在高层建筑工程深基坑支护施工技术分析

(整期优先)网络出版时间:2024-06-03
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在高层建筑工程深基坑支护施工技术分析

刘凤翔   

中冶建工集团(天津)建设工程有限公司  300000

摘要:在建筑工程中,深基坑支护是一项不可缺少的基础内容,其施工质量将对整个建筑工程的施工质量、使用寿命和使用安全产生严重影响。因此,在建筑工程施工中,有必要加强深基坑支护施工技术的应用,深入分析施工技术要点和施工注意事项,严格管理施工技术的应用,从而有效控制地面和地下土壤的变形和位移,进一步夯实施工基础;并打造高标准、高质量的建筑工程。

关键词:高层建筑工程;深基坑支护;施工技术

深基坑支护的施工技术管理是一项非常重要的任务,不仅需要考虑到深基坑的特点,还需要结合实际情况,精心设计,严格把控每一个关键技术环节,确保施工质量和安全。通过使用穿孔桩支护技术,可以大大提高深基坑的施工安全性,并且可以更好地保证支护结构的质量,使工程的顺利完成更加有效。深基坑支护施工的质量有赖于技术的不断改进和创新,有利于优化施工工艺,提高施工效率,从而达到安全、高效、可靠的施工目标。

1 深基坑支护特点

基坑支护是一项系统工程,包括锚杆支护、土钉支护和连续桩支护。可靠的基坑支护可以充分保护建筑物,提高基坑的稳定性,从而巩固建筑物基础,提高建筑物的抗力。目前,随着支护技术的不断发展,边坡变得更加可靠,也可以有效地减少坍塌事故,达到高层施工的目的。但在使用该技术时,需要考虑多方面的安全问题,掌握关键的施工技术,保证基坑支护的最佳效果。深基坑支护的特点可以概括为:

1.1结合多种技术手段

研究发现,深基坑的整体施工难度大于普通基坑。在深基坑施工阶段,需要综合考虑诸多因素,除了要对周围建筑物、地下管网进行评价外,还要对土壤质量和配套降水措施进行评价。基于此,单一的施工工艺难以保证建筑效果,无法达到完美的支撑效果。正确的开挖支护应更多地与实际施工相联系,充分考虑施工环境,从安全因素出发,以缩短工期为目标,结合多种施工技术,合理保证技术应用的效率和安全性,确保基坑施工符合规定的标准。

1.2对自然环境的影响很大

在建筑工程施工中,基坑开挖支护应充分考虑环境条件,其中天气因素最为关键。如果施工规模较大,基坑深度较深,则需要考虑天气造成的沉降概率,合理避免地下水流失过多。此外,如果遇到大雪和大雨,必然会影响基坑内部的土质,破坏原有的土质结构,从而削弱整体支护性能,增加施工风险系数。此时,最好的措施是应用加固技术,科学地控制安全风险。

2 高层建筑工程深基坑支护施工技术分析

2.1土层锚杆支护施工技术

在建筑工程领域,深基坑支护施工技术是保证基坑安全及周边环境稳定的关键环节之一。其中,土层锚杆技术作为常用的支护手段,具有显著的支护效果和广泛的应用范围。土层锚杆技术主要是通过在土层中设置锚杆来提高其稳定性,可以有效控制基坑边坡的位移变形,保证施工安全。土层锚杆技术的实施过程包括锚杆设计、制造、安装和拉紧等步骤。在设计阶段,需要根据地质条件、基坑深度和土层性质确定锚杆的长度、直径、布置和材料。在生产安装阶段,螺栓需要按设计要求制造,并准确安装在预定位置;在安装过程中,需要使用专业设备钻孔,保证螺栓与土层紧密结合;张拉阶段采用预定张拉,保证锚杆与土层形成有效的支护体系。土锚杆技术的应用不仅提高了基坑的稳定性,减少了施工中的隐患,而且对优化施工进度、节约成本具有重要意义。该技术还具有施工灵活、对环境影响小、适应性强等优点,特别适用于地质条件复杂、周边建筑物或需要保护的工程项目。

2.2土钉墙支护施工技术

土钉墙支护施工技术的核心工作原理是通过提高土体和支护结构的整体稳定性来减少墙后土体的变形。该技术的关键是土钉与表面层材料的有效结合,以保证整体结构的稳定性和安全性。在施工过程中,土钉墙支护技术首先将钢筋或其他加固材料作为土钉在土层中,并通过注浆过程将这些土钉与周围土体牢固结合,从而有效地减少墙后土体的变形,提高边坡的稳定性。为了进一步提高结构的承载能力和稳定性,通常采用压板或钢筋等结构进行设计,并用土钉进行锚固,形成更为复杂稳定的土钉复合体。值得注意的是,土钉墙支护施工技术适用性广,适用于较好的地质条件,在临时支护和永久性建筑支护中显示出良好的应用前景。在临时支护中,该技术可快速部署,有效保护基坑周围环境和建筑物安全;在对永久性建筑物的支撑中,其优异的稳定性能可以保证建筑物的长期安全可靠。

2.3深层搅拌桩支护施工技术

深层搅拌桩支护施工技术是深基坑支护中广泛应用的一项关键技术。该技术的主要原理是通过深层搅拌桩机械将固化剂均匀地混入土壤中,增强土壤的强度和稳定性,有效地支撑深基坑周围的土壤,防止塌方或滑移。深层搅拌桩技术的实施过程涉及对施工现场进行详细的地质调查,以准确确定固化剂的种类和配比、桩径、桩深和布置间距,这对保证施工质量和效果至关重要。后面用专门的深层搅拌设备在预定位置打孔,同时注入固化剂。通过旋转搅拌头使固化剂与土壤充分混合,使固化剂与土壤发生反应,增强土壤的强度和稳定性。此外,在深层搅拌桩技术的施工过程中,要严格控制搅拌的均匀性和混合比例,以确保每根桩达到预期的强度和稳定性,还要注意桩间的重叠和连接,以确保整个支护体系的连续性和一致性。深层搅拌桩技术不仅在提高土体稳定性方面效果显著,而且具有施工速度快、对环境影响小等优点,特别适用于土质较差或地下水位较高的地区。此外,该技术在成本控制和施工灵活性方面也表现出色, 适用于各种规模的建筑工程。

2.4 地下连续墙支护施工技术

地下连续墙支护施工技术是深基坑支护的一种重要方法。通过在土体中构筑连续墙,可以有效地支撑基坑周围土体,防止土体塌陷和渗水,保证基坑及周围结构的稳定。地下连续墙的施工通常采用钢筋混凝土材料,结合现场开挖和浇筑的方式。地下连续墙施工应先弄清土质类型、地下水位及周围建筑物的情况,然后用专业设备对地面进行预挖,形成墙体轮廓。在开挖过程中,通常需要使用泥浆等稳定剂来保持开挖面稳定,防止土体坍塌。所述钢笼置于预挖槽内,作为墙体的加固材料。钢笼的设计和安装需要精确控制,以保证墙体的整体强度和稳定性。混凝土倒入槽内,形成最终的地下连续墙。在浇注混凝土的过程中,要保证混凝土分布均匀,充分养护,避免出现孔洞或不均匀硬化。地下连续墙技术不仅在提高土壤稳定性方面表现良好,而且由于其良好的水密性,也适用于地下水位高或土壤疏松的地区。此外,该技术在施工过程中对周围环境的干扰相对较小,特别适用于城市中心或建筑密集地区的项目。

2.5钢板桩支撑技术

钢板桩支护技术的核心是利用钢板桩作为临时或永久的水土支护体系,保证基坑的稳定和施工安全。钢板桩采用高强度钢材制成,具有良好的水密性和柔韧性,能适应各种复杂的地质和环境条件。钢板桩的规格、长度和形状应根据地质条件、基坑深度和周围环境确定。在制造阶段,要保证钢板桩的质量符合标准,其材质、强度和耐腐蚀性必须符合工程要求;在运输阶段,应保护钢板桩不受破坏;安装阶段是整个支护工作的关键,通常采用振动打桩机或静音打桩机将钢板桩依次打入地下,直至达到设计深度;在打桩过程中,需要精确控制钢板桩的位置和垂直度,以保证整个支撑结构的稳定性和连续性。钢板桩支护技术施工速度快,能迅速形成封闭的支护结构,为基坑开挖等施工活动提供及时的保护;钢板桩具有较高的水密性和强度,特别适用于地下水位高或土壤疏松的地区。钢板桩支撑结构可重复使用,具有良好的经济性和环保性。

2.6 护坡桩施工技术

在建筑工程深基坑支护过程中,护坡桩施工技术主要是通过精确控制钻孔和注浆过程,增强基坑边坡的稳定性,构建稳定的桩基础。护坡桩施工初期的核心工序是钻孔,需要精确地按照预定的深度和直径进行钻孔。钻孔达到规定深度后,向钻杆芯筒内灌入混凝土浆液,形成稳定的桩基础。当浆体达到规定深度时,需要及时抬起钻杆,然后将钢笼、骨料等材料放入孔内,再通过高压打浆多次注入孔底,进一步增强桩体的稳定性和强度。本技术的关键环节是水泥浆壁的施工,应在钻孔完成后进行,以保证孔壁的稳定,防止孔体坍塌。本环节完成后,应适当放置桩基,为下一步施工作业打下坚实基础。护坡桩施工各阶段应严格按照作业方案进行,符合各项施工标准的要求,并须经工程师签字后,方可进入下一个施工环节。由于护坡桩施工通常采用钻孔灌浆技术,该技术适用于复杂的施工环境,施工效率和成桩率高,可有效避免坍落孔等潜在施工问题。

2.6排桩支护技术

在建筑工程施工中,桩排支护技术也是一种比较常用的支护方式,因为它具有高度的灵活性,可根据现场环境进行深基坑支护。一般情况下,桩排支护施工会采用组合式、柱式等多种不同的支护方式,这就需要施工前进行深基坑测量,并根据测量结果合理选择支护方式。在此基础上确定施工位置,使用专业设备钻孔,并在孔内浇筑钢筋混凝土,从而形成桩排支撑体系。此外,桩支撑施工需要使用水泥搅拌桩,可在软土、地下水位高的地区使用,具有较强的防水挡土功能。特别是对于松散的土壤,可以起到很好的支护作用,有效提高地下结构的安全性和稳定性。在使用密排钻孔灌注桩的过程中,根据深基坑工程的深度及时调整钻孔灌注桩的密度,以充分发挥支护技术的效果。一般来说,桩排支护技术的施工方法简单,降噪效果好,因此在建筑施工中得到广泛应用。

综上所述,深基坑支护施工技术的应用有利于保证土建工程的质量,促进土建工程的发展。在应用深基坑支护施工技术时,施工人员应结合工程的实际情况,认真分析基坑深度、土体特性等因素,采用科学合理的施工技术方案,同时还应加大对深基坑支护施工技术的研究力度,提高其在民用施工中的应用水平。

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