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探讨高层建筑深基坑支护施工技术.doc

1、1探讨高层建筑深基坑支护施工技术摘要:随着社会的进步,经济的蓬勃发展,高层建筑日益增多,建筑正向着大型化、高层化快速发展,大量大型建筑、高层建筑拔地而起,大型地下室、深基坑工程不断增多,地下空间开发、利用进入一个新的阶段。随着高层建筑的不断建设,高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。 关键词:建筑深基坑;类型;流程;技术 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 引言:深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学,由于深基坑支护为临时建筑,不在建筑主体施工的范围内,而忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性,致使深基坑施工时安全质量事故时有发生,

2、不仅影响了周边房屋、道路和地下设施的安全,延误了工程工期,还造成了巨大的经济损失。结合多年的工作经验,分析了高层建筑深基坑支护施工过程的控制要点。 1.深基坑的支护类型 1.1 钢板桩支护 钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成,把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙,被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有 U 形、Z 形和直腹板形。打桩前应对钢板桩的质量进行检验与校正。为2了控制打桩的精度,导架、围檩桩应有规定的间距,双面围檩的间距通常比钢板桩墙厚 8-15m。打设时先用吊车将钢板桩吊至插桩处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插入一块套上桩帽轻轻加以锤击,为保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在

3、两个方向加以控制。 1.2 地下连续墙支护 地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体,随着技术的发展和施工方法及机械的改进,地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构,又是拟建主体结构的侧墙,如支撑得当,且配合正确的施工方法和措施,可较好地控制软土地层的变形。 1.3 内支撑和锚杆支护 锚杆支护是一种岩土主动加固的稳定技术,作为其技术主体的锚杆,一端锚入稳定的土(岩)体中,另一端与各种形式的支护结构连接,并施加预应力,通过杆体的受拉作用,调动深部地层的潜能,达到维护基坑稳定的目的。锚杆支护适用性强,基本不受基坑深度的限制,但不宜用于有机质土,液限大于 50%的黏土层及相对密度

4、小于 0.3 的砂土。 1.4 复合土钉综合支护 复合土钉综合支护技术综合了土钉墙和深层搅拌水泥土桩或高压旋喷桩技术优点,是一种施工快速、经济实用的综合技术。土钉墙是一种边坡稳定的支护。适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土。常用在单层地下室、且淤泥层较薄、地下水较少的基坑。土钉墙施工工艺流程可以总结为:测量放样第一层边坡开挖人工修整初喷射砼-钻孔打设土钉高压注浆布钢3筋网-复喷射砼第二层边坡开挖。 1.5 排桩支护 排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切

5、的密排布置形式。 2.基坑支护的施工流程 深基坑支护的施工流程一般包括:施工前准备、支护桩的施工、联系梁等的施工、锚杆的施工、土方开挖。支护桩一般采用人工挖孔桩,然后用钢筋混凝土做护壁。联系梁施工时,先开挖基槽,经验收合格后,进行抗渗墙混凝土的浇筑,最后再对联系梁施工。基坑挖至锚杆标准高度后,开始进行钻孔、制作锚头、穿锚索、注浆,安装连系梁,穿外锚具,然后锚固,最后进行锚杆试验。土方开挖要采用分层开挖,对挖出的土方要随时挖出随时运走,把土清理干净。 3.深基坑支护的施工技术 3.1 锚杆技术 岩土锚杆是一种埋入地层深处的受拉杆件,它的一端与工程结构物相连,另一端锚固在地层内并通过对其施加预应力

6、,以承受由土压力、水压力等所产生的结构拉力,以维持工程结构物的稳定。岩土锚固能充分发挥岩土能量,调用和提高岩土的自身强度和自稳能力,大大减轻结构物自重,节约工程材料,并能保证工程施工的安全与工程结构的稳定,具有显著的经济效益和社会效益。工程实践中锚杆的结构形式很多,如按是否预先施加预应力分为预应力锚杆和非预应力锚杆;按锚固机理分4为粘结型锚杆、摩擦型锚杆、端头锚固型锚杆和混合型锚杆;按锚固体传力方式分为压力型锚杆、拉力型锚杆、剪力型锚杆;按锚固形态分为圆柱型锚杆、端部扩大型锚杆和连续球体型锚杆等。锚杆技术以其能为基坑开挖提供较广阔的空间优势,在我国从北到南相继获得应用。 3.2 逆作法施工技术

7、 逆作法施工技术,以地面 1 层楼面结构是封闭还是敞开,分为“封闭式逆作法”和“开敞式逆作法” 。前者可以从地面上、下同时进行施工;后者上部结构不能与地下结构同时进行施工,只是地下结构自上而下逐层施工。深基坑逆作法是指在地下基础施工的同时,还可以进行地上建筑物的施工,等上部建筑施工到若干层后,地下各层基础工程也全部竣工。逆作法一般适宜在城市内建筑高层时,周围施工环境比较恶劣,场地四周邻近建筑物、道路及地下管线,不能因任何施工原因而遭到破坏的场地条件下进行施工。基坑施工时,通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力,即利用地下结构自身的桩、柱、梁、板作为支撑, 既稳妥又经济。深基坑逆作法由于其

8、地下各层楼盖的强大水平刚度,对四周围护墙或桩的作用可以视作水平方向为不动铰支点,因此在所有的支护方法中其效果是最好的。逆作法的工艺原理是:先沿建筑物地下室轴线(地下连续墙也是地下室结构承重墙)或周围(地下连续墙等只用作支护结构)施工地下连续墙或其他支护结构, 同时在建筑物内部的有关位置(柱子或隔墙相交处等, 根据需要计算确定)浇筑或打下中间支承桩和柱,作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑,5随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。与此同时,由于地面一层的楼面结构已完成,为上部结构施工创造了条件,所

9、以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工,直至工程结束。 3.3 土钉墙支护的施工技术 钉墙是一种新型的基坑支护形式,国内外已在许多基坑支护工程中得到了成功的应用,并取得了明显的技术经济效果。这种支护方式是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层(如图 1),通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同作用,形成复合体。土钉墙支护充分利用土层介质的自承力,形成自稳定结构,承担较小的变形压力。土钉主要承受拉力,喷射混凝土面层调节应力分布,体现整体作用。同时由于土钉排列较密,通过高压灌注浆扩散后使土体性能提高。在实际施工中是边开挖边支护

10、。 土钉墙支护的喷混凝土面层并不是支护结构的主体,而且整个支护是和基坑挖土过程同时完成的。土钉支护的施工速度快、用料省、造价低;与桩墙支护相比,工期常可缩短一半以上,成本大概只有 13。土钉支护可以紧贴已有建筑物施工,可以省出桩体或墙体所占有的地面。密集的土钉群与周围土体组成一个整体,土钉在其中兼具加筋和锚拉的作用,因此,土钉支护类似重力式挡土墙而又不完全相同。土钉也只有在土体发生变形的条件下,通过与土体之间的界面粘着力使其受拉并起作用,因而又不同于主动压紧土体的预应力锚杆。 4.结束语 6基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。 参考文献: 1陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述J.四川建材,2006(4):148149. 2张雪,秦跃民.深基坑支护施工技术J.兰州工业高等专科学校学报,2003,10(4):4850.

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