林桂森
(深圳市工勘巖土集團有限公司,廣東 深圳 518000)
在房建施工中,深基坑施工技術是對地基進行深度開挖,從下層地基開始進行建筑施工,從而利用土層的加持力實現建筑下部分結構的穩(wěn)定,同時也有利于上層結構的穩(wěn)定。所以,房建工程建設中,深基坑施工更適合應用于高層建筑施工。在深基坑施工過程中,除了需要對基坑進行挖掘施工,同時為了防止挖掘過程中出現坍塌問題,在基坑施工還要對基坑周邊進行支護施工,以實現基坑施工的安全保護,為后續(xù)的施工打好基礎。
該工程為某綜合辦樓項目,該項目采用框架剪力墻結構,整個工程包括地下1層建筑以及地上12層,在項目施工中,建筑高度達到14.35 m,同時單體建筑面積要求達到2518.61 m。該建筑施工中,單體工程基坑開挖深度超過3 m,其中最深達5 m以上,屬于超過一定規(guī)模的危險性較大工程的分部分項工程,深基坑施工安全隱患多,需要重點做好方案設計及實施過程中的監(jiān)測。以下是該工程施工中,深基坑工程的基坑開挖支護技術總結。
在該工程進行基坑開挖前,需要對基坑進行必要的力學分析,通過力學分析,完成基坑開挖的綜合應用管理。下面對該基坑開挖的力學分析進行研究。
開挖與支護引起的力學效應分析。開挖是度土體造成擾動,而支護是保證接坑穩(wěn)定,二者之間相互力具有平衡作用。因此,在整個力學分析過程中,針對二者的力學效應進行對比分析,主要對比二者平衡后的位移情況。因此,在實際的力學分析過程中,可以通過施加外荷載后的總位移對效應進行分析,提升支護應用質量,支護總位移效的分析公式如下。
式中:和-1分別為開挖的具體步驟,而{}為土地的位移向量。在力學公式分析過程中,一旦位移向量發(fā)生變化,呈正值,及達標土體的位移變化較大,超過實際的范圍,影響到位移的變化情況。而通過該工程的力學分析,確定位移值為0,代表土體開挖和支護良好,能夠提升土體支護施工效果。
在該工程施工中,為了確保工程技術應用合理,設計了施工工藝流程,圖1為該深基坑開挖支護技術流程。
圖1 基坑施工開挖技術流程圖
另外,在施工前,還做好了相應的施工準備工作。例如在基坑頂部對四周進行混凝土硬化,防止出現土層脫落。同時在基坑底部設置排水溝以及排水坑,以防止基坑中水分過多,設計排水坑數量為10個、間隔20 cm?;又苓呁翆右苍O置基坑泄水孔道,通過泄水孔道的設計,確保基坑開挖技術應用合理,同時也減少施工中的水患影響。
基坑開挖支護技術應用十分關鍵,需要根據房建深基坑的開挖要求選擇合理的開挖裝置,下面對該工程中基坑開挖支護施工技術進行總結:1)本次基坑開挖工藝使用反鏟挖掘機挖土,在基坑施工前,要求預留30 cm進行人工修坡。2)基坑開挖方式。采用分層開挖的形式,每次開挖深度要求在50 cm,同時保證土釘孔位在開挖深度以下。3)土方開挖嚴格按設計規(guī)定的分層分段開挖,按順序施工,上層作業(yè)面的土釘及噴混凝土強度未達到設計強度前,不能進行下一層土方的開挖。4)邊開挖變測量。要求測量人員要確定鋼筋鼎的位置,同時也要防止鋼筋訂與后續(xù)建筑結構施工發(fā)生沖突。5)土方開挖順序必須嚴格按照專家論證通過的施工方案中規(guī)定的要求,分段分塊分層進行開挖,嚴格控制土方分層深度不超過2 m,每層的水平距離不小于10 m,坑內臨時邊坡放坡坡率不小于1∶3.0,保證立柱樁附近的土方高差小于1.5 m以內,并做到對稱開挖。6)注漿工藝應用,對基坑開挖實施基本的水泥漿支護,提升支護的穩(wěn)定性。
在采用支護工藝過程中,要求質量檢查人員嚴格檢查,在注漿孔中要避免出現漿液外流的現象。同時在注漿中,采用補漿液的方法進行初凝補漿。支護施工過程中水泥砂漿選擇應用水泥土配比完成,其中水灰比設計為1∶1.25,其中混凝土材料選擇為PH42.5硅酸鹽水泥,其摻入量達到20%。水泥砂漿選擇三軸水泥攪拌樁制作,制作完成在基坑進行試驗,在試驗過程中,要求基坑壁周圍水泥的28天無側限抗壓強度不小于1.0 MPa。注漿施工要求在水泥砂漿配比完成后的10 h~12 h完成,防止時間過長導致水泥砂漿性質發(fā)生變化。同時,在采用注漿工藝的過程中,采用2臺注漿泵進行注漿,注漿時要求將注漿壓力控制為0.5 MPa~1.0 MPa,注漿流量要求達到50 L/min~250 L/min。7)掛網安裝和混凝土噴射。在該混凝土施工過程中,要求掛網安裝和混凝土噴射。采用掛網混凝土噴射的形式進行基坑面層支護。采用鋼筋網片對混凝土面層進行支護施工、利用鋼筋網片的緊固性,提升基坑表層的穩(wěn)定性。在本次施工中,將鋼筋網片插入土體中,要求網片與面層之間的間隙為5 cm,將鋼筋網片相互連接,連接長度在30 cm以上,同時在本次施工中采用電焊方式。鋼筋網片?14mm的壓筋與土釘外端的鎖定筋焊接成一個整體。8)混凝土噴射施工。在本次深基坑開挖支護施工過程中,采用混凝土噴射施工方法進行混凝土的開挖噴護施工。在施工中,根據不通過的地層情況選擇不同的噴護施工工藝。實際的工藝應用過程中,要求在土層相對比較松散的位置先進行錨固在進行噴涂。另外,土層厚度如果比較厚,就要先進行噴涂再進行錨固。要求在混凝土噴護施工中,混凝土噴射距離為0.7 m~1 m,同時在混凝土施工中,混凝土的初凝時間要求在10 min以上,噴射厚度100 mm?;炷僚浔葒栏癜凑赵O計要求C20進行;9)對混凝土基坑面層進行養(yǎng)護施工,養(yǎng)護時間要求在14d以上。
在深基坑支護中,基坑內部水分的有效排除非常關鍵,對基坑施工來說非常關鍵,基坑施工中排水技術要點如下:1)在基坑排水施工前,針對該工程的地下水情況進行了檢查。在該基坑工程區(qū)域內,地下水設置為第四系的孔隙水、同時地下水為潛水類型。在地質考察中發(fā)現,本次工程區(qū)域內地地下水深度為17m~27m。通過地質和地下水分析,本次工程排水采用明排施工方法。2)本次排水施工中,設置排水導管進行基坑內部排水。排水管選擇為50 mm 的PVC塑料管道、排水管道呈斜坡式設置,上端高位置為基坑土層的滲水層、下部分管道漏出基坑之外,要求漏出長度為300 mm、同時在滲水端、要求對管道口進行過濾施工,要求管道口采用濾網進行包扎,防止有砂石流入,堵塞管道。圖2為本次排水施工中使用的排水管布置示意圖。3)本次排水施工過程中,還對底部進行排水施工,在底部設置集水井以及排水溝結構,以防止水分過多對基坑施工以及基坑穩(wěn)定造成影響。
圖2 基坑支護施工排水管道示意圖
A本次排水施工中,要求排水溝的寬度和深度均為30cm。同時排水溝與排水井直接連接;B排水井的規(guī)格設置為80cm×80cm×50cm,同時在排水井施工中,以20m為間距設置集水坑結構;C排水井施工要求對井邊進行砌筑施工。在項目施工中,采用燒結普通磚塊和M5水泥進行混合砌筑、要求整個砌筑面層的厚度達到12cm。排水溝同樣采用砌筑的方式進行施工,圖3為排水溝和集水坑的示意圖。
圖3 排水溝和集水坑示意圖(單位:mm)
該工程施工中,在施工前已經進行施工技術組織工作,確保施工技術應用更加合理。在該工程中,建立了嚴格的質量保證體系,在項目施工中,落實質量控制測量,同時將所有施工人員方法施工方案,要求施工人員熟記施工方案中的各項技術措施。
該工程施工過程中,要求按照施工工序施工,在項目質量控制中,要求檢查每個環(huán)節(jié),完成一個工藝后,在檢查符合質量標準后再進行以下各環(huán)節(jié)的施工質量檢查工作。在進行質量檢查工作過程中,要求施工監(jiān)理和管理人員在工程監(jiān)督管理中進行配合,相互進行監(jiān)督檢查,提升監(jiān)督檢查工作效果。
嚴格的質量檢查工作。在本次工程施工過程中,還要求做好嚴格的質量檢查工作。在進行施工中,各項施工內容都應該符合質量檢查工作。表1為該項目施工中,深基坑開挖和支護的各項質量檢查標準。
表1 深基坑開挖支護質量檢查標準
設置監(jiān)控點位。在基坑坡頂位移監(jiān)測過程中,沿基坑邊布測點,點距10m。在進行地表沉降監(jiān)測過程中,沿基坑邊布2排測點,排距5m,點距10m。另外,在本次深基坑開挖支護過程中,要求第一排監(jiān)測點與基坑坡頂位移監(jiān)測點共用。
基坑坡頂位移監(jiān)測實施。在本次位移監(jiān)測過程中,采用經緯以及光電測距儀器進行位移監(jiān)測。同時,采用視準線法監(jiān)測點與視準線的垂直距離變化量進行邊坡位移值監(jiān)測。
在位移監(jiān)測周期選擇時,應該根據基坑開挖深度設置基坑開挖監(jiān)測周期。在本次基坑開挖實施過程中,要求基坑在2 m以下時、每隔3天進行一次基坑開挖。當基坑在3m~10m時,每隔2天進行一次基坑監(jiān)測。
在進行基坑坡頂水平位移檢測實施過程中,按照三級基坑進行報警值設定。土釘墻頂報警值為邊坡深度的0.3%~0.4%。
在沉降變形檢測過程中,按照上述監(jiān)測點控制方法選擇一個合理的監(jiān)測點。同時在施工監(jiān)測中,沿規(guī)劃線路設置水錐控制線,按照水準控制線的沉降監(jiān)測控制方法進行水準線監(jiān)測,也能夠實現高精度的沉降位移監(jiān)測。同時,在本次施工監(jiān)測中,要求基坑在2m以下時,每隔3天進行一次基坑監(jiān)測。當基坑在3m~10m時,每隔2天進行一次基坑監(jiān)測。同時,本次監(jiān)測中地表沉降值為邊坡深度的0.4%時發(fā)出預警信號,代表沉降值容易對施工將會受到嚴重的影響。
房建深基坑開挖支護技術應用,對現代房屋建筑工程施工有非常關鍵的作用。所以,在房建工程施工過程中,需要控制開挖、支護、排水以及監(jiān)測等多項技術模塊,保證房建施工更合理,提升房建深基坑施工質量。