談房屋建筑深基坑支護施工技術(shù)
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摘要：隨著城市的不斷發(fā)展，大量人口涌入城市生活，雖然促進了建筑行業(yè)的發(fā)展。但隨之而來的問題就是土地資源緊張。為實現(xiàn)土地資源的充分利用，需要增加房屋建筑的層高，而為了確保建筑的穩(wěn)定性，需要加深基坑深度并做好基坑支護施工。基于此，本文以深基坑支護施工技術(shù)為核心展開了討論。
關(guān)鍵詞：房屋建筑；深基坑支護；施工技術(shù)
在高層房屋建筑中，深基坑支護施工是十分重要的環(huán)節(jié)，對深基坑施工質(zhì)量進行有效控制能夠確保房屋建筑的穩(wěn)定性及后期投入使用的安全性，最大限度地規(guī)避安全風險。但在現(xiàn)階段的深基坑支護中存在許多問題亟待解決，因此，為確保建筑的穩(wěn)定性，需要加強對施工技術(shù)的研究和掌握。
1房屋建筑深基坑支護施工的定義和特點
深基坑是指在建筑項目施工過程中，基坑的深度超過5m或通過相應(yīng)的支護結(jié)構(gòu)進行支護基坑。在現(xiàn)階段的房屋建筑工程中，深基坑極為常見，深基坑支護技術(shù)是指在進行深基坑施工前，按照建筑工程的實際情況開展深基坑支護的設(shè)計和檢測工作，從而避免在施工過程中出現(xiàn)深基坑坍塌的情況，確保施工人員的生命健康及房屋建筑工程的順利開展。深基坑施工特點主要包括以下三方面：①為了提升土地利用率，需要加深基坑深度，以確保房屋建筑的穩(wěn)定性和長期使用。②需要將土體的實際情況和深基坑開挖進行充分結(jié)合。③房屋建筑深基坑支護方式比較多，當前較為常見的支護方式為懸臂式支護結(jié)構(gòu)、重力式擋土結(jié)構(gòu)和混合式支護結(jié)構(gòu)。根據(jù)支護方式的表現(xiàn)形式可以將深基坑支護分為加固型和支擋型，在實際的施工中建筑企業(yè)應(yīng)根據(jù)實際情況、建筑需求、施工方式對支護方式進行合理的選擇。
2深基坑支護體系
隨著房屋建筑層數(shù)的不斷增高，深基坑的深度及體量也隨之提升，支護技術(shù)隨著建筑行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。根據(jù)功能的不同，可以將深基坑支護體系分為擋土系統(tǒng)、擋水系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)。其中擋土系統(tǒng)是指在深基坑施工中構(gòu)建擋土墻，例如，在房屋建筑深基坑支護施工中較為常見的鉆孔灌注、鋼板樁、連續(xù)墻等，以對坑外土所產(chǎn)生的壓力進行有效的抵抗；擋水系統(tǒng)，顧名思義其主要作用是擋水，較為常見的有連續(xù)墻、水泥樁等方式；支撐系統(tǒng)是指對深基坑結(jié)構(gòu)側(cè)面進行支撐維護的同時能夠避免圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生位移，例如，鋼與鋼筋混凝土配合支撐、鋼筋混凝土支撐等。
3房屋建筑深基坑支護施工技術(shù)的應(yīng)用
3.1土層錨桿的施工
房屋建筑深基坑支護施工中，在構(gòu)建連續(xù)墻后便是灌注圍護結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土等施工。在實際的施工過程中，需要對施工進度進行合理的規(guī)劃，對土層錨桿施工作業(yè)加以完善。首先，成孔工序。按照施工現(xiàn)場的實際情況，通過液壓水鉆、沖擊液壓鉆機等方式進行鉆孔操作，需要進行一次性出渣和清孔工作及多個施工作業(yè)的程序優(yōu)化。其次，安防拉桿。在施工前需要清除拉桿和鋼絞線上的銹跡，對土層錨桿的長度進行合理控制。最后，進行灌漿操作。此道工序十分關(guān)鍵，通常使用硅酸鹽水泥灌漿材料，若深基坑的地下水為弱酸性，則需要采用防酸水泥。當水泥使用符合要求時，可以合理地降低水灰比，以免出現(xiàn)干縮和泌水的情況。
3.2土釘支護的施工
在進行土釘支護施工時，應(yīng)注意以下三點：①正式施工前，需要針對深基坑支護施工的實際需求和要求進行土釘拉拔的相關(guān)試驗，對土釘拉拔力進行測定，在進行拉拔試驗時需要第三方進行監(jiān)督，嚴格控制注漿量和注漿力度。②在計算土釘支護的深度時，需要按照施工現(xiàn)場的鉆進長度進行科學計算，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。③在應(yīng)用該施工技術(shù)時，需要按照設(shè)計要求，科學、合理地選擇添加劑，并控制好添加劑和混合料配比。在進行具體的注漿作業(yè)時，需要對水泥的重力作用進行詳細的分析，以實現(xiàn)水泥的自然墜落。在此過程中，還須做好補漿作業(yè)。
3.3排樁支護
在進行房屋建筑深基坑支護施工時，采用的支護方式主要為以下三種：①樁列式排樁支護。此方式適用于邊坡土質(zhì)、地下水位比較好的情況，支護結(jié)構(gòu)采用挖孔樁。②如果房屋建筑深基坑施工現(xiàn)場為非軟土情況時，應(yīng)采用連續(xù)排列的支護樁，形成連續(xù)式的支護結(jié)構(gòu)，并使用灌漿樁對樁間的間隙進行填補，有效提升其防水作用。③深基坑施工現(xiàn)場為軟土地層，水位較高，需要使用鉆孔排樁和水泥防滲墻組合的支護形式。如果房屋建筑深基坑深度不超過6m，通常使用預(yù)制混凝土板樁和鋼板樁，并且支撐方式需要選擇頂部圈梁；深度達到6m～10m時，鉆孔需要控制在0.8m～1m之間，攪拌機在進行攪拌時需要支撐，如果深度大于10m，連續(xù)墻需要增設(shè)支撐方式以確保支護作用，鉆孔樁的深度通常控制在0.8m～1m，并需要設(shè)計多道支撐。
3.4混凝土噴射
在房屋建筑深基坑支護施工中，混凝土噴射的主要作用是避免雨水對邊坡造成腐蝕，以起到良好的支護作用。在具體操作時，首先要清除坡面上存在的虛土、雜質(zhì)等，保證邊坡表面平整性良好，然后再開展噴射工作，避免因土質(zhì)疏松而出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。對邊坡進行修整后需要再一次進行噴射作業(yè)，混凝土厚度一般保持在50mm～70mm，噴射工作結(jié)束后便可以進行鉆孔作業(yè)。
3.5連續(xù)墻的施工
連續(xù)墻和主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐相互結(jié)合的支撐形式通常通過半逆作法、逆作法、順作法結(jié)合使用，在進行施工時噪聲低、振動小，墻體具有良好的防滲性能、剛度良好，對周圍的地基所造成的影響較小，能夠形成具有良好承載能力的連續(xù)墻。連續(xù)墻可以和主體結(jié)構(gòu)協(xié)同使用，比較適用于基坑側(cè)壁的等級為一級、二級、三級，且周圍環(huán)境較為復(fù)雜的情況。對于連續(xù)墻的施工需要嚴格按照相關(guān)技術(shù)標準，施工前需要先澆筑導(dǎo)墻，對于導(dǎo)墻的設(shè)計其頂面需要超過地面100mm，超過地下水位0.5m，并且高度不可低于1.2m。對于連續(xù)墻梢段的長度需要保持在4m～6m。槽內(nèi)的泥漿面不可小于導(dǎo)墻面0.3m，超過地下水位0.5m。對于水下混凝土的澆筑需要通過導(dǎo)管法進行連續(xù)澆筑。導(dǎo)管的水平布置長度需要控制在3m內(nèi)，距離槽段端的長度需要控制在1.5m內(nèi)，導(dǎo)管的下端距離槽底的最佳長度應(yīng)控制在30cm～50cm。鋼筋籠就位后需要第一時間進行混凝土的澆筑工作，間隔時間不可超過4h?；炷恋乃涠仍O(shè)置為200mm為最佳，混凝土等級需要高于設(shè)計強度一個等級配制。滿足設(shè)計強度要求后開展墻底的注漿工作，注漿管選用鋼管，單元槽內(nèi)的鋼管數(shù)量不得少于2根，當槽段的長度超過6m時，應(yīng)加設(shè)注漿管，注漿管的下端需要伸至槽底20cm～50cm處，注漿壓力需要控制在2MPa內(nèi)，注漿總量達到注漿量的80%或滿足設(shè)計要求，壓力為2MPa時便可停止注漿工作。
4房屋建筑深基坑支護施工實際案例
4.1工程概括
該房屋建筑工程總高為120m，層數(shù)為40層，其中地下室3層，公寓樓和商場共37層，施工環(huán)境較為復(fù)雜，深基坑的深度為15m以上，開挖面積為6000m3。為確保邊坡的穩(wěn)定性及周圍建筑的安全性，需要對深基坑支護施工進行全面設(shè)計。
4.2施工準備
在正式開展深基坑支護施工前需要對施工隊伍、施工材料、施工機械及施工技術(shù)進行全面的管理與控制，做好技術(shù)交底工作，對其中存在的安全隱患進行全面分析，完善技術(shù)方案。另外，應(yīng)做好勘測工作，明確施工現(xiàn)場地質(zhì)條件，探明施工現(xiàn)場地下管線的分布情況，在實際的施工過程中避讓管線。以支護方案為基礎(chǔ)，對比施工現(xiàn)場和圖紙的差異，如果存在差異則需要重新設(shè)計。對施工材料、機械質(zhì)量進行檢查，合理配置，做好施工培訓(xùn)工作，確保施工人員在實際施工中做到規(guī)范操作。
4.3支護施工
首先進行土方開挖。在進行土方開挖時，需要遵循開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、禁止超挖的原則，觀察支護周圍環(huán)境和土質(zhì)變化。為避免揚塵對周圍居民的生活造成影響，該工程土方開挖采用分層開挖、邊挖邊運的方式，以有效控制揚塵?，F(xiàn)階段，土方開挖主要有機械開挖和人工開挖兩種方式，在該工程中為提升支護施工質(zhì)量，對土方開挖進度進行合理控制，確保基坑和工程樁的安全性。另外，需要強調(diào)技術(shù)性。在開挖樁基承臺時，需要逐一開挖，不可過量開挖，以免出現(xiàn)超挖、錯挖的情況。在土方開挖時，如果發(fā)生邊坡坍塌等問題，應(yīng)及時處理，確保人員和基坑的安全。在基坑開挖深度滿足設(shè)計標準后，應(yīng)對坑底進行保護。土方開挖結(jié)束后進行錨桿施工，在基坑施工時，錨桿拉拔極為重要，在進行拉拔試驗前需要標定拉拔設(shè)備。錨桿應(yīng)用的主要目的是提供足夠的支撐力和連接地基，施工單位需要強調(diào)錨桿應(yīng)用作用。為確保錨桿力度滿足技術(shù)要求，可通過錨桿和靜力壓樁結(jié)合的方式進行施工。錨桿施工具有較高的要求和復(fù)雜性，所以需要對施工質(zhì)量及施工流程進行管理控制，對施工標高加以明確。在該工程中，施工單位的施工標高設(shè)置為1m，直徑為14cm，錨桿數(shù)量60根，為提升錨固效果，施工單位采用風動潛孔錘，并按照技術(shù)要求完成鉆孔施工，在施工前進行試驗并對鉆機工作溫度進行調(diào)整。完成上述施工后再進行灌漿施工。
4.4支護樁的施工
在該工程中采用旋挖鉆機，在實際的鉆孔施工中，相關(guān)人員需要對出繩、卷繩力度進行控制，確保力度適中。鉆機投入施工前需要檢查場地及鉆機的平穩(wěn)性，以確保場地的承載力與設(shè)計要求相吻合，通常承載力為240kN/m2。然后進行樁位放樣工作，為鉆孔施工的準確性提供保障。在該階段，相關(guān)人員需要對鉆桿垂直情況進行密切觀察，當鉆桿位置發(fā)生變化時需要進行及時調(diào)整，當鉆屑裝滿后需要對鉆頭方向進行調(diào)整。同時，在鉆孔工作開展初期需要進行慢速鉆孔，待鉆孔進入護筒3m后增加鉆頭速度，相關(guān)人員需要對鉆出的土渣進行及時清理。如果鉆孔采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)法，則相關(guān)人員需要對鉆頭進入護筒的力度和速度加以控制；如果鉆桿的位置發(fā)生位移，則需要進行及時調(diào)整。同時，為避免土渣對鉆頭的吸渣口造成堵塞，可以適當提升鉆頭高度，使鉆頭和孔底距離保持在30cm左右，泥漿循環(huán)結(jié)束后，重新開展鉆孔施工。由于該工程在施工時采用泵送混凝土，所以，鉆渣會因為泥漿泵壓力進到循環(huán)池中，清潔泥漿回流至泥漿池，通過此循環(huán)方式能夠節(jié)省施工材料。另外，需要將橡皮圈設(shè)置在接頭法蘭上，厚度應(yīng)大于4m，實現(xiàn)有效密封，避免出現(xiàn)漏水、漏氣等情況。為有效避免鉆孔坍塌，需要增加泥漿的密度，相關(guān)人員通過增加水頭高度，增強護臂的穩(wěn)定性，確保施工安全。最后，需要對鉆孔進行及時清理。在進行清理工作前，需要對鉆孔的位置進行大致了解，明確清孔目的，該工程采用的清孔方式為換漿法。
5結(jié)語
綜上所述，房屋建筑深基坑支護施工是系統(tǒng)工程，具有較強的綜合性，技術(shù)復(fù)雜，在施工過程中需要按照實際情況對支護技術(shù)進行合理的設(shè)計，針對施工過程中存在的問題采取相應(yīng)方式加以改善，掌握并優(yōu)化施工技術(shù)，以確保深基坑支護施工質(zhì)量及房屋建筑的穩(wěn)定性。
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作者：黃慶 單位：廣西華業(yè)建筑工程有限公司