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建筑工程地基基础深基坑支护施工技术

2015-07-15 163 0

1、工程概括简述
　　某市区高层建筑的地基基础深基坑支护项目位于某城区中心，它的基坑周长约为338.6m，面积约为7594m2，地下4层，深18.7m，周围环境和地质条件均比较复杂，基坑安全等级为一级。对于它的基坑支护就是采用旋挖（冲孔）支护桩与三道钢筋混凝土支撑的深基坑支护形式。这一工程设计得非常明确，计划和分工非常详细，对每一个人所负责的事务都有明确地说明，虽然看起来计划书非常的冗长，但是在经过仔细阅读后发现，其中的每一部分都有自己的作用。工程工期历时 360天，最终取得了良好的效果。深基坑支护主要包括两个功能，一个是挡土，一个是挡水。以前一般的施工方式是采用板桩支撑或者板桩锚拉，这两种方法的好处就是使用的材料可以回收，能节省成本，但是它却有一些关键性的不足，例如人们一般都是在基坑开挖后再对其施加支撑，当将板桩取出时就会引起一些必然的土体变形。当前所采用的支护结构形式主要可以分为桩（墙）式支护体系和重力式支护体系两类，而根据不同的施工类型又可以衍生出许多支护结构形式，根据功能可以分为透水挡土结构、止水挡土结构以及支撑拉结部分。
　　2、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。
　　2.1 转变传统设计观念
　　现阶段，我国还没有对深基坑支护设计的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已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。
　　2.2 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条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。
　　2.3 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面的超载现象，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。
　　3、高层建筑深基坑支护施工技术
　　对于高层建筑而言，地基是否扎实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很高的要求。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段工序。下面就着重介绍一下深基坑支护技术的细节。
　　3.1 支护桩施工
　　支护桩一般情况下分为人工挖孔桩和钢筋混凝土护臂两个部分。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备工序进行严格的质量控制，这一部分如果出现质量问题则会直接导致整个基坑支护工程失去原本的意义，甚至影响建筑主体的建设。
　　3.2 土方开挖
　　开挖深基坑施工前，承包商要严格依据相应的深基坑施工计划内容，把相关的措施进行整体性的复查，确定临近的地下管线、构筑物、建筑物等关键位置"进行深基坑施工的承建单位要强化施工现场在质量和安全方面的管理，严格遵循技术施工管理的流程，根据通过批准的深基坑施工计划完成深基坑的施工作业，同时要对施工的周边环境与施工现场做相应的监控管理"在深基坑的坑顶附近两倍于深基坑深度的范围之内，禁止建造职工临时宿舍与安装塔吊等"若确因施工用地紧张，在该范围内必需设置相应的物料堆放位置！办公房屋等情况的，要通过深基坑设计单位或经过相关专业人士进行论证后，在其给予书面确认建议书后方可进行相关的施工"承建单位对深基坑进行特殊的加固支护施工时，应首先提交施工计划给工程设计单位或相应的技术人员进行论证，其同意后给予书面确认，方可进行相应相关施工活动。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，带处理完成后再继续进行施工。
　　3.3 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（如图2）。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。
　　3.4 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成的了解，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加快，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。在本项目中，环撑沉降、水平位移监测点6个；支护桩桩身测斜管160米，支护桩顶沉降、水平位移监测点17个；道路沉降点17个；地下水位监测点8个，支撑应力228个；支撑立柱沉降监测点7个；地下管线沉降监测点18个。
　　3.5 环撑的拆除及换撑
　　本工程采取的是静爆的方式拆除，在地下四层墙体施工完后进行第三道环撑的施工（拆前完成换撑施工），在地下三层施工完后进行第二道环撑的施工（拆前完成换撑施工），在地下二层施工完后进行第一到环撑的施工（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。
　　4、结束语
　　对于高层建筑的深基坑支护施工而言，其科学性和合理性是它的重点内容，它质量的好坏与整个建筑主体的质量存在必然的联系，保证工程质量、效率、安全是深基坑支护施工的重点问题。所以，在实际的施工当中，一定要综合所有的实际情况，确保基坑支护工作的万无一失。

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