建筑工程深基坑内支撑支护施工工艺王凤雪

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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建筑工程深基坑内支撑支护施工工艺王凤雪

王凤雪

关键词:建筑工程;深基坑;内支撑支护;施工技术

我国的城市在不断的发展,深基坑的施工也变得越来越重要,在深基坑施工的过程中,极容易出现安全事故,如果没有对深基坑进行全面的分析,那么深基坑就会出现严重的安全问题,因此选择深基坑设计方案是其中十分重要的环节,科学的深基坑内支撑支护方法可以最大限度的保证施工的安全性和施工质量。

一、基坑内支护的方案选择

基坑支护方案有多种,在实际的工程施工中必须要根据地质状况、基坑开挖的深浅、施工条件和场地状况进行分析,谨慎的选择施工方案,在选择施工方案的过程中,一定要保证施工方案的可行性和安全性。

(一)工程概况

某工程在地上建有23层、地下室有2层的建筑物,在这一工程施工的过程中,需要明确建筑基坑的平面,整个平面呈现的是矩形,而且基坑的周长必须要达到210m,基坑的整体面积必须要达到2622m2,基坑在开挖的过程中,深度中间的主楼为11m左右,而且两端的裙楼是6m,地下室的纵向长度达到了60m,深度为30m,整个地下室呈现的是梯形。从布局来看,底地下室的东面和西面靠近大街,路边会埋放一些重要的地下管线,在基坑的西侧和南侧靠近居民楼。

(二)工程的地质以及水文条件

岩土工程勘察的具体情况如下:工程施工的现场以及周边的地面都是比较平坦的,而且地面也没有大面积的洼地和陡坡,也没有任何的不良地质现象,例如塌陷和断裂。场地的地层属于第四系沼泽沉积层、第三系湖相沉积的泥岩、第四系河流冲击层和第四系人工填土。

(三)方案的选择

这种支护结构是目前基坑内支护中使用比较广泛的一种方案,这种方案有着比较成熟的理论依据,在设计上也是极为简单的,基坑的开挖十分的便捷,但是存在着以下的缺点:1)嵌入基坑比较深,在施工场地中,对于土层质量和水文的要求比较高。2)桩顶的位移比较大,对于周围的环境以及建筑都有着不利的影响。3)配筋和桩身会随着基坑的开挖深度增加而增加。在本次工程是施工的过程中,基坑支护架空的高度为11m,如果使用悬臂桩方案,那么通过具体的计算就可以知道人工挖孔桩需要的孔径,而且桩与桩之间存在的间距也达到了2m,桩身受拉主筋在配置的过程中使用的是30φ25mm的主筋配置,基坑在下桩的过程中必须要嵌入到深度为7m的位置,但是由于土质的原因就会难以成孔,在这样的情况下,30φ25mm的主筋配置就会变得过大,而且也缺乏经济性,在这样的情况下,与本工程的实际情况就会产生矛盾。

(四)桩锚支护方案

桩锚支护方案就是在整个基坑的周围进行钢筋混凝土灌注桩的设置,除此之外,还要设置锚杆。这种方案在施工的过程中,有着以下的优点:钢筋混凝土灌注桩嵌入基坑的深度不会过大,对于桩身也没有过于严格的要求,相对于悬臂桩支护法来说,施工的难度会降低,但是这种方案需要将锚杆深入到临近桩体的位置,在锚杆深入的位置就会容易出现混乱。在本工程的施工中,周围有着建筑物,环境也比较复杂,地下埋设了多条的重要管线,在这样的情况下,这样就会增加施工的难度,无法连续性作业,也就会出现误工的现象。

(五)内支撑支护体系

内支撑支护体系主要是由两个部分构成的,具体包括挡土结构和支撑系统,而且基坑在开挖时产生的水压力和土压力是通过挡土结构来承担,挡土结构可以将这两部分压力传递给内支撑,如果施工的位置有地下水,也可以避免出现地下水渗漏的现象。内支撑支护体系是一种临时性的支档方式,从布置形式上来看,支撑结构主要有两种,一种是竖向斜支撑体系,另外一种是水平支撑体系。根据本工程的概况进行分析:

1)从施工现场的地质情况分析,无论是哪种地质情况的基坑施工,内支撑支护结构都可以适用,但最适合应用内支撑支护结构的地质情况是软弱地层的基坑施工,在软弱地层中应用内支撑支护结构可以将这种支护结构的优点最大限度地发挥出来。特别是在大城市中临近施工环境有着较为密集的建筑物,内支撑支护结构可以严格控制基坑变形量。这种基坑支护的支撑构件的承载能力只与构件的材料强度、截面尺寸及形式有关,不受周围土质的制约。

2)从基坑挖掘的深度来说,这种基坑支护的方法不受基坑挖掘深度的影响。内支撑基坑支护的主要缺点:需要较大的空间,这会阻碍土方开挖施工与主体结构的施工,妨碍施工的速度,伴随着施工进度的展开,当下层的支撑结构拆除的时候,往往会导致基坑临近地层的移动。另外,内支撑的内力会受到周围环境温度的变化而变化,例如一个宽25m的基坑,如果周围温度从30℃降低到20℃,该基坑的支撑就会明显缩短,从而导致基坑的变形量增大;但是当温度重新上升到30℃的时候,这个变形量却不会得到彻底的恢复,反而会加大基坑内的支撑内力,因此在实际施工中,尤其是在夏季高温的环境下,需要对内支撑采用涂漆或者冷却等措施,减小内支撑所吸取的热量。

综合以上三种方案的比较,根据工程的实际情况,我们选择了内支撑支护结构的方案,为了降低支撑结构对土方开挖和地下室施工的影响,在施工图设计时采用了相应的措施,取得了很好的施工效果。

二、施工要点

(1)支撑结构的安装和拆除顺序应与围护结构的设计工况相一致。

(2)支撑结构的安装应符合下列规定:

1)在基坑竖向平面内严格遵守分层开挖,先支撑后开挖的原则;

2)支撑安装应与土方开挖密切配合,在土方挖到设计标高的区段内,及时安装并发挥支撑作用;

3)钢结构支撑宜采用工具式接头,并配有计量千斤顶装置。千斤顶与计量仪表应由专人使用管理,并定期校验;

4)钢结构支撑安装后应施加预应力。预应力控制值应由设计确定,通常不应小于支撑设计轴向力的50%,也不宜大于75%;

5)现浇混凝土支撑必须在混凝土强度达到设计强度80%以上,才能开挖支撑以下的土方。

(3)确定打桩秩序,要结合地形、施工场地的土质状况、桩的数量及中心距等因素一起考虑,同时要兼顾设备移动的方向。

三、结论

综上所述,为了深基坑在开挖过程中安全事故的发生,就要结合施工现场的地形地质情况、施工温度、基坑周围的环境状况等原因综合进行考量,选取最合理经济的支护方式进行深基坑工程的施工,同时还要做好基坑检测,从而保障深基坑支护工程的质量,防止安全事故的频繁发生。

参考文献:

[1]李景阳.深基坑内支撑支护结构的工程应用浅析[J].科技创新与应用.2013(16).

[2]何建军.深基坑内支撑支护施工技术探讨[J].城市建设理论研究.2012(05).