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深基坑中局部深坑开挖的钢板桩施工技术

2013-12-10张博

科技致富向导 2013年21期
关键词:基坑开挖深基坑施工技术

张博

【摘 要】目前,高层建筑已成为现代化建筑业发展的主流。对于高层建筑施工建设来说,其建筑工程质量以及建筑结构稳定性的保障由基坑施工技术来提供,掌握好基坑施工技术,保证其施工质量是提高建筑结构整体性、施工功能、施工寿命和耐久性的主要手段之一。本文现就深基坑中局部深坑开挖的钢板桩施工技术进行了探讨,结合工程实例研究了其施工技术要点。

【关键词】深基坑;钢板桩;基坑开挖;施工技术

随着社会经济的发展,国内各地高层建筑的崛起如雨后春笋,实现了我国建筑经济的持续增长。然而,高层建筑在给人们日常生活和社会生产提供了便利的同时,也给工程施工技术提出了新要求。基坑作为建筑工程项目中一个关键性结构,其施工工艺变得越来越严谨。钢板桩作为深基坑施工中最为常见的一种,其施工质量、施工方法都深受着人们的重视和关注。

1.钢板桩概述

在当前建筑工程中,做好基坑工程对于提高建筑施工质量、保障建筑结构整体性有着极为重要的意义。钢板桩作为深基坑开挖技术中常见一种,在施工中是基于传统结构基础上以钢材为基材进行施工。

1.1钢板桩分析

钢板桩是以钢材为基础进行连续冷弯变形形成的各种复杂形态横截面的一种桩体结构,是可以通过锁扣来相互连接的一种建筑基础工程材料。在目前的建筑工程项目中,以钢板桩来处理土木工程较为常见,它具备着施工速度快、施工效率高、节能性好的优势。

1.2钢板桩结构优点

钢板桩结构是一个两边具备着接头,且在工程项目中长期处于地下或者水中的一个强不结垢。这种建筑结构在施工中具备着承载能力强、自身结构重量轻、水密性好、施工简单、耐久性好、环保优势好、施工效率高的特点和优势。

2.某工程深基坑局部开挖中钢板桩施工技术分析

某工程共占地面积为4732平方米,总体建筑面积为56000平方米,是一个框架-筒体复合结构。建筑主体结构为低下层、地上39层。基坑结构的标高为-10.25米,建筑面积为7845平方米,标准层高为4.8米,总高度为185米。主体建筑结构的大地板基坑标高为-13.15米,在本工程施工建设中,基坑支护方式是选择了传统的柱列式混凝土支护技术,其中架设了两层钢筋支架,其中支架的设置上部结构为钢筋混凝土支架,而下部支架结构为钢管支架。在工程施工过程中,是以钢板桩为主技能型施工的。但是在实际工程项目中,由于地下土质结构大多为粉土层,这种土质结构本身存在着情况复杂、桩体成桩困难,止水结构未曾达到预计的工作效果,但是实际施工的过程中由于地下粉土层的地质情况复杂,给状体结构的施工带来了极大的影响。为此,在工程项目中需要对施工技术进行认真的归纳和探讨,以保证施工进度和施工质量。

2.1本工程施工特点

在本工程施工建设中,基础工程的主要特点表现在以下几个方面:首先,基础工程的土质结构为粉砂土,因此在施工中后期施工的时候土壁较高,侧压力大;地下水压力大因为施工的影响极容易引发涌水、涌砂等现象,因此在土方开挖的时候必须要提前做好止水、防水和降水措施。其次,在工程项目中基坑施工的土方量大,水量大,后期挖土以及运土工作的开展复杂程度明显。再次,周边基坑土质复杂使得基坑支护工作难度大,渗透严重必须要在施工中加快局部深坑的施工工期,降低周边支护工作所存在的危险性。

2.2施工程序

打坑外及坑内管井→打设钢板桩→降排水→开挖沟槽→设置第一道钢支撑→开挖一层土→设置对撑→冲排底层土→浇筑底部台阶混凝土→内部降排水→设集水井,填石子滤水层→浇筑垫层混凝土及钢筋混凝土底板→浇筑钢筋混凝土侧壁→蓄水养护→阀门封井→蓄水养护。

2.3局部加深基坑内外综合降排水措施

(1)大基坑周边截排水,一般在工程施工之处,打击坑土方开挖之后必须要沿着基坑内侧设置2排以上的井点截水和降水工作,并且防止外围支护以及止水帷幕的渗透问题。在本工程施工建设中,所采取的井点降水方法是通过在基坑周边设置两个深度为4m~7m的井道来负责降水工作。

(2)在工程基坑开挖中,要加深基坑周边的降水工作,通常以3个以上的管井作为排水设施,从而保证基坑内部的干燥,避免因为水的问题而产生基坑沉降。

(3)深坑周边轻型井点降水:在工程施工之处先沿着基坑外侧边缘线设置2米深的降水井点,在井点设置中需要严格遵守工程施工要求和施工质量。其具体做法是:第一排距钢板桩1m,第二排及第三排相距0.5m;三排井管由外向内深度分别为3m、5m、7m;各排井管在平面上错位设置,相距400mm。

2.4局部深坑钢板桩支撑体系

钢板桩采用[28a槽钢,上道围檩采用2[28a槽钢合焊而成,下道围檩采用3[28a槽钢合焊而成,二道围檩位置由上而下为开挖深度的500mm、3800mm处。角撑及对撑均采用2[28槽钢组合焊接而成,在围檩上支撑点水平间距4.6m。

2.5钢板桩打设

钢板桩用三支点导杆打桩机锤击击入,按单桩打入法施工。从板桩的一角开始逐块打设。打设时须注意控制钢板桩倾斜度。先将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时槽口对准。打桩过程受到大基坑两道支撑高度的限制,打桩时可适当开挖一定深度的基槽,以减低初打时的桩顶高度。

2.6土方开挖

(1)局部深坑总土方量1311m3,第一层土采用机械开挖,由南向北退挖。开挖深度约4m,土方量约900m3;底部土层,采用泥浆泵冲排,冲排土方量约400m3。

(2)坑中土方逐层开挖,逐层对撑。为便于设置第一道支撑,可采用开挖沟槽法;第二层冲排时,由于是水下作业,应时刻控制坑底标高,不得超深。

(3)第二层土方冲排应设置沉砂池。沉砂池利用已成型的基坑,砌筑240mm厚临时池壁墙,池壁高1200mm,并采用20mm厚1∶2水泥砂浆粉刷;内部再砌筑分隔墙进行沉砂过水(水循环使用)。

2.7深坑内封底混凝土垫层及钢筋混凝土封底

(1)深坑土方开挖时可能产生管涌现象,故需做好各项准备工作,迅速施工。设置集水井后,立即进行坑内垫层混凝土及钢筋混凝土封底施工。

(2)坑内周边台阶混凝土浇筑后,再采用泥浆泵抽排坑底中间的泥浆水,设置集水井,浇筑混凝土垫层。

(3)垫层混凝土浇筑前,先铺2层草袋,上铺碎石滤水层,再铺彩条布。底部采用300mm厚C30混凝土垫层。

3.结束语

本工程在粉土层深基坑中,采用钢板桩支撑、环形轻型井点降水、局部分级降水、管井井点降水、集水井排水等综合降排水方案和泥浆冲排、阀门封井等施工技术,保证了局部深坑的土方开挖和施工质量,解决了粉土层中难以成孔而不能设置灌注桩支撑的难题,避免了土方开挖中大量水土的流失,缩短了电梯井局部深坑的施工工期,并可确保基坑周边支护桩和止水墙的稳定和安全。 [科]

【参考文献】

[1]邹海斌.对局部深基坑开挖的钢板桩施工技术的探讨[J].科技创新导报,2009(07).

[2]王耀.软土地区超大超深基坑施工技术[J].福建建筑,2010(09).

[3]林再国.大口径降水井在丰水区大型基坑施工中的应用[J].福建建材,2010(05).

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