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高层建筑基坑支护施工技术研究

2018-04-19杨正欣

科学与财富 2018年3期
关键词:工程概况高层建筑深基坑

杨正欣

摘 要: 伴随我国城市化进程的不断加快,城市发展空间已趋于饱和,城市地下空间开放及利用极为重要。目前,城市建设深基坑工程量日益增多,深度也越来越深,将严重影响深基坑工程质量及周围安全。为此,必须进一步加大深基坑支护结构研究力度。桩锚支护结构是高层建筑深基坑施工的主要形式,其特点为刚度大、变形小,且具有良好挡土性能。为此,在高层建筑深基坑支护中得到了广泛应用。本文结合具体工程案例,在充分掌握桩锚支护作用机理的基础上,对高层建筑基坑支护施工工艺进行了分析与探究。

关键词: 高层建筑;深基坑;桩锚支护;工程概况

近年来,我国城市建设快速发展,高层建筑建设规模越来越大。为确保建筑物的安全性及稳定性,必须做好基坑开挖工作。因深基坑工程所处环境极为复杂,施工场地有限,基坑开挖深度越来越深,必须进一步提升基坑施工安全,重视基坑支护方式的合理选择。基于经济性原则,相比其他支护方式,桩锚支护是一种综合性较强的支护技术,其能够有机结合钻孔排桩和预应力锚杆施工技术,具有良好稳定性,且施工便捷。为此,必须合理选用桩锚支护技术,提高施工技术水平,规范施工工艺,进一步提高施工质量,推动我国建筑行业持续、健康发展。

一、工程概况

某高层建筑建设用地面积为4134.26㎡,总建筑面积为59988.89㎡,其中50308.26㎡为地上建筑面积,9680.63㎡为地下建筑面积,垫层底标高为基础埋深。根据地质勘察结果显示,该施工场地具有较为平坦的地形,当前地面标高为39.69m~39.89m,0.2m为地表相对高差。施工过程中,要求在20Kpa以内控制基坑周围允许最大施工堆载,并与开挖线相距2m左右。在充分考虑基础埋深的前提下,根据现场实际情况及开挖深度合理设计基坑支护方案。

按照当前实际情况,将一、二级基坑设定为该基坑安全等级,进行7个剖面划分,选取复合土钉墙与桩锚支护形式进行施工。作为一种刚性支护模式,桩锚支护体系在开挖基坑施工中,挡土是护坡桩的主要作用。在不断加大基坑开挖深度的过程中,土的侧压力逐步增强,此时对挡土作用是否良好起到决定作用的因素包含桩的配筋、桩的高度及强度,随后结合预应力锚杆同时施工,进而提升护坡桩桩体强度及刚度。

二、桩錨支护作用机理

建筑物基坑施工过程中,基坑基础开挖深度过大,极易产生坍塌问题。为提高基坑施工稳定性,应做好基坑支护石更。桩锚支护体系是通过锚杆代替基坑支护内支撑,将锚拉力提供于支护排桩,尽可能降低支护排桩位移、内力,且在允许范围内合理控制基坑变形。护坡桩、土层锚杆等为构成桩锚支护体系的主要成分,在基坑具有较高地下水位的情况下,可将水泥土墙设置到支护桩后,两者有机结合构成一个整体。开挖施工前,顺着基坑四周进行竖直桩的设置,通过桩对土起到阻挡作用,为避免桩在开挖过程中出现坍塌问题,桩需通过水平向锚杆稳定,通过桩与锚杆构成良好支护体系。

三、高层建筑基坑支护施工工艺

近年来,我国社会经济高速发展,城市建设力度越来越大,进一步推动我国建筑工程行业的发展。目前大量新技术、新材料及新工艺被广泛用于基坑施工,桩锚支护技术的应用,可提高基坑稳定性,保证施工安全。

1、施工场地硬化

根据设计要求,硬化处理基坑坡顶之外5m位置,防止坡内有雨水等渗入,达到稳定土体的作用。因该工程具有较低地下水位,对基坑支护结构影响可不计算,如上层滞水问题产生,可进行排水管增设,进而稳定基坑支护结构。施工前,还应将防水挡墙设置到基坑坡顶位置,或将排水沟安设到基坑底部,防止基坑内渗入地表水,冲刷基坑护坡面,严重影响基坑支护结构稳定性。

2、护坡桩施工

(1)成孔。钻孔机械可选用长螺旋钻机,向设计标高位置钻孔,随后泵送混凝土,要求提钻、灌注施工同时进行,直至孔口位置。选取钻机卷扬机将钢筋笼快速起吊,并与孔口对准,通过多人用力下放,之后通过专用功率较大的振动锤以振动的方式运送钢筋笼,待其位置准确无误后,即可固定。

(2)制作及吊放钢筋笼。根据设计要求,绑扎钢筋笼,相比帽梁中线,钢筋笼竖向钢筋应向帽梁长度伸入,检测其质量合格后,通过吊车向桩孔内放置。此时需保证钢筋笼和桩孔同心,要求配筋均匀。

(3)帽梁施工。完成一定量护坡桩后,即可实施帽梁作业。施工前期需清理干净桩顶杂物。根据设计要求绑扎帽梁钢筋,且在20mm以内控制主钢筋保护层,并将木模、土模分别支撑到梁内外侧。浇筑混凝土时应通过振捣棒进行振密。

(4)桩间土支护施工。钢筋网编制后,间隔1m在相邻护坡桩进行钻孔,并将压筋置入,向桩上固定。随后将0.5m钢筋设置于两桩之间,并进行钢筋网片固定,最后进行C20混凝土面层喷射,厚度为50mm左右。

3、土钉墙施工

向土钉设计标高下方0.5m位置开挖土方,坡面以人工方式进行修整,要求在-20~+20mm之间合理控制坡面平整度。严格按照设计规定,进行土钉杆体制作,焊接钢筋应与双面焊5d、单面焊10d相符,且根据施工规定进行定位支架焊接,且在25mm以内合理控制钢筋保护层厚度。

水泥浆搅拌时,应严格遵循水灰比施工。注浆管需向孔底直接插入,完成一次注浆作业一定时间后,即可实施二次补浆,并封堵孔口。通过点焊的方式焊接钢筋网片节点,并做好绑扎工作,一般在300mm以内控制网片搭接长度。而加强钢筋和土钉钢筋之间的焊接长度则可控制在200mm以上。根据计量配比,混凝土喷射过程中,需按照从下到上的顺序进行喷射,喷头需垂直受喷面,喷射混凝土终凝2h后即可进行喷水养护。

4、锚杆施工

平整锚杆施工场地后,锚杆钻机进场时应对其角度进行调整,在与孔位中心对准后即可进行钻进施工,满足设计深度后,可将钻杆取出,向下一孔位施工。

选取钢绞线作为杆体,把注浆管插入杆体内,保证注浆管内端与孔底之间的距离最多不得超过100mm,确保孔底返浆无障碍。待塑料布包裹锚杆自由端后,需及时做好绑扎、固定作业,且间隔2m进行固定支架设置。

注浆过程中,孔口应选取胶泥进行封堵,按照1:0.5水灰比进行二次注浆,且在0.8mpa以上控制注浆压力。完成一次注浆作业后,需拔出一段塑料管,待完成二次注浆后,可完全拔出塑料管,随后清理塑料管,便于再次利用。当满足设计强度70%要求后,即可张拉锚杆,此时应将钢制角度板设置到锚具和钢梁中间。

四、结束语

综上所述,现如今,在很多高层建筑的地下室施工中广泛应用到了深基坑施工技术。在施工过程中,通过基坑支护工程能够有效的支护上层建筑结构;同时通过深基坑支护工程能够使地基得以加固。桩锚支护结构是高层建筑深基坑施工的重点,做好规范施工工艺,才能有效提升工程质量。

参考文献

[1]钟建成.浅述深基坑工程的特点及其支护技术[J].资源环境与工程.?2012(01).

[2]周勇,朱彦鹏.预应力锚杆柔性支护体系的锚杆抗拔力研究[J].?岩土力学.?2012(02).

[3]武双林.深基坑工程中锚桩支护结构的设计[J].?中国建材科技.?2011(05).

[4]王亚君,周钰龙.深基坑工程施工中技术要点分析[J].?中国新技术新产品.?2010(10).

[5]陈玉超.复杂地质条件下桩锚支护基坑变形与稳定分析[D].石家庄铁道大学.2016.

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