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建筑工程深基坑支护施工技术及应用实践探究

在建筑工程施工过程中，深基坑支护施工质量对工程性能和质量均有比较大的影响。在施工过程中，需要根据工程基坑深度、建筑面积、水位标高、地质条件、基坑边缘距离、四周环境等选取施工方案，保证施工方案的可操性、针对性和科学性，确保建筑工程施工的顺利开展。　
    1·工程概况
    某建筑工程总施工面积为11000m2，为两层钢筋混凝土框架结构的框架，工程使用明挖顺作法进行施工。工程所处地区地质结构比较简单，地势比较平坦，岩性主要为冲洪击土、杂填土、残积粉质黏土、下伏基岩为粉砂岩，基岩风化存在比较大的差异性，场地内地下水不发育，岩体软硬均匀性差。车站基坑的开挖宽度为18.5～27.5m，车站平均开挖深度为16m，支撑结构和围护结构是支护结构的两大部分。工程立面结构如图1所示：

    2·支护结构设计
    第一，在钢管支撑施工期间主体结构的顶板和中板分别用两道相同的钢管进行支撑，钢管的纵向间距为60m，水平间距为30m，在实际施工中用到的方法是明挖顺做法。
    第二，对于所处地理位置和地形特征不满足使用支撑条件的工程，可以选择采用预应力锚索（18中5高强钢丝）的设计方法进行变更施工，在车站基坑工程作业中，商业中心RJ-2的地下室已经竣工，其由于施工环境的限制，钢管支撑已不再适用，故采用了预应力锚索的设计方法进行变更设计。施工过程中刚开始用到的锚杆材料是中40的H级钢筋，但是在施工过程中发现这种钢管不太符合当时的施工条件，根据实际的施工现场状况，将其更换为18中5的高强钢丝锚索。这种锚杆材料每根桩可以上下设置4条钢管道，锚索可以穿过桩孔中心，钢管事先会埋设在桩身内，在施工完成后，整个钢管道要进行密封保存。
    第三，施工中用到的钢管支撑方法具有相应的设计原则。横撑设计轴力主要是通过一段固定，一段铰支的压杆发挥作用，压杆的工作性能主要通过压杆的稳定系数进行衡量。锚索的计算包括外部稳定性和内部稳定性计算。外部稳定性主要采用圆弧搜索法进行相应的计算，着重考察锚索的整体抗滑性和压杆稳定性。内部稳定性则是通过德国克兰茨等效锚墙进行计算，侧重于考察锚固段余墙体入土部分假想支点之间的深层抗滑稳定性。外支撑式、内支撑式和自承式等是车站支撑系统中常见的三种深基坑支撑模式。
    3·车站基坑支护施工
    3.1矩形人工挖孔桩施工
    矩形人工挖孔桩总共有381根桩，桩身截面：幅宽l.14～4～1.445m，标准幅宽l.3m，桩身厚度l.0m（不包括护壁厚度），平均桩长21.Om，插入深度4～5m。相邻挖孔桩之间通过企口连接，止水条设置在孔桩中间。挖孔桩施工要严格按照前后顺序进行施工，先施工第一批挖孔桩（设置凹槽的桩），混凝土的凹槽部位要进行浇筑，之后需要给予塑料泡沫进行填充，细铁丝和钢筋笼可以将塑料泡沫相互连接起来；接下来是施工带凸槽的第二批桩，施工前两桩之间的接触面务必保持干净，选择合适部位设置止水条，凭借企口连接，提高挖孔桩墙的整体性能。
    施工准备、放线定桩位、导墙施工、桩孔开挖及护壁施工、钢筋笼制作及吊放、桩身混凝土浇筑、成桩检测等是挖孔桩施工工艺的主要步骤。
    为了保障桩点的平面位置和高程准确，施工之前，设计院提供的桩点要通过放线定位和导墙施工进行仔细检查核对。施工场地内搭建的施工导线网可以帮助工作人员时刻掌握施工的进度。场地中的控制点对后期确定导墙的位置和标高具有十分重要的参考意义，同时导墙又与挖孔桩的定位有着密不可分的关系，由此可见，导墙施工前的准备工作务必要重视起来，以便复核工作的顺利进行。圆形挖孔桩的定位需要通过十字交叉法在护壁上保护挖孔桩的中心，如图2所示：

    3.2桩孔开挖
    跳跃式开挖是桩孔开挖常用到的方法，手摇绞车用于出碴，风镐开挖适用于在硬土和风化岩层中采用，人工锹镐开挖适用于在土层中采用。开挖过程中要将开挖和护壁施工同时进行，支护开挖的间距为1.0m。对于较软的地层开挖，要严格控制好开挖的速度，不宜太快开挖，支护间距要适当缩小；对于风沙侵蚀的地层要采取一定的措施保证开挖施工的顺利进行，比如增设钢护筒、加厚护壁厚度等。当桩底的地层承载力满足桩体设计的要求时，方可进行桩孔的开挖，为了保证桩底开挖施工的顺利实施，可以用混凝土进行桩底的封底，保护其不受流沙，狂风的侵蚀。钢筋笼在桩孔开挖后放入。
    3.3支撑结构方式
    3.3.l钢管施工（内支撑）。一般情况下通过中600钢管支撑来进行基坑开挖工程是比较好的一种选择，钢围图是在钢管与桩体接触的水平处设置。基坑的不同部位设置的支撑方式会有所不同，一般在基坑中部选择横向支撑，纵向支撑则在施工端头时设置，车站端头和桩体上都要有相应的设置。钢管支撑设置包括上下两层，竖向间距为30m，水平间距为60m。基坑开挖施工要和钢管支撑设置保持统一的步调。竖向分层和纵向分段是基坑开挖过程中常见的开挖方式，开挖速度和开挖力度、开挖深度都要严格控制在合理的范围内，以保证钢管支撑设置和基坑开挖的顺利进行。
    3.3.2锚索施工（外支撑）。车站东段北侧与RJ-2地块相接，根据RJ-2的地形特征，围护结构宜选用圆形人工挖孔桩，不能采用钢管支撑的方法进行相应的施工，对此设计院将相关的设计参数进行了重新设置，主要采用18中5高强钢丝锚索，并在后期并对锚索张拉力进行了相关的试验和检测，直至其达到施工要求后，才可进行正式施工。
    3.4钻孔
    GJ-1505型工程钻机是施工中常用的设备，开孔时用空心钻头，正式钻孔时要将其更换成实心钻头，要调整好钻头的工作角度。人工操作实现锚索入孔，锚索要轻拿轻放，保证其安全抵达孔底，及时用清水冲洗孔内，使得孔内反冲出的水变清而无泥沙。
    3.5　注浆
    标号为250的纯水泥浆是注浆过程中用到的主要材料，其水灰配合比1∶1。清孔完成后，方可将人工拌合好的水泥浆在BW250压浆泵作用下通过注浆管注入。操作完成后，务必将注浆管及时拔出。
    3.6安装张拉垫板
    张拉垫板的安装取决于锚索和桩身的水平夹角，要通过高强钢丝和预埋板进行固定，张拉施工需要等待水泥凝固达标后进行。
    3.7张拉锁定
    张拉垫板上安装GZS-18型锚具，张拉的逐步升级要借助于YZ-85型千斤顶和ZB/4500型电动油泵车。张拉有5个不同的等级，每级持荷时间是5min。锁定级属于张拉的最后一级，它可以帮助钢丝产生预应力，务必要做好相关的张拉施工记录。
    3.8围护结构及基坑开挖降水
    3.8.l围护结构矩形人工挖孔桩作业过程中，可以抽水的电动潜水泵在每个桩孔内都会有所配置，以便开挖和降水工作的同时进行。
    3.8.2基坑开挖降水。由于开挖场地的地下水不发育，6孔抽水井事先在基坑内部设置，水井直径限定在25～30cm，相邻井间距一般在30～35m之间。集中抽水井是在基坑开挖后进行设置，其主要是将地面的沉淀杂质通过城市排水系统进行处理，直至其达标。
    4·结语
    综上所述，在建筑工程施工过程中，深基坑支护施工是非常重要的环节，对建筑工程的安全和质量均有比较大的影响，在施工过程中需要根据工程的实际情况，选择合理的施工方案。本文以实际工程为例，对深基坑支护施工技术进行探讨，取得了良好的施工效果，保证了基坑支护的施工质量。

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点击次数：更新时间：2017-1-10 14:52:08 【打印此页】【关闭】

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