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摘要:深基坑支护在高层建筑基础施工中的应用较多,主要起着支挡保护等作用。深基坑支护施工中,常采取钢板桩支护、土钉墙支护等施工技术,开展施工作业,以达到工程建设标准。此技术的应用,需要合理设计深基坑工程,选择适当的支护方式,做好施工防护工作,加强施工技术管理,以确保建筑工程施工的质量与安全。
关键词:高层建筑;深基坑支护;土钉墙技术
近年来,随着城市高层建筑工程项目的逐渐增多,深基坑支护技术应用也越来越常见,技术类型及水平有了长足发展,很好满足了各类地质条件和施工技术要求,保证了建筑基础部分质量。
一、建筑工程深基坑支护工程特点
(一)区域性
工程地质条件是深基坑支护结构选择的基本依据,不同的工程地质条件要用不同的深基坑支护技术。我国幅员辽阔,工程地质条件差异大,为建筑深基坑支护施工技术选用和实施增加了一定难度。
(二)复杂性
建筑深基坑支护工程设计中,要用到库论土压力、朗肯土压力等理论计算土压力,两种计算理论都以地质勘查报告为依据。由于工程场地地质情况随着季节、周围环境等变化而变化,工程地质参数也会发生相应的变化,增加了土压力计算难度。此外,地质勘查本身具有一定的局限性,与工程现场土体物理力学性能存在些许差异,会造成计算结果偏低或偏高,影响深基坑支护结构稳定性。
(三)影响因素多
相关调查数据显示,国内平均每年深基坑失稳率高达15%,其中软土地区最高。究其原因,主要与工程地质勘查精确性不足、施工质量不合格、基坑支护设计不当等相关,可见影响深基坑支护工程技术及质量的因素较多。
二、建筑工程深基坑支护施工技术类型
(一)钢板桩支护
此支护方法主要是使用热轧型钢和钢板桩,按照钢板墙的形式,固定与隔离土壤,挡水性能较好。此支护方法适用于深基坑工程施工中,用来加固处理软土质。钢板桩支护材料能够反复利用,具有较好的经济效益。但此施工方法的应用,会产生噪音,影响周围居民的生活。
(二)土钉墙支护
此支护方法较为常用,具有较强的经济性。在施工时,是将细长杆,密集布置到深基坑内部,在细长杆上,铺筑钢筋网,通过喷锚处理后,形成保护层,保护基坑土体。此技术在15m深度的基坑中,也能获得不错的效果,结合应用其它支护方式,能够降低成本。需要注意的是,此支护方法不可以应用于地下水位高的区域,极易受到建筑物沉降与移动等的影响。
(三)锚杆支护
建筑工程深基坑支护施工中,应用锚杆支护法时,需要做好深基坑墙面与未开挖基坑检查,若检查结果合格,再开展钻孔作业,当基坑深度达到要求后,再扩宽,最终形成柱状。就实际应用情况来看,此支护方式,能够提升基础工程支护水平,提升基坑结构的稳定性,能够避免发生支护变形情况。施工人员完成支护作业后,要采取技术检测方法,确保不存在坍塌与变形等情况,再开展后续施工。
(四)高压旋喷桩
建筑工程施工中,高压旋喷桩的应用,使用的材料为水泥浆,借助高压的作用,将水泥浆,喷入到土层内,使其能够和土体相互混合,进而形成水泥土加固体,经过相互搭接,能够形成排桩,发挥着较强的挡土与止水的作用。此支护方式具有以下优势:①施工设备结构较为紧凑,设备体积较小,机动性较强。②施工机具振动小,产生的噪声相对较低。此技术较为成熟,但在施工的过程中,极易发生泥浆涌出的情况,造成污染问题,适用于空间相对较小的建筑工程中,不适用于地下水流速较大的底层,或者极易腐蚀水泥的土质。
(五)钻孔灌注桩支护
建筑工程深基坑支护方式中,钻孔灌注桩支护方式较为常见,此方式具有承载能力强、沉降小等优势,因此被广泛的应用于深基坑加固。基于护壁形式差异,钻孔灌注桩主要分为泥浆护壁与全套管施工,在施工的过程中,不会产生振动与噪声等公害,同时也不会发生挤土情况,对自然环境的影响较小,支护稳定性较好,桩变形情况较小,便于施工组织。钻孔灌注桩是排桩式应用较为广泛的一种,适用于基坑深度为7~15m的工程,适用于软粘土质与砂土区域。
三、土钉墙技术在高层建筑深基坑支护中的具体应用
(一)工程概况
某高层建筑总面积约为172386.5m2,其中,地上建筑面积约为137624.2m2,地下建筑面积约为34762.3m2;连体地下室高度为5.25m,由于楼层较多,因此连体地下室的面积相对较大。这样的情况下,研究决定在高层建筑深基坑支护中应用土钉墙技术。
(二)土钉墙锚管边坡支护施工
第一,搭设脚手架。脚手架在高层建筑施工过程中的应用十分普遍,在土钉墙施工中,脚手架的搭设质量必须符合国家相关标准及工程技术规范的要求。确保表面无明显锈蚀,接头处完整无破损,脚手架平台高度应距离地面1.5m左右,宽度应为4.5m。
第二,制作土钉,打入土钉。一般来说,土钉墙施工过程中需要的脚手钢管非常多,为确保土钉墙施工质量,必须保证脚手钢管的质量,应从信誉良好、资质合格的厂家采购,钢管也要具备国家承认的合格证书。若要对长锚管进行焊接,则需使用3根1.5m的钢筋进行绑焊。锚管一般情况下也可以被当作注浆管使用,这就需要在注浆管入土全长范围内布设出浆孔,孔径通常为6mm~12mm,两个孔径之间的距离约为0.6m,需交错设置。土钉锚固打入的时候,现阶段建筑工程通常会应用锚杆设备、空气压缩机,需要注意的是,应加强对土钉向下倾角的控制,通常为16°左右。
第三,修整边坡坡面,施挂钢筋网片。土钉锚管施工顺利结束后,需及时进行坡面修整,以保证坡面的平整度。坡面修整工作顺利完成之后,需施挂钢筋网片,本工程使用的钢筋网片间距为2.1m×2.1m,采用的是每排网片连接的搭接方式,施挂钢筋网片的过程中,应确保钢筋辅助土钉连接的质量合格,并要确保钢筋网片在土钉及钢筋上的焊接位置合理,钢筋网片、深基坑边坡坡面形成了具有一定厚度的保护层,同时也实现了与土钉锚管之间的可靠连接。
第四,喷射水泥砂浆。完成钢筋网施挂工作之后,便可喷射水泥砂浆,选择的水泥砂浆等级强度通常情况下是M10,为加快水泥砂浆的硬化速度、提高水泥强度,可以在水泥砂浆中掺入一些速凝剂,速凝剂一般占水泥总量的5%左右。同时,应严格控制喷射顺序,一般是自上而下地进行喷射,喷头与坡面应尽量保持垂直,并要与坡面保持一定的距离,以确保水泥砂浆的喷射质量。喷射水泥砂浆完成之后,应及时进行养护,通常需要3d以上的养护,水泥砂浆的硬化强度在70%以上之后,才能进行挖土。
第五,土钉压力注浆。其是土钉墙锚管边坡支护施工过程中的一项重要工序,对土钉墙的质量产生着决定性的作用,因此,应加强对土钉压力注浆质量的重视。喷射砂浆终凝12h后,便可以将一定强度的素水泥浆注入到锚管之中,相关参数有水灰比1:1,灌浆压力33.1MPa,注浆量至320kg的时候即可终止。
(三)土钉锚管施工
土钉锚管面层上的砂浆水泥达到设计强度之后,便可以采用人工或机械作业方式开挖土层。可以应用机械成孔工艺进行施工,在孔的中心,应当放置尺寸合适、质量合格的钢筋,并将水灰比为1:1的砂浆水泥注入孔内。
总而言之,土钉墙技术在深基坑支护中的应用,有利于加强基坑的稳定性、牢固性与可靠性,从而可以确保深基坑施工安全。
参考文献
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