高层建筑工程深基坑施工技术
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浅析高层建筑工程深基坑施工技术摘要:高层建筑的发展使得工程施工中对深基坑支护技术的要求越来越高,鉴于此,本文结合实例对高层建筑的深基坑施工做了专门的论述。详尽的论述了开挖、支护、排水基坑、地下水等施工监测,并对通过对监测数据进行处理分析来指导基坑施工也做了深入的分析,以便为从事深基坑行业的人员提供一点有益的参考,从而促进高层建筑的完好发展。
关键词:高层建筑深基坑施工支护开挖排水基坑
随着经济的发展,人口的与日俱增,土地面积越来越紧张,现代建筑都是朝着高层建筑膨胀式的发展。大量工程实践证明,高层建筑相对以前建筑来说能带来明显的社会经济效益,缩小建筑用地,减少市政的建设投资。同时高层建筑具有高度大、层数多、结构复杂、施工工序多、施工难度大、专业要求高、工期长的特点,其对结构设计的安全性要求特别高,对高层建筑项目施工的基础设计要求越来越高,深基坑的支护要求也更高。
高层建筑工程深基坑支护工程是一项复杂的系统工程,其施工质量的好坏直接关系到基坑开挖、降水等。虽然其作用重大,但是深基坑支护工程作为一项临时性建筑,被业主、施工单位所轻视。为了节省施工投资额度、降低施工成本和减少施工工期,往往置深基坑支护施工的重要性、复杂性和风险性而不顾,而只看到其临时性,从而导致高层建筑的深基坑施工工程安全事故时有发生。因此,为了保障基坑工程、地下管线、道路等的安全,必须对高层建筑工
程深基坑支护有足够的重视,笔者结合实例对高层建筑深基坑施工技术做如下分析:
一具体工程概况
本工程中为框架结构,地上五层,高层为框架 - 剪力墙结构,二十一层,地下一层,基坑形状呈长方形。基坑单边长度最长为120m。基坑普遍开挖深度为 5.0m。工程±0.000=1892.7。工程用桩承载,桩类型为 phc、pc 管桩,ab 型,直径 500、400,桩长 23- 30m 不等,约 1800 余根。
二地下水分析
根据场地内进行钻孔抽水试验,根据抽水试验报告结果,场地东北部土层渗透系数较小,基坑涌水量较小;而场地西南部土层渗透系数较大,基坑涌水量较大,应做好基坑降水准备工作。
三基坑开挖分析
基坑逐层开挖,每层开挖至设计标高,及时进行喷锚支护施工,同时边坡修整采用人工清理,为确保垂直锚喷砼面层平整必须挂线定位,做好土方开挖和基坑边坡支护等各工种协调工作,严格执行开挖程序。为保证人工清底阶段工土方垂直运输,在人工清底前安装及调试完塔吊及时投入使用。预留土体验槽后迅速组织清底工作,随即进行垫层封闭,避免基底原状土受扰。本工程垫层面积大,人工清底和垫层浇注砼按随难随封原则,分片组织施工,垫层随浇随抹,保证标高及平整度要求。施工中注意设置好现场排水系统。
四基坑支护分析
土钉喷锚护壁,打锚杆φ48 钢管,间距 1200mm,在锚杆之间设ф14 钢筋互拉,本工程采用土钉支护 + 合理放坡方法施工,土钉支护面层为 100mm 厚 c25 钢筋混凝土,内配直径 10mm 一级钢筋,纵横间距 150mm,钢筋网片外加做ф14 加强筋稳固。
地质勘察报告显示现场基坑范围土质条件较好,施工现场整平标高约为±0.2m 基础底板埋深 - 5.90m,开挖深度约为 6.20m。根据本基坑工程开挖深度、周边环境、土层性质确定三级基坑,对本工程基坑支护拟采用放坡开挖并辅以土钉挂网喷浆及喷锚支护
形式,支护结构见图 1 所示。
在深基坑周边采用土钉加挂网喷锚支护以保证基础地下室安全施工,基坑周边环境保护非常严格。土钉喷锚护壁,打锚杆φ48 钢管,间距 1200mm,在锚杆间设ф14钢筋互拉,采用土钉支护 + 合理放坡方法施工,土钉支护面层为 100mm 厚 c25 钢筋混凝土,内配直径 10mm 一级钢筋,纵横间距 150mm,钢筋网片外加做ф14 加强筋稳固。
五基坑排水分析
集水井布置在后浇带位置上,井深超过基坑底部1.5m,降水深度超过基底 0.5m,保持基底干燥。集水井做法为用 m5 水泥砂浆砌筑 mu7.5 粘土红转,内直径为0.7m 深 1.500m,集水井待基础施工完后再进行加高至自然地面,作为施工用水。为防止地表水影响基坑,支护喷浆时在基坑周边外翻卷边 1m。1m 外进行地面硬化,开成0.5%倒坡,将地表水排入 250×250mm 排水沟内,防止地表水
向坑内渗透。将地表水集中排出。排水沟在基坑四周形成截水沟,将杂填土中地表水截住,防止流入基坑。基坑外适当设置沉淀池,基坑内水抽入沉淀后排入市政管网。因基础出水量比较大,在每个集水井内设置 1 台 qwdn100 污水泵,抽水到地面排水沟,达到基坑降水作用。
六基坑监测分析
1 地下水位监测
本工程项目在基坑开挖前期水位变化表现为平稳,在开挖中期水位变化表现为下降;底板完成至顶板完成变化趋于稳定。在监测过程中对基坑四面进行了检测,检测结果为西南部地下水位最大累变量 484mm,其他面状态良好。
2 围护墙顶水平位移、垂直位移监测
由于本工程属于深基坑,在施工过程中不仅要观测围护墙顶垂直方向位移变化而且还要观测水平方向位移,确保基坑周边安全与稳定,检测结果见图 2 所示。
从图 2 可以得出围护墙顶各监测点沉降变化规律,各垂直位移监测点最大累计变化量均以下降为主,变化范围+3.01mm~-
11.48mm。水平位移监测点变化范围 +13.1mm~- 13.3mm。各点出现上下波动现象但未出现危险报警。
3锚索内力监测
深基坑安全与稳定,起到决定性作用的是土钉挂网喷浆及喷锚支护,通过对锚索内力监测,锚索内力监测点详细变形见图 3 所
示。
从图 3 可以看出监测点变化曲线表现为逐步上升趋势,原因是由于土体开挖,桩体受力逐渐增大,锚索应力也逐步增大,底板完成后变化量变化较小,趋势走向平稳。
结束语:
总而言之,通过对基坑施工进行分析,深基坑开挖过程监测资料反映基坑及周边环境处于安全范围。各监测点变形速率比较小且变形速率比较稳定,底板完成后变形量明显减小。准确反映基坑和周边环境变形情况,根据实时变形位移数据,分析判断预测基坑及周边环境使用过程中土体位移,采取有效措施达到基坑稳定目的,为施工提供指导性意义。
参考文献:
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[3]林海.深基坑施工工艺对周围建筑物稳定性分析[j].建筑知识:学术刊,2012(1),263- 264.