建筑工程中的深基坑支护施工关键技术的应用研究
石虎旦 穆静 庞日贵 李壮举
中国建筑第四工程局有限公司 广东省深圳市 518000
1 工程基本情况
深圳市鑫海鎏金大夏基坑支护项目基坑面基坑开挖周长433.62m ,基坑面积 9047.66 ㎡,基坑顶地面标高为 4.0m ,基坑开挖底标高为 -8.2m 、 -8.4m (绝对标高),基坑开挖深度分别为12.2m 、 12.4m ,项目基坑安全等级:1-1、2-2、3-3、4-4、5-5 为一级,6-6、7-7、8-8、9-9 为二级,基坑设计使用年限为不超过一年。根据项目基坑周边管线图,本项目周边存在给水、污水、雨水、供电、路灯、电信、监控信号等管线。项目西侧均有污水、电信、给水、供电、监控、路灯管线分布,离红线大概 20m 左右,管线埋深 0.2~5.7m ,东侧均有污水、电信、给水、供电、监控、路灯管线分布,紧贴红线,离三轴搅拌桩中心线 2.4m ,埋深 0.3~4.75m⨀ 。场区有一条废弃的污水管井,管径为 DN400mm ,埋深在 1.13~2.14m 之间。在场内东西段长度约 78.4m ,南北段长度约 57.8m 。
2 深基坑支护施工面临的挑战
深基坑支护施工技术在实际应用中面临着诸多挑战。地质条件的复杂性是首要问题,不同土层的力学特性差异显著,如黏土、砂土、淤泥等,这些土层的物理力学性质各异,给支护结构的设计和施工带来了极大的困难。地下水位的变化也增加了施工的不确定性,特别是在雨季,地下水位的上升可能导致基坑内积水,影响施工进度和安全。周边环境的影响同样不容忽视,基坑开挖可能引起邻近建筑物的不均匀沉降、倾斜,甚至破坏地下管线等基础设施。施工技术要求高,深基坑支护施工涉及多种技术,如钻孔、注浆、钢筋笼制作等,每个环节都需要精确控制,以确保支护结构的质量和稳定性。安全风险大,深基坑工程的高风险性主要体现在土体坍塌、地下水渗漏等方面,这些事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会影响周边环境的安全。
3 深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用
3.1 桩锚支护
桩体施工环节,需依据基坑的深度、周边土体性质以及工程设计要求确定桩型,常见的有钻孔灌注桩、人工挖孔桩等,在施工时,要精准定位桩位,使用全站仪进行测量放线,确保桩位偏差在允许范围内。以钻孔灌注桩为例,钻孔过程中要严格控制钻孔的垂直度,可利用垂球或测斜仪实时监测,防止桩身倾斜影响支护效果。制备的泥浆性能要满足护壁与携渣要求,一般通过控制泥浆的比重、黏度等指标来实现,当钻孔达到设计深度后,进行清孔作业,清除孔底沉渣,保证桩端承载力;随后下放钢筋笼,钢筋笼的制作要符合设计的钢筋规格、间距与长度要求,下放过程中需保持垂直且居中;接着灌注混凝土,控制好混凝土的坍落度与灌注速度,确保桩身混凝土的密实度。桩体施工完成并达到一定强度后,进行锚杆施工,确定锚杆的位置与角度,使用锚杆钻机钻孔,钻孔深度要符合设计要求。
3.2 三轴水泥土搅拌桩施工工艺技术
(1)桩机就位:搅拌机到达指定桩位,双向垂直 4mm 度控制对中。调整机身,使设备保持水平,搅拌轴呈垂直状态。(2)成桩。1、搅拌桩机就位。深层搅拌桩机开到指定桩位,对中,定位偏差不得大于 3cm ,测出桩机底盘标高,以此确定搅拌桩机悬吊提升及下降的起讫位置,控制桩顶、桩底标高;用全站仪对机架的垂直度进行调整,垂直度偏差不得大于 1% ,保证成桩的垂直度。2、预搅下沉。深层搅拌机运转正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉,下沉速度不大于 0.5m/min 左右,可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于 10A 。如遇硬粘土等下沉速度太慢,可通过输浆系统适当补给清水以利钻进。3、制备水泥浆。深层搅拌桩预搅下沉到设计深度后,开始拌制水泥浆,待压浆时倾入集料斗中。4、提升喷浆搅拌。深层搅拌机下沉达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基土中,此后边喷浆、边旋转,边提升深层搅拌机,直至设计桩顶标高。此时应注意喷浆速率与提升速度相协调,以确保水泥浆沿桩长均匀分布,搅拌提升速度宜控制在 0.8~1.2m/min 5、移位。开行深层搅拌桩桩机至新的桩位,重复上面的步骤,进行下一根桩的施工。
3.3 土钉支护
在坡面修整中使用土钉支护时,需将基坑边坡按照设计要求进行修整,清除坡面的松散土体与杂物,使坡面平整顺滑,一般坡面坡度在允许范围内可根据土体性质与工程要求确定,在砂土边坡中,坡度可相对较陡,在黏性土边坡中,坡度则相对较缓,进行土钉的定位与钻孔作业时,应依据设计的土钉间距与角度,使用钻机在坡面上钻孔,钻孔深度要达到设计要求。土钉一般采用钢筋制作,将钢筋插入孔内,同时向孔内注入水泥浆进行锚固,水泥浆的水灰比要控制在合理范围内,保证土钉的锚固强度。在土钉施工的同时或之后,进行坡面的钢筋网铺设,钢筋网的规格与间距要符合设计要求,钢筋网要与土钉进行牢固的连接,可采用焊接或绑扎的方式。进行混凝土的喷射作业时,应将混凝土喷射在坡面上形成混凝土面层,混凝土的配合比要根据工程实际情况确定,喷射厚度也要达到设计要求,一般在 5-10cm 左右。
4 施工后的质量验收与安全评估
支护结构的验收标准是质量验收的核心,通常包括对支护结构的稳定性、变形情况、材料质量等方面的检查。例如,会对支护桩的垂直度、间距、钢筋笼的制作和安装质量等进行严格验收,确保其符合设计要求和相关规范。安全评估的方法与指标则涵盖了对基坑周边环境、支护结构、地下水位等多方面的监测和分析。通过设置监测点,对基坑的位移、沉降、应力等进行实时监测,并依据监测数据评估基坑的安全状态。问题整改与反馈机制是确保工程质量的重要保障,对于验收和评估过程中发现的问题,应及时制定整改方案,明确整改责任人和整改期限。整改完成后,需进行复查,确保问题得到彻底解决。
结语
建筑工程深基坑支护施工技术优化意义重大,这是一项需统筹设计、施工、监测各环节的系统工程。实施优化策略可提升支护结构安全性,降低成本以增强经济性,保障施工平稳推进,同时减少对周边环境的不利影响。在建筑行业不断发展的当下,基坑工程面临着更高的挑战和要求。持续推进技术优化,能更好地适应复杂地质和环境条件,提高工程整体质量与安全系数。这不仅是行业发展的必然要求,也是保障人民生命财产安全的重要举措,对于推动建筑工程领域朝着更安全、高效、环保的方向可持续发展,有着不可忽视的积极作用。未来,应加强技术创新与人才培养,深化各环节协作,探索绿色环保支护方案。通过多方努力,让深基坑支护技术不断升级,为建筑工程高质量发展筑牢根基。
参考文献
[1] 万广军 . 建筑工程中的深基坑支护施工技术 [J]. 内蒙古煤炭经济,2020(24):25-26.
[2] 庄志勇 . 深基坑支护施工技术探讨 [J]. 江西建材,2020(12):241-242.
[3] 张国杰 . 建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理 [J].住宅与房地产,2020(36): 183+192 .