并提出施工管理方案。

  關(guān)鍵詞:灌注樁,基坑支護(hù),施工管理

  引言:隨著城市人口數(shù)量的激增,城市建設(shè)對高層建筑物的需求也越來越高。為滿足現(xiàn)代城市建設(shè)對高層建筑物的需求,基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)運而生,并經(jīng)過這近20年的發(fā)展愈發(fā)趨向成熟,但它仍然是高層建筑施工中的重難點;又ёo(hù)技術(shù)給建筑施工帶來的好處是毋庸置疑的,它可以充分利用地下空間、節(jié)省地表空間、減少對周邊環(huán)境的影響等等[1]。

  一、基坑支護(hù)技術(shù)概述

  基坑支護(hù)技術(shù)的優(yōu)越性使得施工單位對其倍加青睞,筆者將基坑支護(hù)技術(shù)的基本特點概括為以下幾點內(nèi)容:

  (1)經(jīng)濟(jì)適用。這也證實開發(fā)商們青睞基坑支護(hù)技術(shù)的原因。政府部門對城市建筑施工所提出的要求與規(guī)范是越來越高,保證工程的高質(zhì)量,相應(yīng)成本就會增加。而基坑支護(hù)技術(shù)能夠在保證工程質(zhì)量和周邊環(huán)境的前提下,盡量為開發(fā)商們節(jié)省開發(fā)。

  (2)技術(shù)先進(jìn);又ёo(hù)技術(shù)先進(jìn),它的結(jié)構(gòu)體系較為簡單,不僅能夠有效起到坑內(nèi)的擋土作用,而且它的受力體系也非?煽,使得基坑周邊的土質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定[2]。因為其結(jié)構(gòu)體系簡單,所以施工過程也較為明確。

  (3)在地下水位以上施工。如果建筑施工涉及到地下水,為不影響地下水的結(jié)構(gòu),那么無疑會加大施工的難度;又ёo(hù)技術(shù)能夠使用截水、降水、排水等措施,使得施工保持在地下水位以上,大大降低了施工的復(fù)雜性。

  (4)不影響周圍的環(huán)境。城市建筑施工必然會對周邊建筑與環(huán)境造成一定的影響,給人們的日常生活帶來不便。而采用基坑支護(hù)技術(shù)在地下作業(yè)期間并不會對周圍的土質(zhì)與地表造成變形、塌陷、移位等影響,使得周圍的建筑和原先的管道系統(tǒng)都可以正常運行,不會給人們生活帶來過多的影響。

  基坑支護(hù)技術(shù)根據(jù)使用支護(hù)材料的不同也有很多種類,常見的基坑支護(hù)技術(shù)有以下幾類:

  (1)鋼板樁支護(hù)。使用鋼板樁作為支護(hù)的材料,它的施工過程簡單,由于材料易于獲取,也是較為經(jīng)濟(jì)的一種支護(hù)方法。作為一種傳統(tǒng)的支護(hù)方法過去在軟土地區(qū)使用較為頻繁,但是由于鋼板柱本身的柔性較大,一旦支撐或者錨拉系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng),對于7米以上的軟土層就會造成較大程度的變形。所以使用該支護(hù)技術(shù)時,就需要設(shè)置多層支撐且保證合理操作,還需要避免在支護(hù)完成后拔除鋼板樁時對周邊土質(zhì)造成的影響[3]。

  (2)深層攪拌水泥土樁支護(hù)。該方法是將特制的深層攪拌機置于土層之中,再將特制的水泥漿固化劑添加在其中,施工時噴出事先放置的水泥漿固化劑,使得它與地基土相混合,攪拌凝固后制成水泥土樁起到支護(hù)的作用,不僅起到了阻擋周圍土質(zhì)的作用,還能夠防止水流滲入。該種技術(shù)廣泛使用于施工平面形狀不平整且施工要求開挖深度低的建筑工程,經(jīng)濟(jì)實用可操作性強。

  (3)柱列式灌注樁排樁支護(hù)。顧名思義,該支護(hù)方式是使用混凝土灌注形成樁并采用柱列式進(jìn)行排列。為保證各樁之間的可靠連接和防止地下水夾雜顆粒滲入樁內(nèi),故對各樁進(jìn)行灌注時采用高壓注漿、設(shè)置深層攪拌樁、樁頂澆筑截面大的鋼筋混凝土冒梁等[4]。在排列時可根據(jù)工程實際情況選擇使用疏排和密排兩種柱列式排列方式。另外,混凝土灌注排列施工中并無振動產(chǎn)生,加上合理控制施工的時間,對周圍的其他管道系統(tǒng)和人們生活的影響也降到最低,極為人性化。

  (4)土釘墻支護(hù)。該支護(hù)技術(shù)的施工流程是采用邊挖坑邊支護(hù)的方式,將挖開的邊坡截面上安裝鋼筋網(wǎng),采用噴射混凝土的方式,凝固后形成鋼筋混凝土面板,起到擋土支護(hù)的作用。該方式施工流程明確,能夠有效縮短支護(hù)施工工期,但該支護(hù)技術(shù)僅適用于經(jīng)人工處理形成的粘性土、粉土等土質(zhì)環(huán)境,對于未經(jīng)人工處理的淤泥層支護(hù)效果明顯降低。

  (5)地下連續(xù)墻。該方法是在泥漿護(hù)壁的情況下分槽段構(gòu)筑鋼筋混凝土的連續(xù)墻體。該支護(hù)技術(shù)目前在我國已經(jīng)廣泛運用于施工土層較深、有地下水深入的軟質(zhì)土層等一些復(fù)雜的施工環(huán)境。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度較大且不易滲水,所以能夠深入到地下水層以下,目前國內(nèi)采用該技術(shù)的施工深度已經(jīng)達(dá)到80米。

  三、案例分析與施工管理方案

  結(jié)合上述基坑技術(shù)特點和各類基坑技術(shù)的分析,下面通過一個具體的工程案例分析施工管理中需要注意的問題。

  (一)案例概況

  河北某商住樓將建造一棟3層的裙樓和兩棟18的塔樓,擁有68*126平方米的兩層地下室,位于城市的中心地帶,東面為24米寬的道路通行主干道,西面將建成活動廣場。地表以下約9米為基坑深度,坑底標(biāo)高為-11.10。由于是市中心核心地帶,所以原先的地下管線工程已經(jīng)鋪設(shè)完成并運行,施工不能對周圍環(huán)境造成大的影響。

  (二)基坑支護(hù)工程設(shè)計

  結(jié)合常見基坑支護(hù)技術(shù)的特點和該案例項目的實際情況,在盡量經(jīng)濟(jì)和施工便捷的前提下,決定綜合基坑支護(hù)技術(shù),采用深層攪拌樁技術(shù)作為基坑的圍護(hù)體系,土釘墻作為支護(hù)的主體,并使用錨索作為支護(hù)的加固支撐。

  (1)基坑圍護(hù)。采用雙排600的深層攪拌樁,長度為9米到10米左右,施工工藝方面采用三次噴漿三次往返攪拌的成樁工藝。當(dāng)攪拌樁凝固并強度發(fā)揮到九成以上時,就可以進(jìn)行并挖坑邊支護(hù)的作業(yè)。

  (2)基坑支護(hù)。因為市中心的土質(zhì)結(jié)構(gòu)早已經(jīng)經(jīng)過人工的處理,而且需求建筑的基坑深度也在地下水位以上,采用土釘墻支護(hù)技術(shù)不僅能夠縮短施工工期,而且經(jīng)濟(jì)實用。具體施工時沿圍護(hù)攪拌樁內(nèi)側(cè)釘入土釘,首排土釘間距為1.2米,位于地面以下1.5米處,往下的土釘間距為1.5米,然后分布鋼筋網(wǎng)并采用掛網(wǎng)錨釘。

  (3)加固支撐。為預(yù)防軟土層導(dǎo)致支護(hù)墻變形,所以在土釘墻的第二排和第三排采用松弛鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力錨索,設(shè)計拉力值達(dá)到350KN,實現(xiàn)輔助土釘墻加固支護(hù)的作用。

  (三)基坑支護(hù)工程施工

  在施工前需要建立排水系統(tǒng),將雨水、地面積水、施工用水都要合理的排出到城市污水管道中,避免積水給支護(hù)工程帶來影響。在實際的施工過程中,由于基坑圍護(hù)使用的攪拌樁有良好的止水作用,所以采用明溝將廢水積存起來統(tǒng)一抽排的方式,實際驗證開挖時并沒有水滲入到基坑中,故攪拌樁的止水作用值得信賴。但是在土釘墻支護(hù)的施工中,由于鉆孔帶出了潮濕的土質(zhì),使得孔中有水滲出,使得支護(hù)施工出現(xiàn)困難,在完成后仍然還有8個錨索孔往外滲水。

  在圍護(hù)體系完成后,施工人員對攪拌樁進(jìn)行了清理,之后進(jìn)行土釘墻支護(hù)施工。在土釘成孔后快速注漿,鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),在第二、三排鉆孔后迅速安裝錨索,注漿完成錨具的安裝,以此反復(fù)完成土釘墻支護(hù)的施工。

  (四)基坑支護(hù)施工管理

  上述的基坑支護(hù)施工基本完成了對圍護(hù)和支護(hù)體系的需求,但是仍然存在問題,筆者就上述問題以及應(yīng)該完善基坑支護(hù)施工的方面提出幾點施工管理建議。

  (1)合理管理施工設(shè)備與材料。施工設(shè)備完好與材料齊全是保證施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。在進(jìn)場驗收材料時,要根據(jù)設(shè)計的需求仔細(xì)檢驗材料的外觀、數(shù)量、性能等,確保施工材料符合該項目實際需求。對于施工設(shè)備就需要根據(jù)現(xiàn)場的氣溫、濕度、施工使用情況,對設(shè)備進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù),確保施工設(shè)備可以正常運行。 (2)建立施工管理體系,加強現(xiàn)場監(jiān)督力度。建筑工程從競標(biāo)到完工涉及到的部門和人員都需要明確自己的工作責(zé)任,端正態(tài)度,建立責(zé)任心,合力保障施工的質(zhì)量。對于現(xiàn)場的施工要加強監(jiān)督力度,使施工人員時刻保持良好的工作狀態(tài),絕不讓個人懈怠威脅施工質(zhì)量。

  (3)采用信息化管理方案。將工程需求、設(shè)計、施工記錄等詳細(xì)記錄,匯總到計算機端,建立信息化的管理流程,使質(zhì)量監(jiān)督與控制人員能夠一目了然的查看工程的進(jìn)度情況,并及時作出相應(yīng)的監(jiān)管措施。

  結(jié)語:本文詳細(xì)闡述了常見的基坑支護(hù)技術(shù),并通過具體的案例分析,提出相應(yīng)的基坑支護(hù)施工管理方案。只有按照規(guī)范合理地施工,才能保證建筑工程的安全可靠,提高工程質(zhì)量。

  參考文獻(xiàn):

  [1] 楊更平,劉鐵.深基坑支護(hù)設(shè)計與施工方法的探討[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報,2009;104-108.

  [2] 陳會玲.高層建筑深基坑支護(hù)技術(shù)[J].價值工程.2010(22);76-76.

  [3] 周兆民,王麗舒.淺析深基坑支護(hù)技術(shù)[J].科協(xié)論壇(下半月).2008(03);14-14.

  [4] 宋建軍,姚麗慧,劉艷輝.深基坑工程的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03);33-34.

  本文選自《黑龍江科技信息》。 《黑龍江科技信息》是由黑龍江省科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管,黑龍江省科普事業(yè)中心主辦的省級科技期刊。國內(nèi)刊號CN:23—1400/G3、國際刊號ISSN:1673—1328。