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摘要:分析了高層建筑工程深基坑支護施工技術,介紹了深基坑支護技術的主要類型和施工技術難點,目的是提高基坑開發、降水等環節的施工技術水平和施工質量,從而提升深基坑支護的施工安全,保證建筑質量。
關鍵詞:高層建筑;深基坑;支護技術
0引言
隨著我國國民經濟的不斷發展,人們生活水平的不斷提高,建筑行業迎來了蓬勃的發展。但隨著城鎮化建設的速度不斷加快,我國有效的建筑用地越來越少。高層建筑一般樓層數量較高,在同樣占地規模的情況下能夠容納更多的人口,因此能夠有效緩解我國用地緊張的問題,近年來在我國各地得到了廣泛的推廣。然而高層建筑的結構復雜,施工技術難度大,施工過程中的高空作業多施工安全隱患也多,這就對施工技術提出了更高的要求。深基坑支護施工技術直接影響了建筑的基坑開挖和降水,是一項技術復雜、系統性的工程。然而在很多建筑工程項目中,施工人員認為深基坑支護不會影響建筑物的主體結構和美觀,不需要過度重視,因此導致了大量安全事故。近年來,施工單位逐漸意識到深基坑支護施工對高層建筑質量的重要影響,開始重視深基坑支護施工技術的研究和改進。
1深基坑支護技術的主要類型
1)排樁支護施工技術。排樁支護施工技術主要有挖孔樁和鋼筋混凝土鉆孔灌注樁兩類,是擋土作用較好的深基坑支護技術。排樁支護施工技術的主要難點在于樁與樁之間的距離設定,距離過大會影響擋土效果,而距離過小會造成大量鋼筋混凝土材料的浪費,從而造成了施工成本的增加。
2)鋼板樁支護施工技術。鋼板樁支護施工技術使用緊密聯結在一起的熱軋型鋼材制作的鋼板插入地下,其優點是施工技術較簡單、應用效果很好。應用鋼板樁支護施工技術的主要難點在于對施工現場地質環境條件等的分析,因為鋼板樁支護施工對地質和地形的要求都很高,對土壤的適應能力較差,因此在山區、地勢低洼的地區都不適用。
3)地下連續墻支護施工技術。地下連續墻支護施工技術是目前使用最廣泛、應用效果最好的支護技術。其優點是剛度大、防水防滲性能好,因此主要應用在地下水位之下的支護施工中。此外,地下連續墻支護對土壤的適應能力很好,在各類地質資源的區域,包括粘土層、砂土層、水分充裕的土層位置都有很好的支護效果。
4)土釘支護施工技術。土釘支護施工技術主要在降水量較大、地下水位較低的區域內應用。主要的施工難點是要注意對周圍已經建造的建筑或已經鋪設的管道產生的壓力影響。
2深基坑支護施工技術環節
1)施工前準備。深基坑支護施工的第一個環節就是施工前的準備工作,要對施工現場的各類因素進行勘察、分析。首先要對深基坑施工現場進行勘察,收集相關數據、資料,了解并明確施工現場的地質、土壤條件。第二要對地下情況進行調查,了解施工現場及周邊的建筑物情況,預埋管道、管線情況等。第三是分析并評估施工方案是否可行,是否有與現場條件不符的施工環節,對于確有問題的內容進行修改,以避免施工中出現安全問題。2)支護樁施工。施工過程中要使用人工方式完成支護樁的埋入及施工,施工過程中要保證支護樁的可靠性、穩定性。一般在高層建筑的深基坑支護樁施工中采用吊桶的方式進行支護樁土方的開挖。開挖過程中要注意開挖量、開挖深度等細節。具體采用的支護樁施工技術可以參考上一節中的分析,必須滿足施工現場的條件,選用最科學、合理的施工方案。
3)錨桿施工。錨桿施工的主要目的是支撐深基坑的成拉力,提升深基坑支護的穩定性。一方面與深基坑內部的地基進行連接,另一方面通過牽拉力保證深基坑的承載力。錨桿施工的過程復雜、繁瑣,涉及大量施工參數的確定。首先是錨桿標高的位置,這是整個錨桿施工的基礎。確定位置后要使用機械工具完成錨桿插入位置的鉆孔工作。第三步是進行注漿操作,一般使用水泥、砂石等材料,強化錨桿施工的穩定性,原材料的質量對于錨桿施工質量至關重要。最后進行鋼體結構的安裝操作,主要包括臺座和梁板兩個部分,鋼體結構安裝的科學性、合理性直接影響了張拉錨固受力。
4)土方開挖施工。在土方開挖施工的環節中主要考慮的是施工對周邊環境的影響,一般需要采用合理的開挖方式以降低施工現場的塵土污染。一般可以采用分層開挖的方式,邊開挖、邊將土體運出,從而保證施工現場的環境得到及時的清理,降低大量塵土的產生。此外,可以通過定時灑水的方式降低塵土的飛揚。土方開挖施工的另一個問題是開挖的速度和質量。在開挖過程中要時刻注意對基坑的保護,在保證一定速度的同時減少對基坑的影響。一旦發現不良現象要立即停止土方施工,不能帶病堅持工作,要保證開挖的質量和安全。
5)檢測技術。為了提升深基坑支護施工水平,在施工過程中要重視檢測技術的合理運用。一般來說,建筑物的樓層越高、開挖深度越深,則支護變形、移位等問題越頻繁。必須在施工過程中合理安排檢測,及時觀測到施工問題,給予有效管控,從而維持深基坑支護施工過程。此外,要對施工周邊的土體進行觀測,以保證周邊土體、土質不會受到破壞。
3高層建筑工程深基坑支護主要難點
1)支護種類多。隨著科學技術的不斷發展,高層建筑工程的深基坑支護種類較多,在具體施工過程中如何選擇支護技術成為了主要難點。不同的施工技術分別具有造價低、施工簡單、結構性能較好、流程環節較少、土質適應能力較高等不同的特點。支護技術的選擇標準應當是在滿足施工現場地質、地形特點的前提下,保證建筑物具有足夠的安全性、穩定性,同時能夠有效控制施工成本。一般來說,可以在施工方案中考慮兩種或兩種以上支護方案,從而最大限度的提高深基坑支護施工水平。
2)基坑深度大。我國城鎮建筑用地逐年減少,城鎮化的進程卻逐年加快,這就導致了在施工過程中為了最大限度利用建筑用地,建筑物的高度越來越高,對地下空間的利用也越來越充分。這就需要更加科學、堅固、結實的深基坑作為整體建筑物的保障,深基坑的開挖深度越來越深。在一些大型城市中,基坑的深度甚至已經達到了地下20m,甚至還有更加加深的趨勢。基坑深度過大,給深基坑支護施工技術帶來了很大的難度。
3)基坑施工難度大。我國地域面積廣,地形復雜多變,地下管道、管線、建筑等情況復雜,導致了基坑施工過程中施工空間有限、需要使用的機械設備眾多,從而導致基坑施工難度加大。基坑施工過程中出現問題,不但影響工程自身的施工進度和施工質量,還會給周邊建筑物、居民帶來影響,嚴重時還會引發安全事故。
4我國高層建筑工程深基坑支護施工注意事項
1)要高度重視施工設計方案的審核。由于我國高層建筑工程的深基坑施工技術難度大、難點多,要高度重視施工技術方案的設計和審核情況。要在滿足國家相關的標準、規定、制度文件等要求的前提下,充分結合施工現場的條件,保證質量和安全。審核人員一方面要認真審核方案中的細節、參數等,同時也要深入到施工現場進行實地勘察,從而充分了解施工的特點和要求。最后,還應當考慮方案的經濟性,提高建設資金的有效利用率,避免造成資源的浪費。
2)重視質量管理。在高層建筑深基坑支護施工過程中要高度重視施工質量,重視施工各個環節的質量控制,建立完備的質量管理體系和質量檢查制度,對于重點施工環節進行關注和改進。在施工開始前要做好技術交底工作,強調必須嚴格按照設計方案和要求進行施工。針對施工中可能出現的技術和質量問題制定有效的防范措施,在施工發現問題時能夠及時、有效的處理和應對要落實質量安全責任制,將施工質量落實到個人,提高每個施工人員的質量意識,對于可能出現的質量問題提前制定預案。
3)做好其他相關管理工作。要重視做好其他相關的管理和輔助工作。深基坑支護施工是一項復雜的施工過程,其中還包含了土石開挖等環節,因此要在保證基礎施工質量的同時要盡可能的減少對環境的影響,針對施工過程中出現的噪聲、化學污染、塵土污染和一定的震動污染等問題,對周邊環境進行有效的保護。另外,要加強對施工現場的安全管理,保證深基坑支護施工的安全、有序開展。
參考文獻:
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作者: 單位:山東高速綠城置業投資有限公司
第二篇:高層建筑軟基基坑支護設計實例探討
摘要:由于國家城市化的發展步伐日益迅速,我國的建筑業也蓬勃發展,城市內的高層建筑逐漸增多,與之相匹配的地下建筑的要求也隨之提升。高層建筑在進行施工時,必然會涉及到基坑的支護設計。文章通過對軟基基坑支護技術的實例進行分析,以期為廣大同行在建筑工程中提供參考與借鑒。
關鍵詞:高層建筑;基坑支護設計;實例分析
1工程概況及說明
1.1基坑支護的定義
根據建筑行業的相關標準,所謂的基坑支護是指:以保障地下空間的構造和基坑周圍的環境安全為前提,使用支檔、保護以及加固等措施,來保護基坑的側壁和周圍的環境。
1.2基坑支護實例概述
“中國電子商務港”基坑支護設計工程項目位于珠海保稅園區內,場地東面為寶峰路,北面為寶灣路,西面是一條市政道路,南面是一座廠房(單層輕鋼結構廠房),以一圍墻相隔,項目處于交通便利之處。此工程項目的總用地面積約為25744.93平方米,根據計劃,需要進行建設的建筑物有:一棟37層高的超高寫字樓,樓高147.54米;兩棟29層高的酒店式辦公樓,樓高均為97.55米,裙房3層,高度為14.2米;以及一層地下室,采用的是管樁基礎。基坑開挖的周長為610米左右,東西方向的開挖長度為204米左右,南北方向的長度為107米左右,基坑開挖的面積為20000平方米左右。此工程項目采用的是相對標高,±0.000米相當于絕對標高的+4.200米。在對施工場地進行整平后,其絕對標高按照+2.800米計算(相對標高-1.400米),底板的厚度為500毫米,承臺厚度為1500~2500毫米,計入邊承臺厚度開挖深度在6.7~7.1米左右。
2基坑支護設計
2.1地質情況
根據地質勘探部門提供的勘探報告,此工程項目基坑支護范圍內地質主要情況為:
(1)地貌:工程建筑的主要原始地貌單元為濱海平原地貌,原為魚塘或者紅樹林,近期由人工吹填造地而成。勘探期間測得勘探點標高為2.36~3.62米,場地較為開闊。
(2)地層巖性:場地內分布的地層有人工填土層、淤泥、中砂、粉質粘土、淤泥質土、中粗砂、粉質粘土、下伏基巖為石英二長閃長巖。基坑底均位于淤泥層中。
(3)地下水情況:場地地下水主要存在于中砂以及粗砂孔隙中與石英二長閃長巖風化裂隙中,存在于其中的地下水具有承壓性。除此之外,場內沖填土孔隙中為上層滯水。擬建場地的地下水埋藏較淺,勘察期間測得地下水穩定水位埋深為1.10~2.31米。
2.2深基坑支護結構
由于此基坑支護工程的場地較大,周邊環境較為簡單,且工期時間較為充足,因此選擇中心島作法+雙排樁支護+被動區加固+坑內留土堤+鋼管斜撐的支護方法。在場地整平后地面標高靜壓雙排B型PHC支護樁;基坑開挖至壓頂梁面標高,隨即施工被動去加固攪拌樁和雙排支護樁間攪拌樁;然后施工冠梁頂板。基坑四周預留土堤,中心基坑開挖到地下室底板底,按抽條加固平面圖于基礎或承臺間隙施工基坑底素砼抽條加固。中心區底板澆搗混凝土,預留底板斜撐牛腿,并安裝鋼管斜支撐。然后挖除預留土堤,施工基坑周邊承臺和底板,將地下室底板連成一整體;最后拆除鋼管斜撐。
2.3支護結構設計的原則
不同的工程在實際施工時,均會有不同的設計原則,都需要根據各個工程的實際需要進行調整。
(1)根據此工程的地質實際條件以及基坑周邊環境,從安全、經濟、可行的原則出發,優化設計,選擇合理的支護方案。
(2)支護結構平面布置應滿足地下室邊墻以及外界尺寸的要求,且支部結構受力變形、施工誤差等都需要在規范允許的范圍內,不對地下室的正常施工造成影響,其深度也應當滿足地下室的凈空要求。
(3)本工程的基坑施工階段支護結構坡頂,最大水平位移控制在40毫米以內,并且此工程的支護結構僅僅作為臨時結構。開挖完成后的暴露時間不應當超過一年,如果超過了一年,施工方、監理工程師及設計單位應當在視察現場實際情況后,采取一定的支護加強措施。
(4)基坑坡頂邊地面2米范圍以內不得堆載,坡頂2米范圍以外的堆載不能夠大于20千帕。
3基坑支護方案分析
(1)與懸臂單排樁相比,雙排樁支護結構具有較大的側向剛度,能有效地控制基坑側向變形和減小樁身彎矩,減少基坑開挖工程對周邊環境的影響。
(2)考慮增加連梁剛度,可使前、后排樁的水平位移減小,但當增加到一定程度后,對樁身水平位移的限制并不明顯。在實際工程中,可權衡考慮控制造價。
(3)雙排樁的冠梁與連梁截面高度不宜太小,才能更好的與排樁形成整體共同作用。
(4)雙排樁之間排距的變化直接影響樁體兩側土壓力的變化。排距過小,主要表現懸臂式特性,而排距過大,后排樁主要起拉錨作用。當排距適當時,雙排樁支護結構有較好的性能表現。
(5)基坑僅采用雙排樁進行支護,不足以滿足傾覆安全穩定的要求,因此在雙排樁支護的同時,增加斜支撐,以滿足抗傾覆的穩定要求。本基坑工程采用了雙排管樁結合斜撐的支護方案,較好的節省了支護工程的工期和造價,為珠海軟土地區的深基坑工程提供了很好的借鑒和參考價值。
4結束語
隨著建筑工程的迅速發展,基坑支護的要求也越來越高,越來越多的基坑支護技術也隨之產生。基坑支護技術實際應用時,不僅要保證基坑支護質量過關,還要保障企業的成本控制得當。相關企業必須從更深層次的階段,去看待現代社會的基坑支護技術,在實際中充分的發揮基坑支護技術的功能,促進我國建筑事業更進一步的發展。
參考文獻:
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作者:何宗明 單位:建設綜合勘察研究設計院有限公司
第三篇:淺談高層建筑深基坑支護施工措施
摘要:如今,我國建筑面積處于稀缺狀態,高層建筑應運而生,那么如何確保高層建筑建設的質量,則需要打下堅固的地基設施,特別是高層建筑深基坑支護方面的施工是確保高層建筑后期是否能夠順利進行的重要前提,文章從實際工程經驗出發,對高層建筑深基坑支護施工展開論述,以期對相關建筑單位有一定的建議性指導。
關鍵詞:高層建筑;深基坑支護;施工措施
高層建筑的出現是應運而生的,它及時地幫助人們解決了住房的問題,幫助國家解決了土地資源稀缺的問題。但是高層建筑的出現是一把雙刃劍,它在一定程度上帶來的利益是相當可觀的。但從另外一個方面而言,它也存在著一項十分嚴峻的問題,就是關于高層建筑深基坑支護施工方面的問題,由于樓層較高,所以樓層地基相對而言就要十分堅固,才能確保后期高層建設的進行。在實際的工作過程當中,由于施工的團隊技術以及設備方面的問題,使得某些高層建設在剛開始的時候就存在著相當大的隱患,這不僅是對人民生命財產的不負責,更加是對國家和諧的嚴重威脅,為了抵制和宣傳高層建筑的深基坑支護建設的重要性,文章從自己的實際經驗出發,提出一系列自身的看法和建議。
1高層建筑深基坑支護施工過程中存在的問題
高層建筑開始之前,施工單位需要對建筑所在位置的土層進行考察,看起手否能夠承受得住高層建筑的壓力。考察只是從理論方面進行知識方面的分析,在實際過程中,考察得到的土地環境情況與實際施工中所遇到的情況存在著一定的出入,這就是的施工過程中存在著一定的不穩定性。所以在前期的準備過程中,施工單位應該引進更多的技術人才進行全面的分析和總結,對實際地形進行合理地實踐性考察。關于高層建筑地基問題,除了前期考察與實際施工之間的初入之外,還有在考察過程中所考察的土層性質難以反映整個建筑所在地基的全部情況,致使施工單位在實際施工過程中往往忽略該點內容從而使得高層建筑深基坑支護施工在后期施工過程中出現層出不窮的問題。例如:施工過程中,施工單位不能全面地考慮基坑開挖后的空間效應大量的深基坑開挖實例表明:基坑的四周朝內側發生水平位移,且常常是中間比兩邊大,這種情況使得深基坑邊坡失穩,故深基坑開挖還存在一個空間的問題。最后,全系數及設計計算支護結構,這雖然從理論上講是絕對安全的,但這樣會加大支護結構的建設成本,且不一定就完全適應工程;而有的工程雖然選擇規范中較小的安全系數來設計支護結構,但卻能滿足實際工程的要求。
2如何進行高層建筑深基坑支護安全性施工
2.1完善建筑前期設計準備工作
千里之行始于足下,充分的準備工作才能保證后期工作的順利完成,減少不避免的損失之外,還能節省人力資源和物力資源。在建筑工程中,該種理念更應該時刻被貫穿,不僅因為其對于人民的生命和財產有著至關重要的地位和作用,而且其可以為國家和社會節省出更多的時間、空間和各項資源,推動整個社會快速、健康地向前發展。人們對高層建筑的青睞度使高層建筑在一二三線城市拔地而起,同時也給建筑部門帶來了一定的挑戰和難度,特別是高層建筑的質量問題和前期施工問題。為了確保施工的質量和安全性,施工單位對深基坑支護在施工之前應進行充分地設計,和反復的修改,以致其與實際地質情況相符合,讓整個施工人員對該工作有充分地了解和認知,以保障在后期的工作中大家能夠同心協力,避免出現不必要的麻煩和矛盾,減少資金的流逝和人員之間的誤會,保障施工隊伍的安全,提升高層建筑的質量。通過完善前期施工設計圖紙,為后期整個工程的順利進行打下堅實的基礎,使得施工單位能夠專心致志地進行建設。
2.2提升施工單位建筑建設等級
相對地層建筑而言,無論是從建設質量,還是建筑設計及建筑技術方面而言,國家、社會、人民、承包單位及施工單位對高層建筑有著更為嚴格的要求和規定,換而言之,高層建筑在施工方面的要求需要上一個更為高層的等級,在一定程度上,這對于施工單位而言是一個非常大的硬性規定和挑戰。那么如何才能從深層次去反應一個高層施工隊伍在建設等級方面的要求,則是該施工單位關于高層建筑深基坑支護方面的建設能力,其不僅能夠考察施工單位設計能力是否合格、設計態度是否嚴緊等,而且還能夠考察到在具體施工過程中,該施工單位的施工能力、技術水平及對高層建筑地質考察能是否充分和合格等。
2.3確保高層建筑深基坑支護地下水的健康運轉
高層建筑向上延伸較高,相對而言,其地基延伸也較為向下。那么施工單位在向下跑挖地基之時應關注地下出水情況,充分考察建筑所在地區的地質和水質情況,除此之外,還應考慮到建筑所處地區的一年四季的天氣情況和降雨量,特別是秋天和夏天的降雨量,充分做到全方位得到考察,做好地基排水和出水系統,這對于施工單位和施工者及設計者而言是一個嚴峻的問題,在前期施工之間就應該進行全面的考察,定期進行思想修改,做到完善地下水循環系統,確保后期建筑過程中在雨水較多的天氣或者地下水出水較多的時間段內,施工單位能夠做到應對自如,避免出現混亂和緊張的局面,使得前期努力付之東流。那么在具體的施工過程中,施工單位和建筑設計者具體應該注意以下內容:首先,在施工開始前施工前,必須做的是完成降水排水工程。同時要做的是基坑內應該在合適的地區布設排水溝和積水井。其次,高層建筑工程深基坑開挖時應該實行“自上而下,先撐后挖,分層開挖,禁止超挖”的原則,同時應保持施工的不間斷行,讓基坑無支護暴露的時間盡可能少。
3深基坑支護施工的結構類別
對于高層建筑結構類別的敘述無外乎以下幾種:深層攪拌水泥土樁支護深層攪拌支護是用水泥作為固化劑,將能進入土深層的攪拌機水泥和地基土進行強制性拌和,使兩者相互搭接,形成有效的物理化學反應后硬化、達到基坑支護墻的強度要求,這樣形成的支護結構既可擋土又可隔水。對于粘土、淤泥、淤泥質土等,只要開挖深度不深,平面無論什么形狀,這種深基坑支護技術均適用,施工經濟。其次,地下連續墻地下連續墻最主要的優點是整體剛度大、止水效果好,因此被廣泛應用于地下水位以下的軟粘土和砂土等各種不同的復雜施工環境和條件,在施工時需要將基坑底面以下的深層軟土墻體插入很深的這種情況下,尤其適用。最后,柱列式灌注樁排樁支護柱列式排樁支護是指利用適當的柱列式間隔形式來布置鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁,用具有較好剛度的樁列式灌注樁來作擋土結構。
4結束語
人口的增多對土地而言產生了巨大的壓力,尤其是一二線城市樓房緊缺對建筑部門帶來的較大的挑戰,為確保人們基礎居住問題和保障社會和諧,建筑部分和相關建設單位將目前投向高層建筑方向,其不僅能夠解決住房問題,而且能夠較大地節省土地資源,但是高層建筑需要更為高層次的技術要求,尤其是在深基坑支護的技術方面。那么為了推進社會健康、和諧地向前發展,提高人們的生活質量和水平,建筑單位和施工部門在實際的工作當中應該秉著嚴緊求實的態度,提高自己的工作能力和水平,建設更為安全的高層深基坑支護,減少后期工程問題的不穩定性向,提高施工效率和質量,為社會、為人民及為國家提供一個美好的明天。
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作者:郭思源