建筑工程中深基坑中支护施工技术分析.docx

建筑工程中深基坑中支护施工技术分析 吴新勇摘要：基坑工程是建筑工程的基础，基坑的施工质量直接影响到整个建筑的质量，基坑施工具有很强的综合性，在施工中涉及到很多的工序和工种，所以具有很高的技术性。在现阶段的基坑支护施工中，还存在很多的问题，影响到基坑工程的质量，本文作者对于建筑深基坑中的支护施工内容，特点等进行了一一阐述，并对深基坑支护技术进行了系统的分析，同时对建筑深基坑中支护技术存在的问题提出了对应的改良措施，以供参考。关键词：建筑工程；深基坑支护；施工技术；分析：TU198： A引言：随着经济的发展和社会的进步以及人们对居住环境要求的不断提高，城市基本建设规模逐渐加大，高层建筑、地下建筑和隧道等工程大幅度增加。建筑在向高空发展的同时，地下空间的利用也成为一个重要方向。从建筑定义上来说，开挖深度超过 5米（含 5米）的基坑为深基坑，深基坑工程是岩土工程、结构工程以及施工技术相互交叉一起的、多种复杂因素相互影响的系统工程，这就使得深基坑工程施工问题在技术和经济上对整个建筑施工起着举足轻重的作用。深基坑开挖支护施工技术是建设部近年大力推广应用的新的地基施工技术，其在现代化标志性高层建筑的应用非常广泛。如何实施一个经济安全的支护方案 ,一直是人们极为关注的课题。一、深基坑工程内容及施工特点1.1深基坑工程的主要内容深基坑工程的内容主要有 ：岩土工程勘察与工程调查、支护结构的设计、基坑开挖与支护的施工、低层位移的预测与周边工程的保护和施工现场的测量与监控。1.2深基坑工程施工的特点目前，我国深基坑工程施工特点有以下几个方面 ：（1）基坑深度不断增加。城市的发展使得建筑物成本中土地费用的比例增加，建筑投资者不得不向地下空间发展。现在的基坑开挖深度往往多在 10m 以上。（2）工程地质条件不可选择。基坑周边环境复杂化。城市建筑物的选址受到整个城市整体规划的制约，不可避免的会遇到地质条件差的情况。（3）基坑支护形式多样化。常见的基坑支护型式主要有：混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等，及以上各种支护形式的综合使用。（4）基坑支护工程的事故多。引发基坑事故频发的原因很多，如计算模式的选择、计算方法的选择、钻孔资料不详细、管理不善和技术不到位等。这需要靠各方面的共同努力来进行，确保工程质量的安全，减少事故的发生。深基坑支护的类型及特点支护工程的作用主要有:首先，可以确保基坑边坡的稳定性，起到防止坍塌和陷落的作用;其次，确保深基坑工程在施工过程中，不会受到土体变动产生的影响;然后，可以通过排水、截水等促使，将基坑中的水排出，保证基坑工程可以在地下水位以上进行正常施工，切实保证施工的安全，目前国内常用的深基坑支护方式有：放坡支护、土钉墙、挡墙支护、桩排支护（分悬臂式、单层或多层锚固式、单层或多层内支撑式）、地下连续墙及 SM W 工法等。以下简单介绍几种常见的深基坑支护技术的特点。2.1深层搅拌水泥桩支护深层搅拌水泥围护墙是利用水泥作为固化剂，采用深层搅拌机就地将软土和水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。优点是具有挡土、止水的双重功能，主要缺点为 ：位移相对较大、厚度较大。2.2钢板桩支护这是一种发展较早的、简易的基坑支护方式。钢板桩的形式主要有 U 型、Z 型、H 型、直线型、冷压薄板型和组合型等，使用时常与内支撑型钢或外拉锚垫板结合形成围护结构。其优点为 ：施工方便，工期短。缺点为钢板桩的一次性投资大，不能挡水和土中的细小颗粒。2.3地下连续墙支护地下连续墙施工震动小、噪音低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基无扰动。这种支护方式的刚度大，能够承受较大的侧压力，基坑开挖时变形小，周围地面沉降小。2.4锚杆支护在锚杆支护中，锚杆作为技术的主体，适应性强，基本不受基坑深度和土层的限制。2.5钻孔灌注桩这种支护方式在软土地区使用的最为广泛。其优点为 ：灌注桩的刚度比钢板桩大，造价比连续墙低，施工设备简单。主要缺点为整体防水性能不如连续墙，施工中需要水泥浆循环，对环境有一定的污染性。2.6SM W 工法SM W 工法支护是以三轴搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入 H 型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。它具有工期快、造价低、对周围环境影响小的特点和优势，尤其适应软土地基深基坑的维护要求。目前，该技术已大量应用于轨道交通、市政基础设施和地下建筑工程中，取得了较好的社会效益和经济效益。三、建筑深基坑支护施工中的质量控制要点3.1土方开挖的控制要点基坑土方开挖使原状土的平衡被破坏，相应的会导致基坑开挖的风险和事故。基坑开挖的基本原则 ：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。基坑开挖时，必须分层分段开挖，还要减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间，基坑底面暴露时间过长也可能导致事故发生。基坑开挖后要加强现场管理，各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离，防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统，造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏，从而产生事故。3.2土钉及锚杆支护的施工质量控制要点土钉及锚杆支护是通过土钉和锚杆与土体的相互作用，使加固的边坡成为具有整体性和稳定性的土体，保证土钉和锚杆的设计强度及满足设计抗拉力显得尤为重要。1）施工中要保证孔深，符合要求后方可终孔 ；2）土钉成孔前按设计要求在作业面上定出孔位并做标记和编号 ；3）对于土钉拉拔力的确认，要进行拉拔试验，还要控制好注浆量和注浆力，保证能够满足设计要求的抗拉拔力 ；4）浆液的水灰比严格按设计要求控制，外加剂品种及掺量要按设计要求并经试验确定。3.3深层搅拌桩施工质量控制要点1）施工前应检查水泥的质量、桩机、搅拌机工作性能等。2）桩长、桩位、桩径、桩身垂直度需控制好。3）水泥剂量的控制 ：应现场指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。4）喷浆时间的控制 ：每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，同时控制好钻机提长速度。3.4钻孔灌注桩控制要点钻孔灌注桩施工时要保证桩位准确，灌注水下砼之前再测一次孔底沉渣厚度，确保各项指标达到设计要求后再浇注砼。砼应连续灌注，并随时测量砼的上升高度，计算导管下口埋深，拆除导管，导管下口埋深控制在不小于 26 米为宜。3.5地下连续墙施工控制要点1）根据地质条件，选择挖槽方案 ；2）合理划分槽段 ；3）严格防止导墙开裂和位移变形 ；4）根据施工过程调整泥浆性能 ；5）钢筋笼吊装要保证钢筋笼的整体刚度，科学的编制吊装方案，应在钢筋笼内布置 2-4 道纵向钢筋桁架及主筋平面的斜向拉筋；6）混凝土必须符合配合比设计要求；7）接头拔管时间的控制。3 .6SM W 工法控制要点三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于 2cm 。在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。水泥浆自动搅拌系统全部电脑计量，确保水泥配比准确无误。水泥应送样复试合格后方可使用。三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位吊插 H 型钢，确保插入型钢垂直。3.7深基坑的监测在深基坑的施工中，尤其是在地层复杂或周围环境恶劣的基坑工程中，对工程地质和周围环境勘察的不详等都可能导致工程设计和施工中的不确定因素出现，从而导致工程事故的发生，因此对深基坑工程的监测是十分必要的。土方开挖前必须制定有效的监测方案，确保基坑工程的安全和质量.四、深基坑支护施工技术的应用以某商业高层建筑的深基坑施工为例，对深基坑支护施工技术在实际施工中的应用进行了分析和研究。41工程概况该商业建筑属于高层建筑，整体高度 70m，共有 26 层，建筑总面积33270m2，其中地下 2 层，总面积 88700m2。建筑整体呈方形，为了确保基础强度，采用深基坑技术对基础进行处理，基坑深度约为 16m。建筑主体结构采用钢筋混凝土框架和剪力墙结构，以进一步提高建筑整体的承载能力。通过相应的设备，对施工现场的水文地质情况进行勘探，土层主要为粘质粉土层，局部存在粘质重粉质粘土层，可以满足工程的施工要求。地下水深度约在 12 23m 左右，需要采取相应的防水排水措施。42施工难点首先，该建筑工程处于城市商业区，必须尽量减少施工对于周边环境的影响，采取遮护施工的方法;其次，交通流量大，建材的运输困难;然后，施工现场面积狭小，不能大量存放建材，需要寻找建材的存放仓库;最后，工期紧张，对于施工速度的要求较高。43深基坑支护施工结合施工现场的实际情况，决定采取常用的混凝土灌注桩结合锚杆进行支护的方案，切实保证支护工程的施工质量。(1)混凝土灌注桩混凝土灌注桩的施工采用的是钻孔灌注桩的形式，其具体的施工流程如下:首先，要对钻孔位置进行明确，对场地进行清理和平整，确保钻孔质量。其次，要在将钻孔机安置在合理的位置，制备泥浆。然后，使用钻孔机进行钻孔施工，并对桩孔的孔径和深度等进行严格控制，施工完成后，及时进行桩孔的清理工作。最后，吊放钢筋笼，对混凝土进行浇筑。在施工的过程中，要对桩孔的分布进行准确定位，保证桩孔布局的合理性和准确性。钻孔时，要随时关注钻机的钻进速度，避免造成桩孔孔壁的破损。在对钢筋笼进行吊放时，要在钢筋笼上安装定位环，并对钢筋笼吊放的速度进行控制，如果遇到下放困难的情况，要对钢筋笼进行调整，避免强行下放。混凝土的浇筑采用导管法进行，为了保证浇筑质量，要确保浇筑的连续性。(2)锚杆支护锚杆支护施工技术，是指在开挖的深基坑墙面或基坑的立壁土层上钻孔，并将钢索、钢筋等抗拉材料放入孔中，灌注浆液进行固定，从而形成抗拉力较强的锚杆。通过这样的方式，可以提高基坑支护体系的抗拉力，保证支护工程结构的稳定，防止出现变形情况，确保施工的安全;还可以有效节约人力、物力资源，降低施工成本。(3)排水处理由于该基坑工程的深度在地下水位以下，为了避免地下水对于基坑施工的影响，需要采取相应的措施，做好防水排水工作。如果地下水流量较小，可以在支护工程中加入相应的排水工程，将积水排除;而如果地下水流量较大，则需要在施工前，采取适当的措施，降低地下水位，使得基坑工程可以在地下水位以上进行施工。(4)质量控制一方面，对于混凝土灌注桩而言，要确保桩体埋深不低于 1m，泥浆的比重必须控制在 1 2 左右;要确保钢筋笼的编制切实满足设计要求，安装位置准确，偏差在设计允许的范围内;混凝土的浇筑必须进行连续作业，对浇筑速度进行控制，避免出现堵管或钢筋笼上浮的情况。浇筑完成后，要采取相应的养护措施，确保浇筑质量。另一方面，要对锚杆支护工程进行质量检测，确保锚杆与土层结合的紧密型，保证锚杆作用的充分发挥。五、结束语总之，在高层建筑不断发展的背景下，深基坑工程的数量越来越多，对于建筑性能和质量的影响也越来越大。深基坑支护工程的施工质量，关系着基坑工程的顺利进行，对于建筑工程而言同样是意义重大的。建筑设计和施工人员要加强对于深基坑支护施工的管理和控制，确保建筑施工的稳定进行。的作用，只要利用得当，未来将会有更加广阔的发展空间与发展前景。参考文献1王石 浅谈建筑工程中水泥混凝土工程施工技术控制J 中小企业管理与科技(下旬刊) 2013(06)2陈立峰 混凝土空心砖的施工工艺与质量影响控制措施J 黑龙江科技信息 2012(30)3刘江河 建筑工程中混凝土空心墙体砌筑技术的应用J 建材与装饰(下旬刊) 2007(09)4杜林林 李岩 混凝土空心砖的施工工艺与质量影响控制措施J中小企业管理与科技(上旬刊) 2013(04)5卢春燕 关于空心砖技术在混凝土建筑中应用的探讨J 黑龙江科技信息 2013(02)6林练标 .深基坑支护施工与监理J.广东建材 ,2009(3)7建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）8黄万春 .深基坑支护的施工控制J.科技信息 ,2010(12) -全文完-