一、前言
随着城市建设用地的日益紧张,高层建筑在城市中的数量越来越多,而对于高层建筑基础工程而言,基坑支护工程已经成为了主要的施工技术。在施工过程中,应基于不同的地质、设备和技术条件来选择合理、经济的建筑工程基坑支护施工方案,以此来确保建筑工程的施工质量。常见的建筑工程基坑支护型式主要有:基坑内支撑,放坡,逆作拱墙,水泥土挡墙,支撑+地连墙,排桩支护,土钉墙(喷锚支护),钢板桩支护,排桩、桩锚、桩撑悬臂,地下连续墙支护等。本文就建筑工程基坑支护施工技术进行探讨。
二、基坑支护施工的特点
建筑工程基坑工程包括土方开挖和维护体系设计施工两部分。是否能够合理组织土方开挖的施工,会对围护体系是否成功造成较大的影响。不合理的土方开挖速度、步骤、方式都有可能会造成主体结构桩基变位。随着充分利用城市地下空间以及城市建设中高层建筑的不断涌现,使得深基坑工程日益增多。由于复杂的地下设施、周围密集的建筑物,深基坑放坡开挖也不在适合现代建筑工程施工。深基坑工程具有以下特点:
(一)建筑工程基坑支护型式存在着多样性,目前国内外建筑工程基坑支护型式多达数十种。
(二)基坑趋于大深度、建筑趋向高层化。
(三)基础浇注混凝土、挖土、降水、打桩等工序会制约到建筑工程基坑支护的施工,使得建筑工程的协调工作难度日益增加。
(四)重物堆放、降雨、施工场地狭窄、深基坑施工工期长会不利于基坑稳定性。
(五)建筑工程基坑支护施工的开挖面积大,开挖宽度和长度有时会长达数百米,会严重不利于支撑系统的施工。
(六)基坑开挖会造成软弱土层出现较大的沉降和位移,会严重影响到周围地下管线、市政设施、建筑物。
三、建筑工程基坑支护施工的结构类别 (一)钢板桩支护技术。钢板桩支护技术具有投资经济、施工简单等特点,因此,目前正在将钢板桩支护技术广泛应用于建筑深基坑支护上。钢板桩支护技术多用于基坑深度大于5m 的支护施工,属于连续支护。钢板桩支护技术所用材料为带锁扣的热轧型钢材或者带钳口的热轧型钢材,通常而言,钢板桩的截面是梯形,厚度为25mm、宽度为3m、长度为6m-9m。
(二)旋喷桩墙支护技术。旋喷桩墙支护技术多适用于较窄地区的施工,能够较好地连接多个桩体形成支护结构墙,利用旋转喷嘴进入钻杆端,在地基上提时把水泥固化剂喷入。
(三)地下连续墙技术。地下连续墙技术具有止水效果好、整体刚度大等优点,特别适合复杂施工环境(如地下水位以下的软粘土和砂土等),地下连续墙技术目前多用于深层软土墙插入较深的情况。
(四)深层搅拌水泥土桩支护技术。深层搅拌水泥土桩支护技术的固化剂采用水泥,将水泥与地基土用搅拌机来进行拌合,而后即可硬化。深层搅拌水泥土桩支护结构可以隔水、挡土,对于那些开挖深度不深的淤泥质土、粘土等也适用。
(五)土钉墙支护技术。土钉墙支护技术为了达到挡土的效果,它利用喷射混凝土来形成挡墙结构,这是一种边铺设钢筋网、边开挖的施工技术。土钉墙支护技术多适用于经人工降水后的粘性土、杂填土。
四、建筑工程基坑支护的施工流程
建筑工程基坑支护的施工流程通常包括土方开挖、锚杆的施工、联系梁的施工、施工前准备、支护桩的施工。多采用人工挖孔桩为支护桩,然后护壁选用钢筋混凝土。在联系梁施工时,首先要验收合格开挖基槽后,其次就要及时浇筑抗渗墙混凝土,最后再对联系梁施工。当建筑工程的基坑挖至锚杆标准高度后,就开始钻孔、穿外锚具、安装连系梁、制作锚头、注浆、穿锚索、然后锚固,最后进行锚杆试验。值得注意的是,在建筑工程基坑支护的施工过程中,要实现实时监测,以便能够对建筑工程基坑支护施工情况予以及时掌握。在地下室的施工过程或者深基坑开挖过程中,都很容易出现深基坑边坡土方失稳的现象,降低地基土的承载力,扰动地基土,会出现大面积的滑坡、坍塌或者局部的滑坡、坍塌,给深基础边坡支护施工造成较大的困难,甚至还有可能会对周边管线、建筑物的安全造成影响。
五、建筑工程基坑支护施工的安全技术
(一)应该在降水排水施工务必后及时进行建筑工程基坑的土方开挖。为了防止地表水流入坑内火灾渗入深基坑周围土体,建筑工程基坑周围地面应采取排水、防水措施,且基坑内应设置集水井和排水沟,以便能够对积水进行及时抽除。
(二)深基坑挖土时,要合理安排挖土顺序,同时要布置车辆、挖土机械的通道,不要让围护结构与挖土过程进行碰撞。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。
(三)为了降低无支护暴露时间,深基坑开挖应该严格遵循“严禁超挖、分层开挖、自上而下、先撑后挖”的原则,施工过程务必要连续。
(四)建筑工程基坑的边缘不宜堆放建筑材料和土方材料,如果不能避免,那么弃土堆高不地超过1.5m,深基坑上部边缘不得低于2m。值得注意的是,不宜在软土地区基坑边堆置弃土,若重型机构作业于坑边作业时,应设置专门的深基础或者平台等。同时,还应该对坑顶周围振动荷载的作用予以隔离或者限制。
随着城市建设用地的日益紧张,高层建筑在城市中的数量越来越多,而对于高层建筑基础工程而言,基坑支护工程已经成为了主要的施工技术。在施工过程中,应基于不同的地质、设备和技术条件来选择合理、经济的建筑工程基坑支护施工方案,以此来确保建筑工程的施工质量。常见的建筑工程基坑支护型式主要有:基坑内支撑,放坡,逆作拱墙,水泥土挡墙,支撑+地连墙,排桩支护,土钉墙(喷锚支护),钢板桩支护,排桩、桩锚、桩撑悬臂,地下连续墙支护等。本文就建筑工程基坑支护施工技术进行探讨。
二、基坑支护施工的特点
建筑工程基坑工程包括土方开挖和维护体系设计施工两部分。是否能够合理组织土方开挖的施工,会对围护体系是否成功造成较大的影响。不合理的土方开挖速度、步骤、方式都有可能会造成主体结构桩基变位。随着充分利用城市地下空间以及城市建设中高层建筑的不断涌现,使得深基坑工程日益增多。由于复杂的地下设施、周围密集的建筑物,深基坑放坡开挖也不在适合现代建筑工程施工。深基坑工程具有以下特点:
(一)建筑工程基坑支护型式存在着多样性,目前国内外建筑工程基坑支护型式多达数十种。
(二)基坑趋于大深度、建筑趋向高层化。
(三)基础浇注混凝土、挖土、降水、打桩等工序会制约到建筑工程基坑支护的施工,使得建筑工程的协调工作难度日益增加。
(四)重物堆放、降雨、施工场地狭窄、深基坑施工工期长会不利于基坑稳定性。
(五)建筑工程基坑支护施工的开挖面积大,开挖宽度和长度有时会长达数百米,会严重不利于支撑系统的施工。
(六)基坑开挖会造成软弱土层出现较大的沉降和位移,会严重影响到周围地下管线、市政设施、建筑物。
三、建筑工程基坑支护施工的结构类别 (一)钢板桩支护技术。钢板桩支护技术具有投资经济、施工简单等特点,因此,目前正在将钢板桩支护技术广泛应用于建筑深基坑支护上。钢板桩支护技术多用于基坑深度大于5m 的支护施工,属于连续支护。钢板桩支护技术所用材料为带锁扣的热轧型钢材或者带钳口的热轧型钢材,通常而言,钢板桩的截面是梯形,厚度为25mm、宽度为3m、长度为6m-9m。
(二)旋喷桩墙支护技术。旋喷桩墙支护技术多适用于较窄地区的施工,能够较好地连接多个桩体形成支护结构墙,利用旋转喷嘴进入钻杆端,在地基上提时把水泥固化剂喷入。
(三)地下连续墙技术。地下连续墙技术具有止水效果好、整体刚度大等优点,特别适合复杂施工环境(如地下水位以下的软粘土和砂土等),地下连续墙技术目前多用于深层软土墙插入较深的情况。
(四)深层搅拌水泥土桩支护技术。深层搅拌水泥土桩支护技术的固化剂采用水泥,将水泥与地基土用搅拌机来进行拌合,而后即可硬化。深层搅拌水泥土桩支护结构可以隔水、挡土,对于那些开挖深度不深的淤泥质土、粘土等也适用。
(五)土钉墙支护技术。土钉墙支护技术为了达到挡土的效果,它利用喷射混凝土来形成挡墙结构,这是一种边铺设钢筋网、边开挖的施工技术。土钉墙支护技术多适用于经人工降水后的粘性土、杂填土。
四、建筑工程基坑支护的施工流程
建筑工程基坑支护的施工流程通常包括土方开挖、锚杆的施工、联系梁的施工、施工前准备、支护桩的施工。多采用人工挖孔桩为支护桩,然后护壁选用钢筋混凝土。在联系梁施工时,首先要验收合格开挖基槽后,其次就要及时浇筑抗渗墙混凝土,最后再对联系梁施工。当建筑工程的基坑挖至锚杆标准高度后,就开始钻孔、穿外锚具、安装连系梁、制作锚头、注浆、穿锚索、然后锚固,最后进行锚杆试验。值得注意的是,在建筑工程基坑支护的施工过程中,要实现实时监测,以便能够对建筑工程基坑支护施工情况予以及时掌握。在地下室的施工过程或者深基坑开挖过程中,都很容易出现深基坑边坡土方失稳的现象,降低地基土的承载力,扰动地基土,会出现大面积的滑坡、坍塌或者局部的滑坡、坍塌,给深基础边坡支护施工造成较大的困难,甚至还有可能会对周边管线、建筑物的安全造成影响。
五、建筑工程基坑支护施工的安全技术
(一)应该在降水排水施工务必后及时进行建筑工程基坑的土方开挖。为了防止地表水流入坑内火灾渗入深基坑周围土体,建筑工程基坑周围地面应采取排水、防水措施,且基坑内应设置集水井和排水沟,以便能够对积水进行及时抽除。
(二)深基坑挖土时,要合理安排挖土顺序,同时要布置车辆、挖土机械的通道,不要让围护结构与挖土过程进行碰撞。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。
(三)为了降低无支护暴露时间,深基坑开挖应该严格遵循“严禁超挖、分层开挖、自上而下、先撑后挖”的原则,施工过程务必要连续。
(四)建筑工程基坑的边缘不宜堆放建筑材料和土方材料,如果不能避免,那么弃土堆高不地超过1.5m,深基坑上部边缘不得低于2m。值得注意的是,不宜在软土地区基坑边堆置弃土,若重型机构作业于坑边作业时,应设置专门的深基础或者平台等。同时,还应该对坑顶周围振动荷载的作用予以隔离或者限制。