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斜支撑技术在深基坑支护中的探讨

2020-02-17魏亮邦

四川水泥 2020年4期
关键词:土方型钢工艺流程

魏亮邦

(甘肃鑫海建设监理咨询有限公司, 甘肃 兰州 730050)

城市发展的越来越快,城市的地下空间也得到了很大的发展。当前,我国的基坑工程存在着一些问题,主要表现为三个方面:第一个是基坑工程的开挖面积比较大。第二个是基坑工程的开挖深度比较深。第三个是基坑工程的周边环境需要保护。这三个方面存在的问题都对基坑技术提出了更高的要求。如果在基坑工程中只是采用单一的支护形式就很难到达技术要求。在基坑工程中,需要考虑安全性、可操作性和经济性等诸多因素。所以比较理想的方式是选择不同的支护形式进行组合。不同的支护具有不同的优点,支护组合可以更好提升支护的总体水平。本文以某软土地区的深基坑支护为例,研究了不同的深基坑组合形式,并对现有的技术进行了优化,从而更好的提升支撑体系的稳定性和安全性。

1 工程概况

本文研究某软土地区基坑支护工程,该工程一共有四个方位的基坑。四个基坑方位的安全等级是不一样的。基坑的西面安全等级为一级。基坑的东面、北面和南面的安全等级都是二级。整个工程的开挖深度是不同的,最浅的开挖深度是9米,最深的开挖深度是11 米。灌注桩的斜坡宽度是1.5 米。在实际的操作中,会采用高压旋喷桩来完成。工程能否以比较高的质量顺利完成,关键在于组合支护技术水平的高低。

某软土地区基坑支护工程所处的地段主要是河间地块。整个工程的场地地形是比较平坦的。基坑支护工程基地主要包括九种土层。上层滞水的填土厚度和地势高低会影响到水量的多少。承压水主要是在砂石砂岩空隙中,水利是比较丰富的。承压水同时还会受到河水水力的影响。承压水位通常在7-8 米间变化。

2 基坑支护方案的选定与设计

2.1 基坑支护方案的选定

进行具体的实施操作时,最初的设计方案是主楼和该工程同时开工。所以围护的设计方案是统一的,都是采用灌注桩内设来达到支撑的目的。当前,该工程有三侧的钢筋混凝土灌注桩已经完成了施工,分别是东面、西面和北面。但是因为一些其他的原因,导致最终该工程没有做到和主楼一起开工。在设计方案时,设计师提出了盖挖逆施的施工方案。之所以会这样设计,是因为该方法可以使得基坑的位移值最小化,从而最大程度上保证了基坑开挖是安全可靠 ,同时对周边环境的影响也不会很大。与此同时,该方案也存在着一定的缺点,比如土方开挖比较困难,土方出土也比较困难,同时地下室的施工材料也很难运输出去,做到垂直运输就更加困难了。总而言之,该方案的经济收入成本比较高。

经过进一步的观察和研究,同时结合现场实际特点,对设计方案进行了一定的优化。在实际操作中,东侧和西侧的基坑变形不是很明显,对工程没有太大的影响。南侧的主楼工程已经完工,自然也就不需要再考虑支护作用了。所以整个工程的重点都在北侧。通过对该工程的地下室结构的分析,可以发现,北侧是没有内墙的一个大通间。地下一层的结构高度是9 米,柱距的距离也是比较大的,为9 米。整个地下室结构中地下一层的结构高度最高。综上所述,设计方案最终选择使用斜支撑进行支护。和盖挖逆施的施工方案相比,斜支撑支护方案有两个方面的优点。第一方面是需要的经济成本比较小。第二个方面是基坑挖土、出土和运输更加方便。但是在施工中也要注意一点,基础底板要提前浇筑完场,并且要浇筑两次,所以在施工过程中要做好防水工作。

2.2 斜支撑支护结构的设计

因地下土质不同,施工过程中需要有围护桩,同时还需要做好斜支撑的设计工作。通常围护桩是用钢筋混凝土进行柱状。斜支撑其实是一种钢筋混凝土构件。

整个斜支撑一共需要15 道,主要是沿基坑北侧进行设置。每个斜支撑之间的间距是4500 毫米。东侧需要设置两道斜支撑,间距比北侧的要大,是6700 毫米。西侧也需要设置两道斜支撑,间距和东侧的一样,是6700 毫米。

3 工艺流程及具体施工要点

3.1 钻孔灌注桩工艺流程

钻孔灌注桩工艺流程是一个比较复杂的过程,主要包括12 道工艺。其中,重点的施工工艺有三个,第一个是成孔施工,第二个是水下混凝土灌注,第三个是钢筋笼制作及吊装。在成孔施工中,需要用泥浆对墙壁进行保护。所以,在施工前要对机械设备进行检查和维修。进行旋挖时要保证钻头和钻杆轴线在同一水平线上,从而保证误差在规定的标准范围内。在水下混凝土灌注过程中,通常采用垂直导管提升的办法来进行施工。对导管的性能有比较高的要求。导管通常选用内径是250 毫米的。同时,导管在1MPa 的水压下还不能漏水,矢弯量不能超过千分之一。在钢筋笼制作及吊装过程中,需要制作钢筋笼,制作好的钢筋笼要内缘是光滑的,同时下端也是整齐的。

3.2 坑内斜支撑工艺流程

应用型钢斜支撑组合支护技术是一项复杂的工程,包括很多的工艺环节,其中最重要的是坑内斜支撑工艺流程。坑内斜支撑工艺流程主要包括6 个,分别是放样工艺、加工钢梁工艺、挖土工艺、钢梁校正就位工艺、预加应力工艺和焊接工艺。在施工过程中,核心的施工环节有三个,分别是加工钢梁环节、斜撑土方开挖环节和斜撑校正环节。在加工钢梁环节中、通常采用氧气进行切割的方式。在切割前需要将钢梁进行除污处理。实际操作过程中务必要将表面的铁锈清洗干净。在切割的时候要保证端口边缘的光滑和平整。这就需要在切割时及时将各种飞溅物清理干净。先进行点焊接,做好点焊接后再考虑全面整体的焊接。在斜撑土方开挖环节中,需要根据事前设计好的图纸进行操作。具体施工时要在斜撑两侧增加出工作面。工作面的宽度通常为1 米左右。通过工作面才可以开展防线和挖工施工工作。基槽随着施工的不断进行深度也会不断的加深。当基槽的深度达到1.5 米的时候,就要开始进行放坡工作。根据经验,通常是采取1:1.5 的比例进行放坡。在放坡的同时一定要充分保证基槽本身的稳定性,确保系统是安全可靠的。在斜撑校正环节中,吊送斜撑时需要使用到吊车,再借助临时钢管架的作用将搭设进行固定和校正。

3.3 型钢斜支撑组合支护技术应用要点

(1)结合土方开挖工况

为了更好的发挥斜支撑的支护作用,在施工的时候,一定要确保各个工艺环节是紧密配合的。在土方进行开挖的时候,一定要注意开挖的顺序,严格遵守自上往下开挖的顺序。通过控制开挖顺序,确保可以获取足够的每层土方开挖厚度和支持。

(2)严格开展检查与验收

提升型钢斜支撑组合支护技术最终的目的还是为了应用。而在应用中,最最重要的就是质量指标。所以坑内的斜支撑施工检查和验收工作都非常重要。要根据监管部门的检查指标认真进行实地测量和记录,确保验收时能够合格。

4 结论

总之,型钢斜支撑组合支护技术具有很多优点,在实际的操作中是可行的。文章先介绍了某软土深基坑的组合支撑形式,再介绍了不同的组合结构不同的施工技术,通过选定与设计基坑支护方案,比较了盖挖逆施的施工方案和斜支撑支护方案,最终选定了型钢斜支撑支护方案。最后详细分析了钻孔灌注桩工艺流程坑、内斜支撑工艺流程、土方开挖工况应用要点和严格开展检查与验收的工作要点,为型钢斜支撑支护技术的发展提供了实践证明,也为进一步提升技术指标指明了方向。

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