建筑基坑围护结构技术解析.pdf

Vol.49,No.9September,2023摘要：随着城市化的发展,城市用地日益紧张，为了提高空间利用率，当前建筑企业开始向上、下两个空间不断拓展，因而深基坑施工更具重要性。目前，在各类工程建设过程中广泛利用基坑围护结构技术,并且对于施工单位提出较高的要求。因此,分析了建筑基坑围护结构技术,辅助相关施工单位深入分析建筑基坑围护结构技术要点，在实际施工中灵活利用，保障整体建筑工程的质量和安全性。关键词：建筑基坑；围护结构；施工技术中图分类号：U445.55文章编号：1 6 7 2-40 1 1(2 0 2 3)0 9-0 0 8 2-0 3D0I:10.3969/j.issn.1672-4011.2023.09.0320引言我国城市化建设进程的加快，为建筑行业带来发展机遇。当前高层建筑是建筑行业的主体，在这种情况下，建筑的深基坑围护结构也面对更高的技术和功能需求，需要在保证深基坑项目的安全性和效率的前提下，有效地减少其建设费用，从而提高建筑企业竞争力。目前，国内的深基坑建设现状并不理想，在实际施工中存在较大的施工风险，具有很强的综合性和区域性，不利于保障施工管理效果，因此，需要加强研究建筑基坑围护结构技术。1建筑基坑围护结构技术建筑工程中，安全性是施工重点，是工程质量和效率的前提。施工单位采取了大量的支护措施以保证工程的安全性。目前,在建筑工程中广泛利用基坑围护技术已取得较好的成效。因为不同工程的实际情况具有较大的差异性，造成了建筑基坑围护技术要求较高。在基坑建设时，要以项目所处的区域环境为依据，对地下水的排放量展开严格的管控，这项工作的难度比较大，由于各个区域的地质指标不尽相同，很可能会出现施工事故，从而影响到整个工程的推进。所以，要对地下水的勘探进行严格管控，使用更加先进的技术。因此,在施工过程中，工作人员应该清楚使用基坑围护施工技术的先决条件，并且要对整个工程的地质条件、地下管道的分布情况和其他相关信息进行全面了解，提高工程质量和安全性。首先,基坑围护是一项综合性的技术，它可以与建筑有关的技术相结合，将岩土、建筑两大工程与基坑的支护有机地融合在一起,基坑支护牵扯的领域很多，而且跟力学关系紧密,所以在基坑围护过程中,必须要对力学中的某些特殊知识以及与之相对应的特性进行深入研究。其次，基坑围护具有区域性，由于各个施工队伍所处的区域不同,岩土特性也会出现差异,因此，在探讨基坑围护结构技术过程中，必须充分考虑到建设区域内的各种因素。目前,基坑支护存在着不稳定因素，会对工程施工造成一定的阻碍。基坑围护还呈收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 8作者简介：陈明月（1 9 9 3 一），男，河北张家口人，本科，工程师，主要从事施工技术管理工作。825川建材SichuanBuildingMaterials建筑基坑围护结构技术解析陈明月,杜勇，柳卯勇，辛晓光，卢鹏菲（中国建筑第二工程局有限公司,北京1 0 0 1 6 0)现出了多样化的特征，伴随着基坑支护的持续发展和革新，其形式也在逐渐增加，主要分为重力式和非重力式两种形式，需要施工单位结合实际情况合理选择。2建筑基坑围护结构设计原则和类型2.1设计原则设计建筑基坑围护结构时，应注意以下问题：遵循动态规划和建设信息化的原则，实现建筑深基坑围护结构的动文献标志码：B态化设计，即在设计时要持续及时地对现场进行检查，并对现场检查的反馈信息进行分析，从而对深基坑围护结构的设计进行修改，从而达到设计动态化、施工信息化的目的；按照建设的具体条件对深基坑围护结构展开可控制的变形，在保证深基坑安全性的前提下，保证周边建筑、道路、各类管线等的安全运行,将因此而产生的对周边环境的冲击降到最小，保持周边生态环境的良好状态；对预应力锚杆进行抗拔承载能力试验，对实际工程中出现的各种意外情况进行预测；在进行深基坑土方挖掘时，要分层、适时地进行挖掘，保证在挖掘之前进行完善的施工组织规划，保证分层的围护结构和挖掘的高度与预应力锚索的垂直距离相匹配，一般是以预应力锚索下0.5 m的深度为分层界线，进行深基坑的均衡适当的挖掘 2 1 。2.2建筑基坑围护结构的类型随着建设行业深基坑工程的不断发展，建筑深基坑围护结构的种类也逐渐丰富。深层搅拌水泥土围墙的构造是用深层搅拌器对土壤和混凝土进行强制搅拌，在进行充分的搅拌之后变成一堵混凝土上的圆柱形坚固挡墙，用来作为深基坑的防护建筑；钢板桩分槽钢与带螺纹的板桩式,槽钢与带螺纹的板桩式围护构造简单，只需采用正、反扣式的板桩式构造,通常槽钢的长度为6 8 m，便于施工与使用,热轧带钩的钢板桩有U型、L型、一字型、H型以及组合型等多种类型,其形状虽然多种多样,但是其使用范围很窄,其作为一种新型的深基坑支挡方式，采用钢板桩支挡方式已有相当长的历史，至今仍在广泛运用 3 ；型钢横档板围护结构是一种以H型钢桩为基体的防护体系；钻孔灌注桩围护结构是使用最广泛的一种围挡结构，具有噪声小、振动小、挤土现象少等优势，还具有良好的围挡结构刚度和抗弯能力，一般情况下，多被用于地下水位较深、土质较好地区的深基坑围挡结构的施工中；在我国的东南部海岸，许多大型的工程建设中都采用了开挖孔围护结构，一般情况下，墙体的厚度为6 0 0 8 0 0 mm,很少超过1 0 0 0 mm，而且由于该技术具有较低的振动和噪音，所以可以选择正、反两种方式进行；SMW工法围护墙在我国也被称为劲性水泥浆混合桩法，它是在混凝土搅拌桩中嵌入H型钢，将围护结构的承重和防漏挡水两种作用相结合；土钉墙是一种边坡稳定式的支护结构，它不仅可以发挥出消极的挡土效果，而且可以发挥出积极的嵌固效果，全方位地提高边坡的稳定性，对深基坑进行的挖掘工作也是有利的。第49 卷第9 期2023年9 月第49 卷第9 期2023年9 月3建筑基坑围护施工的原则3.1坚持基坑支护综合处理原则在对建筑工程基础施工中,要强化对其进行全程的费用控制与管理，主动引人新的技术，加强能源与环境保护。同时,相关设计师要对基础设施进行科学的规划，确保基础设施的建设品质。对于建设单位，要注意在基础的围护施工过程中,对道路的变形进行处理并采取相应的对策，以保证施工过程的安全性 4。3.2合理处理地下水在建筑基坑围护施工之前，设计人员需要全面分析地下水数据，尤其需要确定地下水位升降对实际施工产生的影响，同时要维持基坑的干燥性，避免突然改变地下水位，否则会引发沉降和塌等问题，影响整体建筑结构的安全性。4工程概况雄安国贸中心项目位于河北雄安新区启动区总部区核心,东临明珠湖，南邻东西轴线，西邻华能总部大厦，北邻中化总部大厦，总投资1 2 5 亿元，包含6 宗地块（3 6、3 9、41、42、43、44），用地面积约1 3.3 万m，土地用途为商业服务业用地，以“绿色低碳、生态环保、数字人文”为设计理念，打造全国TOD综合体示范工程，总建筑面积约1 0 6.3 万m（其中地上6 7.2 万m，地下3 9.1 万m），共9 栋建筑，其中办公6栋,集中商业1 栋,酒店及公寓1 栋,航站楼1 栋。目前,大基坑主要为国贸中心项目41 44地块+R1线航站楼站（暂时不包括3 6、3 9 地块）。基坑东西长6 2 8 m，南北宽2 6 0 m，总土方量2 5 7 万m,基坑平均深度2 2.2 5 m，最深为R1线航站楼部位3 2.6 5 m。5建筑基坑围护技术的要点5.1合理选择围护施工方法为了提高建设工程结构自身的稳定性和可靠性，工作人员一定要对建设工程的实际条件进行充分的认识，从而制定出一套更加合理、更加高效的施工计划，在具体的建设计划中,要与建设工程的需求紧密联系。此外,在进行基坑围护施工时，要注意对地下水面的动态进行研究，在具有良好渗透性能的岩土地层中可以采取分层注浆法，提高基坑的稳定程度，促进建筑工程安全有序的施工。雄安国贸中心项目基坑东西长6 2 8 m，南北宽2 6 0 m，总土方量2 5 7 万m，基坑平均深度2 2.2 5 m,基坑的护坡桩为800mm混凝土浇筑桩，桩间距为1.5 m，锚杆长度为2 2 2 8 m，在工程实践中，通过使用大直径管渗透井抽渗，并配合封闭式防水方式，有利于充分发挥基坑围护施工的优势，提高整体工程的质量和安全性 5 。5.2基坑围护技术要点1)钻孔灌注桩施工：在基坑围护的施工过程中涉及各种技术方法，因此，选择施工技术时，工作人员必须要对其周围的情况进行综合考虑，以减少对周围的环境所产生的不良后果。同时，施工企业也要对施工技术进行全面的评估，以保证其经济性和可行性，从而促进整个建筑项目的施工建设水平。对于基坑围护施工中的钻井注人施工技术而言，在施工开始之前，施工人员要将基坑表面的异物清除干净，使用钻孔机进行钻井并对孔径的尺寸进行严格控制，以降低由于钻井导致的坑内偏差问题。在进行注浆时，必须严格依照注浆配方配制水泥浆，并在距孔底部3 0 0 45 0 mm的位置放置注川建材SichuanBuildingMaterials浆管，以保证钻井灌注桩的施工质量 。2)TRD止水惟幕：TRD加筋条长2 1 m，根据工程实际情况化整为零,将加筋条分为3 个部分，每个部分7 m左右，缩短加筋条长，便于工程现场布局，降低对周围环境的影响；组织挖机进入现场，对预埋沟渠进行挖掘，并对障碍及表面杂物进行清理,在TRD主机走行区铺上钢板，以保证打桩机与切割箱体的垂直；在钻井机自钻时，要根据设计要求严格控制钻井机的浆液比例，并适当降低钻井机的灌注，使钻井机的搅拌泥浆维持在高浓度、高黏度的状态，以应对岩层突然变化及地下水的冲击，该项目采用了一种新型的胶凝材料,其中胶凝材料的水灰比为1.2,胶凝材料的用量为25%；在施工期间，在切割机上设置倾斜计，对岩壁进行纵向精确控制，确保岩壁纵向误差不超过2 5 0 mm；后续成形的墙面要与原有墙面搭设，搭设部位要严格控制开挖速率，以确保固化剂和混合泥浆充分搅拌，搭设时要降低搅拌速率，以确保搭设的品质。3）土方开挖：建筑基坑围护施工的重点是土方开挖，施工单位需要提前清理施工现场，充分利用降水措施和排水措施，在施工过程中，通过管井的排水使施工过程中产生的水完全排出。在进行开挖作业时，要沿基坑边挖掘土方并进行分级开挖。首先，在进行第一道土钉挖掘时，要有3 0 0 mm的深度，以便为土钉作业活动的开展打下坚实的基础，而第二道土钉开挖与第一道开挖相同；其次，在3 0 0 mm的深度处可以进行人工操作，从而更好地确保工程品质；最后，在完成了基础的土方挖掘工作之后，要对基础的周围环境进行清扫，将周围的土壤及时移走，并对基础的周围环境进行检查，以确保基础建设的可靠性。在基坑开挖的过程中,因为挖土量比较大,所以施工人员要对施工技术进行合理的选择，尽可能采用一边挖掘一边进行土量运输的方法，从而降低施工现场的土量累积,减小对施工产生的不良影响。与此同时，在基础设施施工阶段，建设人员要将基础设施中的雨水清除掉,让基础设施处于干燥的环境中,以确保建设的进度，提高建设工程的品质，减少基础设施的围护建设中存在的隐患，从而降低了安全事故的发生几率。4)结构接缝处理技术：在基坑支挡工程中，一般使用塑性超高压旋喷桩。在此基础上，添加一定的膨胀土粉，可使其在施工过程中产生较好的成桩效果,增强其可塑性，从而提高结构接缝的质量 7 。5.3施工细节1)优化设计方案：在建设项目中，随着基坑围护技术的使用,其使用的领域也在逐步扩展。在实际应用中，要对其进行有效的施工方案优化，从而提高基础设施的建设效果。2)加强勘察施工情况：在基坑围护施工过程中，地质勘察是非常关键的环节。勘查工作中一定要对施工现场开展详细的调查，对施工环境、机械设备、气候等充分了解，为后续的工程方案的设计工作提供详细的资料支持。此外，还要对基坑周边的地下水量情况进行综合考虑，以保证基坑围护施工的各个方面都可以达到施工要求 8-1 0 3)合理选择结构参数：在进行基础设施的建设之前，要对建设中的各种要素展开全面的调查，得到有用的建设信息,并以特定的参照标准做好基础设施建设的前期工作，严格遵守基础设施的各项规定和规范对基础设施进行建设。在进行深基坑支护工程时,应对已有的桩基础进行合理的利用,强化工程造价管理,提高整体工程的施工效率1=-1 2 。(下转第9 4页）83Vol.49,No.9September,2023Vol.49,No.9September,2023木条顶紧填塞），放置好支座下垫钢板（兼支座垫石顶模板用），放置好支座，图8 所示为支座垫石施工示意。灌注支座垫石C40灌浆料口C30灌浆料分配粱罕芹顶钢管支撑稳定钢筋C20素混凝土顶升支架基础图8 灌注支座垫石施工示意4.7支承转换待支座垫石C40灌浆料达到标准强度9 0%后，拆除支座垫石侧模板。将千斤顶回油，让梁体落于支座上,改由支座垫石支承，完成支承转换，施工时注意先将梁底临时用接高垫梁解除。个别桥梁除完成整体顶升施工外，还需进行平移。平移施工除按照顶升施工要点进行施工外，还应在横向设置反力架,梁板与千斤顶间设置四氟滑板,梁板在平移过程中，应不断填塞四氟滑板，梁板要平稳安全顶推，四氟滑板必须及时跟进垫塞，梁体与四氟滑板不得脱空。4.8高程复核及检查落梁完成后进行桥面高程复核，并检查梁体外观和支座。顶升完成后实测高程与设计高程高差误差不得大于设计要求，支座位置偏差横桥向、纵桥向均应符合设计要求，并应确保表面清洁，无倾斜、不均匀受力、脱空、剪切变形现象。4.9桥梁恢复凿除施工顶升用梁底C30灌浆料，恢复原地面。原桥外侧边板悬臂连同铺装层及防撞墙一体，采用切割的方法整体5川建材SichuanBuildingMaterials拆除。与加宽部分新板拼接，浇筑防撞护栏，安装伸缩缝，摊铺沥青。5质量控制1)桥梁顶升过程是一个动态过程，随着梁的提升，梁的纵向偏差、板梁间隙等会发生较大变化，梁的支承点的相对变化对梁受力状态会发生变化，需设定必要的预警值和极限值，以便将姿态数据反馈给施工加载过程。2)墩台沉降观测：设置桥台或墩台沉降观测点，用水平仪观测桥台或墩台的沉降量，及时做出相应的措施。6结语本技术针对桥梁顶升、支座更换施工过程中存在的顶升作业周期长、交通影响大等问题，提出了通车工况现役高速公路桥梁顶升支座更换施工技术,通过在顶升梁段的两端设置活动式衔接搭板，保证车辆平顺地通过顶升梁段，避免高差引起桥头跳车现象，既降低顶升作业的风险，又提升了行车舒适性，具有较好的经济和社会效益。ID:015528 参考文献：1朱修福，左明慧，张文学.高速铁路桥梁支座垫石开裂成因分析及改进措施 J.铁道建筑，2 0 2 0,6 0（1）：3 5-3 9.2闫科学.桥梁支座常见病害的养护维修和更换方法探讨 J.上海铁道科技,2 0 17,3 9（1）：10 7-10 9.3成杰.隧道不良地质段施工技术及管理 J.四川建材,2 0 2 1，47(11):135-136.4刘小龙，李晓培.市政桥梁加宽加固设计 J.建筑技术开发，2021,48(15):109-110.第49 卷第9 期2023年9 月(上接第8 3 页）6结束语本文对建筑基坑围护结构技术展开了全面的讨论，尽管基坑围护结构技术在我国各个建筑工程中得到了较为普遍的使用,并且具有丰富的实际工作经验。然而，目前我国的基坑围护结构技术的理论还不够专业化。因此，还有待于进一步的深入探讨，在实际施工中还需进一步的改进和优化，同时，施工单位要持续地对施工人员进行专业培训，从而提升其技能知识水平，从而促进我国的建筑基坑围护结构技术水平不断提高。ID:015569 参考文献：1楼选.房屋建筑工程基坑围护与土方开挖技术 J.佛山陶瓷，2022,32(9):106-108.2吉鹏.建筑施工中深基坑支护的施工技术探讨J.居业，2021,39(10):49-50.3 李福祥.建筑工程施工中深基坑支护施工技术管理分析J.94中小企业管理与科技，2 0 2 1,3 0（3）：146-147.4陈龙钱.房屋建筑施工中基坑围护与土方开挖技术的运用J.地产,2 0 19,3 1(16):12 4.5李岩.探讨建筑深基坑施工技术及应注意的问题 J.价值工程,2 0 19,3 8(12):9 5 -9 8.6黄小军.基坑围护和土方开挖技术在房屋建筑施工中的应用J.建材与装饰,2 0 18,14（3 6：2 2-2 3.7陈艺鑫，基坑围护和土方开挖技术在房屋建筑施工中的应用J.住宅与房地产，2 0 18,2 4（5）：19 8.8韩国辉.基坑钢支撑围护技术在路桥施工中的应用 J.工程建设与设计,2 0 17,6 5（19）：140-142.9黄健.基坑钢支撑围护技术在路桥施工中的应用实践研究J.西部交通科技,2 0 2 1,16(9)：119-12 2.10张震坤.基坑钢支撑围护技术在路桥工程施工中的应用分析J.科技风,2 0 2 0,3 3(8):12 5.11李永旭.基坑钢支撑围护技术在路桥工程施工中的应用分析J.工程建设与设计,2 0 18,6 6(12)：16 5-16 6.12李华.基坑钢支撑围护技术在路桥施工中的应用 J.交通世界,2 0 18,2 5(10):8 8-8 9.