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工程地下室基坑支护方案及施工技术简析

421 2020-11-10 08:57:41
基坑支护作为一种全新的综合技术,尤其是在地下室的综合施工中,地下室基坑支护对于基础的施工,对周边建筑物的影响,甚至整个工程施工的顺利进行起到关键作用,特别需要引起重视。如何做好深基坑支护的施工,以便结构施工能够得以顺利高效的进行,这是当前急需解决的一个课题。本文就工程地下室基坑支护方案及施工技术进行了简要的分析与探讨。

某工程中央大厅局部有一层地下室,候车楼主体部分为二层现浇钢筋混凝土框架结构,所有基础采用C80高强预应力钢筋砼预制管桩,地基设计方案为先用强夯对整个场地进行液化处理后,再填2m厚的粘性土,然后施工管桩基础及地下室。地下室基坑平面为长方形,面积为46.2×28.2=1302.84m2,周长为148.8m,地面高差不大,开挖最大深度为6.5m。地下室周边距主体柱下独立桩基础4.8m。

一、地下室基坑支护方案及施工技术

01

做好施工设计,制定合理的施工流程

跟其他工程一样,土建基础工程施工前,必须进行施工方案的设计并制定出科学、合理的施工流程。而在设计施工方案前,必须安排专业人员去土建工程施工地进行实地勘察,并根据勘察的具体情况设计科学、合理的施工方案,并对每个施工环节制定详细的施工流程,使土建基础工程有条不紊的进行施工。施工人员在使用深基坑支护技术施工前,必须熟练掌握深基坑支护形式和技术的使用方法,从而使土建工程的质量得到保障。


02

深基坑支护工程施工

深基坑支护施工要综合考虑工程所在地的地理条件、工程类型、基坑开挖规模、周边环境、支护结构等因素,不仅要保证边坡的稳定,而且要满足变形控制要求,以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。深基坑支护的施工流程一般包括:测量放样、第一层边坡开挖、人工修整、初喷射混凝土、钻孔、打设土钉、高压注浆、布钢筋网、复喷射混凝土、第二层边坡开挖(循环进行,至坑底)。基坑支护施工要注重支护结构的稳定、坑体变形,并根据周边环境条件,控制变形在一定的范围内,在整个施工流程中,需要对工程进行实时监测,随时掌握工程情况,确保安全并对后续工作提供决策指导。

03

基坑土方开挖

基坑开挖施工是整个地下工程施工的关键工序,土方开挖应注意以下几点:支护桩施工完成后,当支撑的强度达到设计要求时,进行土方的开挖。土方开挖严格按设计工况分层分区进行,并且要对称开挖,竖向分层的厚度根据基坑深度不同而不同,每次开挖的厚度不能超过1.0m。挖土以机械为主,人工为辅,底板底以下土体必须用人工开挖。机械挖土至设计标高后,立即进行人工修土和设垫层,并必须在12h内完成。用机械挖土时必须注意,挖土深度严禁超过设计标高,避免扰动开挖面以下的坑内土体原状结构,不得损坏工程桩、支护桩、立柱及支撑。基坑内挖出的土方及时外运,基坑四周卸土范围内不得堆载,否则会使支护结构变形过大,危及基坑安全。

04

土钉支护施工

土钉支护是在基坑开挖坡面时,用机械钻孔成孔,孔内放钢筋并注浆,在坡面安装钢筋网,喷射一定量的混凝土,使土体、钢筋与喷射混凝土面板结合,成为深基坑土钉支护。在施工过程中,要求施工人员准确的测量每一个孔口的深度,并作标记,对符合条件的孔才能投放使用,然后按土钉的设计图纸确定孔位,在进行土钉拉拔力的确认试验时,试验过程由具有资深资质的单位进行,这样能准确地控制好注浆力和量,水和浆液的比例严格的按照设计要求进行,各种剂品种和掺量也需要经过试验才能确定,严格控制好各种材料的比例和量,才能使抗拉拔力发挥出应有的水平。

05

坡率法支护

坡率法被广泛应用于浅基坑工程中,深基坑工程中采用的较少。不过对于地质条件较好的,开挖深度略大于5m的深基坑而言,可以选用坡率法支护结构。坡率法支护,要细致分析基坑地基土层构成、水文地质条件,经过现场勘查后,按照规范公式计算放坡斜率,适当可以采用分级放坡。分级放坡的坡间平台应用木桩等进行加固。放坡之后,在坡面用钢筋网砂浆进行防雨加固。这种支护方法的优点是成本低,施工简单,机械作业量小。但是只能应用于较浅的深基坑工程,并且对地质条件的要求也较高。

06

预应力锚杆柔性支护

预应力锚杆柔性支护是一种新型的基坑支护技术。它采用数个预加分载的预应力锚杆和钢筋网喷射混凝土层结合进行支挡防护。预应力锚杆分自由段和锚固段,锚固部分深入稳定的土体之中。自由段在支护面层之下的潜在滑移土层内,这一段的土层较为不稳定,只有依靠预应力自由段锚索牵固的面层进行支挡。支护面层多采用钢筋网喷射混凝土作为护挂面来承受土体压力和地下水压力,面层的压力传导至深入稳定土体中的锚固段,以此来约束土体。相比传统的支护技术,预应力锚杆支护的整体刚度较小,柔性较大,所以被称为柔性支护。

 

近些年,有一些新的复合支护技术被开发出来。如土钉墙复合预应力锚固法、锚桩土钉复合支护技术等,使得一些超深基坑的施工成为可能,未来复合支护的发展将为更高要求的建筑物建设提供有力的支持。

07

地下水处理

在开挖土方期间,当开挖底面标高比地下水位的基坑低时,出现土方的水分层被隔离情况,地下存在的水分就逐渐往基坑中流入。如果基坑土质较软或者积水较多,则会导致施工工人站立比较困难,从而影响工人的施工操作,因此,在进行土方开挖的过程当中,需要结合当地的人文地理环境以及相应的地质地貌,积极采取降水措施,保证基坑土方开挖的顺利进行。可以采取排水法处理地下水,如明沟排水和井点降水等,井点降水操作比较简单且容易掌握,是处理地下水的好方法;也可采用止水法来处理地下水,在基坑周边布置止水帷幕,避免地下水流进基坑里面,可通过地下灌浆法、沉井法或连续墙来达到止水的目的。沿基坑四周外围1m处布置一道深于坑底的井点滤水管(长度10m,井管直径50~55mm,井孔直径300mm),和两台抽水设备直接连接并从中抽水,使地下水位下降落至基坑底0.5~1.0m以下,井点降水能够消除或减小动水压力,改善了土的性质,很大的加强了边坡的稳定性,使施工操作条件得到改善,推进了工程进度。井点降水可在不同形状的深基坑中采用,对边坡具有相对的稳定作用,保证基坑内土干燥能够使深基坑施工效率得到很大提高,以保证工程质量。

二、安全管理措施

坚持“安全生产、预防为主”的原则,建立健全安全生产责任制度及做好安全交底制度、值班制度等。通过这些制度有效地防止事故的发生。加强现场施工管理,提高全体施工人员的安全生产意识,从“要我安全”转变成为“我要安全”。施工现场必须广泛开展以“遵章守纪、反对三违(违意指挥、违意操作、违反劳动纪律)”的安全活动。施工现场使用的临时电源拖板,必须严格按照临时用电安全要求,设置漏电保护开关。同时,现场使用的电焊机应有良好的接地装置。机械土方开挖,严禁在机械的旋转半径内施工、行走、逗留。

结语

总而言之,深基坑支护是一个系统而又复杂的工程,同时它也是建筑工程的一个重要组成部分。深基坑支护施工的安全可靠,直接关系着地下室的安全性、稳定性和长久性。因此,在地下室基坑支护技术与管理过程中,要突出加强监督管理。工程质量监督管理部门要将其纳入工程质量管理程序,加大对深基坑和边坡支护工程质量的监督管理力度。确保了各分项工程的质量、工期、投资控制,从而取得了较好的经济和社会效益。