所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2012-11-24 09:28 熱度:
【摘要】隨著城市高層建筑不斷發展,深基坑支護工程也得到了廣泛的應用,這是建筑基礎工程施工的難點和重點,其施工效果對工程造價、質量和工期有很大的影響,本文就從深基坑設計原則出發,對基坑開挖的主要施工技術進行介紹,旨在提高深基坑施工技術水平。
【關鍵詞】高層建筑,深基坑,支護施工
隨著我國經濟的快速發展,城市高層建筑也得到了迅猛發展,同時促進了深基坑支護技術的快速發展,國內在高層建筑建設中積累了基坑開挖和支護方面的施工經驗,但是在寸土寸金的城市,施工場地有限,開挖的基坑深度過大,對周邊的建筑和地下管線產生一定的影響,這就需要加強深基坑支護結構設計,才能確保安全施工。
一、深基坑支護設計原則
(1)高層建筑施工內容繁多,在深基坑施工中,要按照設計要求建立信息化施工管理程序,對施工的各個環節進行動態管理,對施工的各個關鍵步驟進行現場監測,建立反應迅速的反饋機制,方便管理人員對信息進行分析,達到動態設計和信息化施工的目的。
(2)城市中施工場地狹窄,需要做好圍護結構的設計和施工,對圍護結構外的各類外荷載進行考慮,保證圍護結構能夠有效抵抗變形,保證基坑的安全,在基坑支護的同時需要對周邊建筑物、地下管線進行監控,一旦出現變形過大的情況應該立即停止施工。
(3)施工中用到的預應力錨索應該進行抗拔承載力試驗,保證預應力筋的質量;基坑中的土方開挖需要遵循分層、平衡、適時的原則,施工前制定詳細的施工組織設計。
二、深基坑施工準備工作
1、基坑挖土施工準備
軟土深基坑挖土施工前應掌握下列資料和情況:
(1)施工技術人員應該對地質勘查報告進行詳細研究,明確報告中軟弱土層的分布情況,對各個土層的厚度及物理性質進行了解。
(2)熟讀基坑圍護結構的設計圖紙,能夠了解樁墻結合內支撐圍護、水泥攪拌樁重力式擋墻、土釘墻或復合式土釘墻、地下連續墻等不同的基坑支護方法,針對施工現場的地質條件,有針對性的制定基坑開挖方案和應急方案,確保施工能夠順利進行。
(3)對施工場地周圍的環境、建筑、地基、地下管線等進行調查,有針對性的提出監控方案。
(4)熟悉地下室工程圖紙,包括基坑內各個地方的挖深、承臺、基礎梁、后澆帶的分布情況,了解地下室各層梁板標高,并對基坑支護的挖深進行計算,確定基坑開挖中的拆撐措施是否合理、可行。
(5)根據設計單位提供的資料和對現場勘查的資料,制定基坑土方開挖的施工方案,方案的主要內容有:基坑工程概況、施工準備、組織管理機構、開挖施工部署、機械配備計劃、開挖施工工藝、進度計劃、安全與環境保護措施、應急方案等。
2、施工機械準備
基坑開挖的土方量較大,均采用機械施工,其中主要使用的施工機械為長臂液壓反鏟式挖掘機、自卸式汽車、推土機、排水泵等,其中長臂反鏟挖掘機的挖土半徑與挖土深度比較大,適合于基坑開挖量較大的工程;基坑開挖的土方常常使用自卸式汽車進行裝卸,自卸汽車的裝土量為10t,同時運土時需要制定專門的運土方案,防止在施工中出現窩工或停工現象;基坑開挖中遇到地下水后,會影響到基坑開挖的順利進行,這就需要排水泵進行排水,排水泵的數量可以根據基坑面積和地下水情況合理配備。
挖土施工中可能還使用到測量儀器、鋼質路基板和基坑應急措施采用的設備材料,如鋼管建議槽鋼式鋼板樁等,以及空壓機帶動的風鎬等拆撐機械。
三、挖土施工技術
基坑開挖時需要根據地質情況和圍護結構施工的優勢確定開挖方案,基坑開挖可以分為全面分層開挖、中心島式開挖與盆式開挖。三種開挖方式均要做到分層、分塊、對稱、限時開挖,確保基坑開挖的質量。
1、分層挖土施工方法
基坑的分區段開挖主要有三種方式:第一種就是大面積分層式開挖,每層土開挖深度不得超過2m,這種施工方法具有施工速度快的優點,但是在基坑底部有淤泥或淤泥質土時,會導致挖土機陷入到軟土中,阻礙施工的順利進行;第二種就是中心島式分層開挖,即在基坑周邊分層開挖,當開挖到支撐底或土釘墻的最底層后,才進行中心島的土方開挖,開挖的土方通過多臺反鏟接力式機械將土方運至地面,采用這種方式進行基坑開挖時,臨時邊坡角需要控制在1:3以內,臨時堆土高度不得大于0.6m;第三種分層開挖方式為盆式開挖,這種施工方式適用于基坑四周下部布置有斜撐、留置三角土有利于穩定圍護結構的情況。
2、支撐下方的挖土方法
基坑支撐下方的挖土方法有兩種。第一種方法是采用小型反鏟挖機鉆到支撐下挖土,然后接力式傳送土方到自卸汽車上,此方式需要支撐下可挖高度在3m以上,以保證小型反鏟挖機的操作空間;第二種方法是采用長臂反鏟機站在支撐頂作業。作業前應在支撐頂回填塘渣且鋪墊鋼質路基板,還應保證停機的支撐下土方不松動,避免挖土作業負荷時壓斷支撐。若自卸汽車也需要在支撐頂行走,則應按棧橋設計對支撐截面配筋加固,支撐的立柱也應具備相應的承載能力。
四、施工過程中應注意的事項
(1)施工前需要對場地圍護樁范圍內的地下管線進行檢查,防止有遺漏情況出現。
(2)基坑開挖應該配合圍護結構分層施工,在機械開挖完成后,采用人工方式修整基坑邊坡。
(3)做好基坑內的排水工作,保證在雨季施工時基坑內不得有積水現象。
(4)三重管旋(擺)噴樁在沖孔圍護樁施工后進行,而在全面施工前需要進行試樁試驗,主要通過試樁試驗確定各項施工參數。
(5)錨頭鋼板、腰鋼、三角形墊板等傳力裝置鋼板接觸面坡口應該進行焊接,保證焊縫高度為5mm。
(6)自卸式汽車在挖機后面進行裝土,即挖機帶土旋轉180°進行卸土,防止汽車對邊坡產生過大的壓力。
(7)嚴禁在下雨過程中挖土,因為雨水容易軟化土層,導致邊坡出現滑塌問題。
(8)控制運土坡道的坡角在15°之內,可以在坡道上填筑塘渣或建筑垃圾,增強坡道的摩擦力。
(9)土方開挖后,在24h內完成快砌、快澆基底墊層,以穩定圍護樁墻。
(10)坑內進行排水處理時,應該對圍護樁進行保護工作,保證整個基坑處于一個密封的帷幕之中,因為基坑開挖施工中進行排水主要是減少地表水以及基坑內的滲水,在基坑降水過程中,應該對周邊建筑物、地下管線進行監測,防止出現變形過大,同時需要對基坑邊坡進行檢查,防止出現滑坡等地基失穩現象。
五、基坑監測
基坑開挖監測是信息化施工的重要方面,可以通過監測了解基坑變化情況,起到預防事故的作用,在基坑開挖階段,需要布置觀測點,每2-3d進行觀測一次,當基坑開挖到地面以下2m時,每隔1-2d進行觀測,觀測過程中注意基坑邊坡的變化情況,底板澆筑完成后需要每隔7-10d進行一次觀測,主要觀測坡頂或坡頂建筑物沉降點的變化,一旦發現坡頂水平位移和沉降位移累計超過25mm或水平位移速率>5mm/d時,應該及時通知相關人員采取防范措施,觀測結束后,每天對觀測數據進行整理,將結果反饋給甲方、設計單位和監理單位。
六、結束語
綜上所述,基坑開挖與基坑支護施工是一個系統工程,施工過程中涉及到了工程勘察、水文地質、結構設計、建筑材料、圍護施工工藝及施工管理等諸多方面,需要土建施工、地質勘察、結構設計等各個專業的配合,它是一個綜合性學科,由若干個獨立功能的體系學科組成。基坑開挖過程中需要從整體功能出發,利用管理手段將各個部分、各個專業協調好,才能確保基坑開挖的安全可靠、經濟合理。
【參考文獻】
1、龍日生 芻議建筑深基坑挖土施工技術 科技致富向導 211
2、陳秀紅 芻議建筑深基坑的支護設計及施工監測 2011
3、顧愛忠 論建筑深基坑工程施工技術應用 科技風 2010
文章標題:論高層建筑深基坑施工技術應用
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