宋 軍
中基發(fā)展建設(shè)工程有限責(zé)任公司 北京 101300
隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展,在高層建筑及新型建筑開發(fā)項目中,基坑開挖深度不斷的增加,對深基坑支護(hù)的技術(shù)提出了較高要求,經(jīng)濟合理、技術(shù)可靠、符合區(qū)域特點是深基坑支護(hù)設(shè)計需重點考慮的要素。同時也需要考慮周圍建筑物、地下及周邊管線、四周道路等安全因素,這些問題便是目前深基坑支護(hù)工程技術(shù)研究的重點內(nèi)容。
水平支撐系統(tǒng)的作用實質(zhì)上就是在特定的工程環(huán)境下替代了傳統(tǒng)支護(hù)體系中的錨索的功能,常用的水平內(nèi)支撐有鋼管支撐和混凝土支撐。在我國長江以南由于地質(zhì)情況的特點和區(qū)域的經(jīng)驗多采用混凝土支撐,該方法施工手段簡單,設(shè)計技術(shù)成熟,成本較低,使用的范圍廣泛。本體系中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是支撐梁的設(shè)計計算,設(shè)計過程中要重點考慮基坑支撐支護(hù)體系的使用時間,基坑的側(cè)向壓力。
豎向立柱體系是水平支撐體系設(shè)計中必不可少的輔助體系。豎直方向立柱體系起關(guān)鍵的作用是立柱樁,水平支撐梁的重量及來自基坑的側(cè)向壓力引起支撐梁內(nèi)力的變化經(jīng)立柱樁傳遞給基坑的地基,從而保證水平支撐體系的整體穩(wěn)定。豎向立柱體系由基底下混凝土樁基礎(chǔ)和上部鋼格構(gòu)柱組成。鋼格構(gòu)柱的截面與樁基礎(chǔ)的深度可由上部實際荷載確定。它的施工流程為:待鋼格構(gòu)柱立柱樁施工完成后,開始施工內(nèi)支撐梁,內(nèi)支撐梁關(guān)鍵節(jié)點坐于鋼格構(gòu)柱立柱樁之上,同時要控制好各節(jié)點高程,以確保整個混凝土內(nèi)支撐各節(jié)點保持在同一平面。
深基坑開挖施工過程中,鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁以水平壓力為主,鋼筋混凝土內(nèi)支撐與鋼支撐不同,具有強度大、變形小的優(yōu)勢,同時可以通過調(diào)整配筋與截面尺寸方式,理論上可以無限地提高支撐梁的潛力,配合豎向立柱體系的應(yīng)用也可以使得支撐跨度進(jìn)一步加大,這也是鋼支撐體系無法達(dá)到的。由于其自身的優(yōu)勢決定,鋼筋混凝土支撐體系廣泛應(yīng)用于我國長江以南地區(qū),大跨度的支撐除有效保障了基坑周圍建筑、道路及周邊地下管線安全外,對土方開挖施工也帶來較大的便利,土方開挖需要滿足挖掘機挖土回轉(zhuǎn)半徑、車輛的行走等要求,大跨度支撐能夠提高出土效率,減少了土方挖運工期。
基坑支護(hù)工程施工中,有多種深基坑支護(hù)形式可以實施,施工前應(yīng)全面了解各類支護(hù)方式的功能及特點,一般常采用排樁+混凝土支撐形式作為基坑設(shè)計的總體思路。
內(nèi)支撐梁鋼筋的規(guī)格選擇、鋼筋布設(shè)應(yīng)根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計施工,并埋設(shè)應(yīng)力計,檢測位移變形等檢測設(shè)備,應(yīng)力計埋設(shè)鋼筋混凝土支撐內(nèi),用絕緣膠帶包裹住應(yīng)力計,防止設(shè)備直接接觸混凝土,在完成鋼筋的綁扎后,可串聯(lián)邊側(cè)的主筋,這樣可以更好的預(yù)留綁扎的位置。在將支撐梁鋼筋安裝綁扎于基坑時,應(yīng)保證應(yīng)力計的連線能傳達(dá)至基坑邊坡位置,便于讀取變化數(shù)值,并保證應(yīng)力計安置的穩(wěn)定性。按照鋼筋的直徑選擇相匹配的應(yīng)力鋼筋計,把儀器的兩端連接桿與支撐內(nèi)鋼筋主筋進(jìn)行平行焊接,且焊接的強度要滿足強度設(shè)計需求。在焊接應(yīng)力鋼筋計前,應(yīng)使用濕毛巾或隔熱布料對應(yīng)力鋼筋計作以保護(hù),防止焊接過程中高溫對其的損害影響,且在焊接應(yīng)力鋼筋計時要將數(shù)據(jù)傳輸線掩蓋,起到保護(hù)的作用,防止焊接過程中產(chǎn)生的焊渣將數(shù)據(jù)傳輸線損壞,對應(yīng)力鋼筋計和數(shù)據(jù)傳輸線進(jìn)行編號之后把線及電纜綁扎固定繞成一定弧度向上引出,直至樁頂處固定。仔細(xì)查看應(yīng)力鋼筋計的焊接部位及數(shù)據(jù)線電纜的編號是否一致,確保無誤后方可進(jìn)行下一步的施工,在實施混凝土澆搗的同時,更要對應(yīng)力計和其管線進(jìn)行保護(hù),保證至少0.5米的施工距離,確保儀器設(shè)備安全。
混凝土內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的拆除工作需要待地下室樓板與支護(hù)體系間的換撐梁施工完成,或地下室外回填土完成后進(jìn)行拆除,拆除時要分段分節(jié),控制切割長度,宜采用人工與水鏈切割拆除,吊車吊出。
地下水控制也是整個基坑支護(hù)體系設(shè)計中需考慮的重要要素之一,地下水的控制直接影響到排樁及混凝土支撐梁的設(shè)計結(jié)果,因此基坑降水需要考慮多種方面的因素方可確定。第一是根據(jù)地質(zhì)勘查情況予以考慮,主要有地基土物理特性(組成、含水量及塑性指標(biāo))、地下水位的狀況、滲透指標(biāo)及附近建筑與地下管道;第二是基坑開挖的深度和工程進(jìn)展程度;第三是要考慮地區(qū)季節(jié)和施工技術(shù)方式;第四是采用降水設(shè)備使用情況及使用的效果;此外還要考慮類似項目施工的工作經(jīng)驗。
在施工過程中,質(zhì)量控制是建筑工程施工中一項重要的環(huán)節(jié),在施工前,工程技術(shù)人員必須詳細(xì)了解掌握設(shè)計施工技術(shù)要點,按照規(guī)定進(jìn)行必要的工程施工前的報備,完善各類許可。施工過程中要確保施工與設(shè)計方案匹配,對施工機械、材料進(jìn)行核實等,對施工人員進(jìn)行崗前交底,規(guī)范操作并進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和檢查。對每一個階段的工序進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督審核,保證工程的質(zhì)量,同時對施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及處理結(jié)果要詳細(xì)記錄。
深基坑支護(hù)在我國各地已發(fā)展成一項成熟的城市地下空間開發(fā)方式,如何保證和提升混凝土支撐在基坑支護(hù)中使用的技術(shù)合理性、經(jīng)濟性、安全性是我們需要不斷的研究和攻克的命題,混凝土內(nèi)支撐施工技術(shù)作為一項成熟的工藝,已在國內(nèi)長江以南作為一個廣泛應(yīng)用的工藝得到檢驗,更好地挖掘其內(nèi)在潛力,為城市地下空間的建設(shè)服務(wù)是今后的努力方向。