高层建筑深基坑支护施工技术

高层建筑深基坑支护施工技术

杨俊勇宿文鹏

山东高新工程设计有限公司250100

摘要:建筑行业的迅速发展带动了高层建筑数量的增加,而高层建筑的深基坑支护施工技术在应用上也更加广泛,在其应用的过程中应当根据实际的施工情况不断改进、不断完善,这样才能更好的保证高层建筑施工质量及安全。本文系统阐述了在深基坑支护工作中存在的问题和施工特点,并且对深基坑支护施工注意事项和施工技术进行深入探究,希望对相关工作有所帮助。

关键词:高层建筑;深基坑支护;施工技术

前言

随着城市化进程不断加快,城市的人口压力也越来越大,面对巨大的人口压力,建筑工程变得稀缺,近年来也兴起了一系列的建筑工程施工,而高层建筑能更好的利用土地资源,解决人们的工作和生活问题,因此高层及超高层建筑近年来得到了较快的发展,随之深基坑的开挖深度也越来越大,由此也产生了很多的问题,给深基坑支护的施工带来了更大的难度。

1.深基坑支护结构设计、施工过程中存在的问题

(1)在深基坑支护结构设计中很难选择一个适宜的土体物理力参数。深基坑支护结构安全性能的好坏很大程度是受所能承受的土体压力大小影响的,但是在实际工程中由于地质情况变化无穷,存在很多的不确定性,这使得要选择一个适宜的土体物理力参数来精确计算实际土体压力,以目前的技术来看还是一个大难题,尤其内摩擦角、含水率和粘聚力这三个重要参数在深基坑开挖后更是一个可变值,这样就提高了准确计算支护结构实际受力的难度。除此之外,土体物理力学参数的选择还受支护结构形式及施工工艺等因素的影响。

(2)不能做到对基坑土体取样完全。设计前对地基土层进行取样分析是深基坑支护结构设计的必要步骤,由于地质情况变化无穷,随机取得的土层样本不可能准确地反映土层的真实情况,故支护结构的设计并不能完全符合基坑的实际地质情况。

(3)不能全面地考虑基坑开挖后的空间效应。大量的深基坑开挖实例表明:基坑的四周朝内侧发生水平位移,且常常是中间比两边大,这种情况使得深基坑边坡失稳,故深基坑开挖还存在一个空间的问题。

2.高层建筑深基坑支护施工特点

(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展。

(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度。

(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁。

(4)深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利。

(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度。

(6)支护型式的多样性,迄今为止支护型式己经发展到数十种。

3.高层建筑深基坑支护施工的注意事项

由于目前还存在着许多技术上的不足之处,在进行高层建筑深基坑支护施工时,需要对以下几点进行重点考虑:

3.1转变传统设计观念

现阶段,我国还没有对深基坑支护设计有一种准确的计算方法,对于高层建筑的设计规模也没有进行规格上的统一,所以,作为工程设计人员就必须意识到在当前的建筑工程设计当中,传统的设计观念己经不再适用于现在的高层建筑了,所以工程设计师应该放弃旧有的设计理论,根据实际情况建立一套新型的、实用的、动态的、科学的基坑支护设计理论,以此作为工程施工的设计理论依据,来更好的适应当前新型的高层建筑深基坑支护施工建设。

3.2重视支护结构的实验研究过程

为了保证工程设计人员设计的施工方案的准确和实用,必须要在设计施工方案之前进行大量的实验研究。但是,从现在看来,我国对于深基坑支护技术的工程设计研究性试验还没有形成一套完整的科学实验体系。在进行一些对高层建筑的深基坑支护施工的时候,工程设计人员一定要到施工现场进行一些数据收集,探查一下施工现场的地质构造、土壤紧密程度、地下水位等等,但是由于这些探查当中的数据没有进行足够的收集,导致在实际实验的时候很难对于仅有的几项数据进行科学的分析,所以,实验的结果就很难对深基坑技术的研究工作做出良好的数据支持。

3.3创新设计方法控制变形

在进行深基坑支护施工的过程中,首先要选取一套合理的施工方法,根据当地实际情况准确地研究出如何确定施工现场及附近地而的超载现象,仔细观察平面效应和空间效应之间的变化关系,对于这种关系可能对深基坑支护结构造成潜在影响要重点的考虑,从而保证在深基坑支护工作当中的安全性和施工效果。

4.高层建筑深基坑支护施工技术

对于高层建筑而言,地基是否稳固关系着日后建筑建成后建筑主体是否稳定。所以,这对基坑的施工提出了较高的要求。对于保证高层建筑地基质量而言,深基坑支护技术就是其中必不可少的一项工作。下而就着重介绍一下深基坑支护技术的细节。

4.1支护桩施工

支护桩是深基坑支护工程当中主要承载外力的部分,所以对支护桩的施工尤为重要。支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护壁两个部分。举例来说,对于灌注桩而言,需要使用吊桶的手法对灌注桩进行桩孔的挖掘施工,在全部的施工过程当中一定要对安装钢筋笼、灌注混凝土以及成孔等必要工序进行严格的质量控制,这一部分如果出现质量问题则可能会直接导致整个基坑支护工程失效,甚至影响建筑主体的建设。

4.2土方开挖

土方开挖指的是将建筑的基坑开挖出来的过程。在进行土方开挖工作的过程当中,要及时将挖掘机挖出的土方运离施工现场,并且要将清理工作穿插在整个土方运输的工作当中,使施工尽量减小对周围环境的影响。在整个开挖过程当中,一旦发现异常现象,例如挖到异物或者不慎挖断地下管线或电缆线路,要马上停工并及时交由相关专业人员进行处理,待处理完成后再继续进行施工。

4.3排桩加环撑

排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。在实际运用时,可以配合环形支护来完成对高层建筑的深基坑支护。在进行支撑时,可以先用钢筋混凝土钻孔灌注桩和挖孔桩以及工字钢桩或H型钢桩进行规则排布,再以此为基础来建造合理的地下层级,整个支护结构在中间形成一个圆形结构,确保支护结构的稳定性。

4.4基坑支护监测

在整个深基坑支护的过程当中,一定要对其进行严格的监测,这种监测能使施工方对于施工情况有完全的了解,方便以后施工工作的进展。在监测当中,一定要对几个重点指标例如结构的完整性、强度、变形及位移情况等进行重点监测,一般情况下,在开始进行基坑开挖工作之后,每两三天就要对整个施工现场进行一次监测,如果在监测当中发现问题,那么在解决问题的同时,监测的频率也要适当地增加,甚至每一天都要进行一次监测,这样才能确保基坑工程的准确无误。

4.5环撑的拆除及换撑

一般来说环撑的拆除选择静爆的方式拆除,在地下墙体施工完后进行第三道环撑的施工,拆前完成换撑施工,然后逐步完成第二道环撑的施工并且保证在拆前完成换撑施工,最后完成第一道环撑的施工,同样在环撑拆前完成换撑施工。在拆除的过程中,尤其要注意严格按照换撑的方案执行,当换撑达到设计强度后,方能开展相应环撑的拆除工作,在环撑拆除的过程及换撑的施工过程中,要加强监测,并做好拆除过程中的安全措施的落实工作。

结语

综上所述,如今人们对高层建筑的需求越来越大,而高层建筑的大量兴起对深基坑支护施工带来了不小的挑战,深基坑支护的施工质量直接影响到高层建筑的质量和施工安全。在高层建筑深基坑支护施工中,需要考虑的因素较多,需要充分借鉴之前的工作经验,不断完善整个施工过程。

参考文献:

[1]汪福元.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].科技创新与应用,2013,21:62-63.

[2]闫安定.关于对高层建筑深基坑支护施工技术的思考[J].山西建筑,2012,25:100-101.

[3]白洁.现代高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].科技创新导报,2015,17:100.

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