关键词:建筑基坑支护;施工技术;探讨
一、房屋建筑基坑支护的概述
1.基坑支护的含义
基坑支护主要指的是在建筑基坑的四周以及侧壁上安置支挡措施以达到保护房屋建筑地下结构的基坑周边环境及其施工安全的目的。基坑支护的主要功能就是支撑房屋建筑的整体结构,并保证其稳定性和完整性。
2.基坑支护的特点
基坑支护的特点主要包括以下三个方面,即:
(一)基坑支护的结构多为临时构件组成,其安全储备小,风险大。
(二)基坑支护大多应用于人口密度大、土地资源紧张的城市,所以它的施工场地较小,施工环境复杂。
(三)基坑支护工程具有明显的地域性特征。
3.基坑支护的施工原则
基坑支护设计应规定其设计使用年限,基坑支护的设计使用年限不应超过1年。基坑支护应满足下列功能要求:
①保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;
②保证主体地下结构的施工空间。
基坑支护设计时,应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素。基坑支护应按实际的基坑周边建筑物、地下管线、道路和施工荷载等条件进行设计,设计中应提出明确的基坑周边荷载值、地下水和地表水控制等基坑要求。
二、基坑支护类型
支护结构选型时,应综合考虑下列因素:
①基坑深度;
②土的性状及地下水条件;
③基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构一旦失效可能产生的后果;
④主体地下结构及其基础形式、基坑平面尺寸及形状;
⑤支护结构施工工艺的可行性;
⑥施工场地条件及施工季节;
⑦经济指标、环保性能和施工工期。
基坑支护有桩、墙、撑、锚、钉五种基本方法,常见的基坑支护类型有:板桩式(钢板桩、钢管桩等)、柱列式(钻孔灌注桩、挖孔灌注桩等)、地下连续墙、深层搅拌桩、SMW工法、沉井(箱)法等。按结构类型可分为:支挡式结构、土钉墙、重力式水泥土墙、放坡:按作用力形式可分为:支撑型和拉锚型。
三、基坑支护的施工流程
为保证支护结构的质量,本工程采用以下施工顺序:
工程桩施工→三轴搅拌桩施工、坑底加固搅拌桩施工→地下连续墙、旋挖桩、钢立柱施工→旋喷桩施工→土方开挖至冠梁底→冠梁、支撑梁施工→土方开挖至第一层支撑底→腰梁、支撑梁施工→土方开挖至第二层支撑梁底→支撑梁施工,开挖最下层土方→底板施工→拆除第二道支撑→负一层梁板施工→拆除第一道支撑→首层梁板施工。
在施工整个流程中中,需要对工程进行实时监测,随时掌握工程情况,确保安全并对后来工作提供决策指导。
四、基坑支护施工技术要点
(1)合理选择支护施工方法在此,针对基坑工程的支护形式进行简单的说明和论述。重力式挡土墙支护结构、混合式支护结构和悬臂式支护结构是基坑支护的三种主要方式,悬臂式支护结构潜入基坑底部的岩体或土体,借助于岩土体的支撑作用保证结构的稳定,适用于基坑开挖深度较小、土质条件较好的情况下,而重力式挡土墙则依靠自身的重量来保证支护结构在各种压力下的平衡,混合式支护结构可以简单的理解为锚杆支护结构,借助于锚杆以及喷射混凝土面层,使基坑与支护结构形成一个整天,相互作用,保证基坑支护的安全。如何根据实际情况合理选择施工工艺,在经济的条件下尽可能的保证安全和稳定,是一个重要的研究课题。
(2)基坑工程开挖由于建筑基坑工程多在土质地基或软弱岩层地基下施工,挖土量一般都较大,在基坑的开挖过程汇总,应该针对具体的情况选择合理的开挖方式,一般可采用分开挖的方式进行,则样就可以一边进行开挖一边进行开挖土的运输,避免了在工作面处土方的堆积,提供了好的施工环境。同时,在土方开挖过程中,应对维护结构进行适当的监测,合理的控制土方开挖的速度和进程。
(3)基坑支护施工和检测不同的建筑基坑,采取的支护方式不一样,如钻孔灌注桩、锚杆、土钉墙、地下连续墙以及支护桩等等,针对不同的支护方式,需要注意不同的支护施工的要求。如在锚杆施工中,进行必要的现场试验等,需要保证锚杆的强度达到设计要求。总之,应严格按照设计以及规范要求进行基坑支护施工。
针对不同形式的支挡结构做不同的检测。不论是哪种结构方式均需在基坑初期2~3天做一次检测,且根据基坑挖掘深度增加适当的检测次数,以保证质量。旋喷桩或水泥搅拌桩支挡形式则使用轻便触摸试探法检测支护结构的均匀性和刚强度。灌注桩式则可对基坑施工发现的缺陷使用动测的方式进行检测,检测的缺陷内容包括夹泥、离析、断裂等。同时,根据季节的变化制定不同的防护措施。雨季施工时,操作工人在地基底部放置一层碎石巩固土层,确保土层不受雨水侵蚀软化影响。为了预防基坑开挖和雨水冲刷导致边坡出现塌方,需要在施工前做好应急措施方案,以备出现问题时及时解决。
(4)基坑支护防水技术要求地下水是建筑基坑支护施工中一个必须得到足够重视的问题。当地下水位变化较大或地基长期处于地下水位以下时,需要对基坑进行降水工作,保证正常施工,对可能出现流沙、管涌的基坑,需要制定应急预案措施。
(5)基坑支护的监测工作
对周边环境的监护充分了解包括基坑周围相当于基坑开挖深度的2—3倍范围内地上的建筑物、高耸塔杆、输电线缆、古建文物、道路桥梁,以及地下管线、人防、隧道、地铁等设施和障碍物。如发现既有建筑物等已有裂损倾斜等情况,应收集其详细资料,并在必要处做出标记或摄像、绘图等。然后对调查对象承受地基变形的性能做出分析鉴定,确定应采取的监护方法,以及对基坑的影响并在基坑支护设计中加以充分考虑。
开挖过程监测对开挖过程实施跟踪监测,并将信息及时反馈,充分掌握支护结构和基坑内外土体移动,随时调整施工参数,优化设计,以确保施工安全安全顺利进行。施工监测的作用还在于检验设计的正确性,并有利于积累资料,为今后改进设计理论和施工技术提供依据。
五、基坑支护施工的安全措施
5.1施工准备控制
基坑施工前,施工单位要先做好基坑所在位置的地质勘查工作,根据地质勘查报告,施工单位项目负责人组织编制基坑支护施工方案,并邀请相关专家来审查与沦证,且给出相应的书面审查建议。专家沦证结束后施工单位要针对专家给出的建议,扑以相应同复,同时施工单位项目经理部针对审查建议,对施工方案进行修改完善。最后由施工单位技术负责人审批,随后上报项目监理部进行审批。
基坑支护工程是一个动态工程,基坑施工之前,还需对施工过程中可能出现的各种突发情况加以预测并采取应对措施,编制具有针对性的安全方案及安全应急预案。工程项目的安全控制,就是要擅于抓住各种危险的先兆,进而采取相应措施,及早化解危机。
5.2施工过程控制
施工过程控制及合理的施工组织是保障基坑支护工程安全的决定性因素之一。基坑施工期间,当基坑开挖与支护工程同时进行时,土方开挖必须坚持“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则,当上一阶段支护体系完成后,方可进行下一步开挖工序开挖顺序不同,支护结构的位移也不同,不合理的施工顺序会大大增加支护结构的位移,甚至出现险情。
施工单位要建立以项目经理为第一责任人的安全管理体系,将管理措施落实到各个方面、各个环节中,实施严格的安全管理制度,按设计要求及相关的法律法规组织进行施工,严格控制施工质量。
5.3施工材料控制
施工进场材料质量决定了基坑支护工程的施工质量,从而决定了基坑支护工程的安全性。基坑支护工程所使用的机械设备,以及钢材、钢筋、钢绞线、混凝土等原材料必须经过严格控制,各参建方均需对进场材料进行严格把关,严禁在工程中使用不合格产品。施工过程中应做好材料进场送检工作和材料报验工作,材料报审资料中主要包括进场材料的种类、数量、使用部位、出厂合格证、复检报告等。
5.4施工监测与信息化管理
施工监测工作的有无及好坏,不仅影响到基坑自身安全,而且影响基坑周围环境的安全,支护结构的变型、预警要靠监测来控制基坑开挖应根据设计要求进行监测,实施动态设计和信息化管理基坑施工过程中监测内容包括:基坑支护结构的内力和变形,地下水位变化及周边建(构)筑物、地下管线等市政设施的沉降和位移等基坑支护工程施工期间,要将监测信息及时反馈给各参建方,如支护结构变形情况、锚索应力变化情况等,根据监测信息及时采取应对措施,对施工方案进行科学、合理的调整,指导工程安全施工。
结束语
随着施工技术及监测技术的进一步发展,基坑支护工程己经发展成为一门独立的工程学科,随着理沦的完善,基坑支护工程的安全将会更加有所保障。基坑支护工程施工时,必须对其严加管控,加大监督力度,同时加强安全施工的宣传与教育,从而最大限度的提升基坑支护工程的施工质量,保证施工安全。
参考文献:
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