1.超高层房屋建筑基坑支护的概述
1.1含义
超高层房屋建筑基坑支护是指为了确保地下结构施工和基坑周围环境的安全,在基坑四周围和侧壁通过安装支档,起到加固和保护的一种技术。支护形式一般有排桩支护、地下连续墙支护、钢板桩、土钉墙和水泥土挡墙等几种类型。
1.2特点
①由于超高层房屋建筑工程项目施工时,大部分基坑支护结构都是临时构件形成的,导致建筑施工安全储备相对较小,加大了建筑施工风险。②一般情况下,基坑支护施工都是在人口比较密集,土地资源受到限制的城市建筑中使用。因此,在施工过程中,势必会发生施工范围小和环境复杂的情况。③在进行超高层房屋建筑支护施工过程中,施工人员必须根据具体要求,严格遵守施工原则进行。
1.3施工原则
①在施工前,施工人员应将施工过程中的设备设施和技术不断完善,加强工程施工监督与管理,尽量防止施工给四周环境带来影响。②为了减少施工给四周环境带来污染,在进行施工过程中,应引进先进的施工技术和设备,从而降低施工工程带来的垃圾污染和噪声污染。③单位应树立“安全生产,人人有责”的生产观念,以安全第一位出发点,防止在基坑支护施工过程中出现技术、人员与质量等安全方面的问题。
2.超高层建筑深基坑施工关键点
2.1岩土勘察要细要准
基坑工程的岩土勘察宜与主体建筑的地基勘察同时进行。大量基坑坍塌及质量事故分析,多数是对浅层地基没有足够的重视和施工措施等方面存在不当或疏忽所引起的事故。因此,当浅层存在不良地质条件时,更应引起足够的重视,进行适当的补钻和加钻。对于设计要求较高的一级基坑和一些复杂、特殊要求的基坑,应采用多种勘测测试手段,取得可靠的地质资料。
2.2水问题必须调查清楚
在调查分析支护事故中水的患害造成基坑塌方占据很高的比例,水的患害主要有地下水、裂隙水、上层滞水、承压水、周围管线或水井的漏水等问题实有发生。施工单位往往缺乏治水经验。常常不作调查,也不去分析水形成的原因。
2.3基坑土方开挖必须遵循开挖顺序
大型深基坑开挖时,必须有周密的施工方案,挖土要配合支撑施工,减少时间效应,控制围护变形;要保护工程桩、内支撑和降水设备;加快施工进度。基坑土方开挖要做到分层、分块、对称、限时,便利支撑体系尽快形成并能受力,减少围护墙的变形。
2.4深基坑开挖必须要采用信息化监测施工
由于深基坑开挖工程中边坡稳定存在很多的潜在危险和破坏的突然性。特别是深基坑旁边有些建筑物,其基础埋置较浅,或有重要的地下电缆和管线,基坑的支护结构必须保证安全,但因实际情况复杂,必须进行检测,信息化施工。
3.超高层建筑深基坑支护常见方法
3.1 土钉墙支护
(1)土钉墙是由边坡土体、土钉、加筋混凝土面板共同组成的一种稳定的边坡支护方式。它的支护结构是加固和加紧原来的土体,具体的操作:将土钉打进基坑的边坡中,使土体的结构更加的稳固。依照边坡的土质特性,把打进钢管的边坡再注入浆形成最终的土钉,或者等成孔再打进钢筋再注浆形成土钉。土钉以外的边坡应该喷射混凝土,设置一定的钢筋网,形成所需的混凝土的面板,整体起到支护作用的结构,从而使基坑边坡达到所需要的稳定和安全。
(2)土质均匀的边坡比较适用于土钉墙支护技术。在人工降水或地下水位之上的普通黏性土、粉土、素填土、黏性沙土中,不适合含水量比较丰富的土质,如淤泥土层、粉细砂层等,也不适合自稳能力相对差的软弱土层。该支护技术在开挖基坑土体做边坡支护、开挖土体时用到的永久挡土结构、维修和加固原有的支护机构和挡土内结构等都得到了比较广泛的运用。
(3)土钉墙面坡度不能大于1:0.1,坡脚或坡顶要设置排水设施,根据具体情况在坡面设置泄水孔。为了达到土钉和面层的有效结合的目的,应该设置和土钉焊接钢筋连接的面层钢筋网,置进土体的土钉长度、布置土钉形式、钻孔所需的直径、间距和夹角等都必须按照相关的规定实施。根据基坑的开挖的深度具体的对土钉墙实施分段施工措施,上下段的坡面需要用钢筋网来进行搭接,长度不能小于300mm。
3.2 地下连续墙的支护
施工中保证地下结构和周围环境不受支护的危害,是支护深基坑的最终目的。深基坑在加固中会出现很多可能,如区域性、可变性、和风险性等。基坑的深度加深,相关技术人员必须足够重视,设计出科学合理的基坑支护方式。该支护方式的基坑深度通常情况要大于10m,工程周围建筑对偏移和沉降的要求较高时一般会用这一技术。该结构形式对周围环境造成的影响相对较小,适合复杂的地质条件。但是由于坚硬的土地不易开挖,如遇地下岩石层,用到的设备会加大施工成本,施工过程中的废浆处理也比较困难,所以这一技术没有被广泛的应用。
3.3钢板桩支护施工技术
钢板桩支护技术通常在深度小于8m,变形要求相对低的项目中应用比较多。该技术施工方便、速度较快且成本不高。该技术用热轧型并且带钳口和锁口的轻钢加工而成,通过连接钢板桩,形成所需的钢板墙,达到挡水和挡土的目的。当前,钢板桩支护技术被广泛的在基坑支护建设中运用,尤其在软土地区比较普遍。因钢板桩有一定的柔性,所以可以根据其界面的不同形式,分为直U型、Z型和腹板型。在实际施工中还要使用锚拉杆做适当的支撑,避免地基和地表因此而产生变形可能。
3.4锚杆支护
锚杆支护是一种岩体主动加固和稳定技术,锚杆一段锚入稳定的土体中,另一端与各种形式的支护结构物联结,通过杆体的受拉作用,调节深部土体,达到基坑与建筑物稳定的目的。土层锚杆的长度宜采用6~12米,岩石锚杆的长度宜采用3~8米。锚杆支护施工一般流程为:测量员根据设计要求准确确定锚杆具体放置位置;锚杆机现场安装就位;详细检查锚杆放置(钻杆倾角、锚杆水平位置、标高);检查确认无误后进行钻孔作业。需要注意的事项为:孔过程应严格根据设计要求进行钻孔深度作业;对于隐蔽工程要提前做好相应的记录,提前检查锚杆质量;对于施工作业中出现的问题应先解除在进行后续的施工。
结束语:随着超高层建筑的不断增加,深基坑支护工程作为建筑的基础工作,对于整个建筑工程质量的重要性越来越大。在深基坑支护过程中应严格按照设计要求,加强施工管理,切实提高施工技术水平,保证超高层建筑的安全与稳定。
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