摘要:随着深基坑工程的应用逐渐广泛,本论文主要对深基坑桩锚支护施工展开了分析探讨,首先从支护结构的应用与施工两个方面简单分析了深基坑支护结构的施工现状,在此基础上重点分析了深基坑桩锚支护结构的施工技术,从锚杆支护施工技术和深基坑开挖影响的控制这两个角度详细讨论了深基坑桩锚支护结构的安全施工技术,对于进一步提高深基坑桩锚支护结构施工及其应用水平具有一定借鉴意义。
关键词:基坑工程 桩锚支护 地基施工
中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0108-01
本论文主要从深基坑桩锚支护的结构特点入手,详细探讨其安全施工的技术问题,并以此和广大同行分享。
1 深基坑支护结构施工现状探讨
进入20世纪90年代以来,城市建设迅速发展,深基坑支护结构优选问题正在成为建筑工程界的热点和难点问题之一,深基坑支护开挖风险大,影响因素多,条件复杂。与场地岩土工程条件,基坑周围环境状况,地下水条件,施工工序流程及监测措施相关,由于深基坑支护计算理论都是在某些简化假定的前提下建立,具有一定的局限性,多半依靠传统理论和地区经验进行设计与施工,加之建设投资者在基坑支护这样临时性工程不愿投入,这就使得如何选择一种支护结构方案在地下施工过程既保证周围建筑物安全可靠,同时投入资金越少。
各种不同的维护形式有各自的适用范围,为了解决复杂的问题,达到较高的效果,常需要多种技术的综合应用,针对同一个基坑支护工程,特定场地岩上工程条件、开挖深度、周围环境要求及场地施工条件等具体条件,必须存在一种或几种相对适用的支护结构方案。根据工程所要达到的目标采用一定方法进行比较,选择出最优方案,然后针对优选的方案进行优化设计,达到安全可靠经济合理的目的。
随着城市的发展,高层建筑建造数量较多,深基坑数量明显增多,为安全可靠经济合理进行基坑工程施工,减少工程事故的发生,有关部门都组织技术力量进行基坑工程技术标准的编制工作。基坑工程技术标准的编制将把各地成熟的、肯定的、宝贵的经验总结出来,把长期工作实践行之有效的方法、重要科研成果加以整理,形成指导基坑工程设计、施工的技术标准。各地也根据地方特点组织编写地方行业标准也相继问世。
由于计算机技术发展,随着深基坑工程计算机应用的发展,国内不少科研机构、学校基于不同的分析模型及计算机开发环境,开发了多种工程软件,有些软件实现了商品化,并得到了一定范围的推广。这些软件当中,尽管软件功能不同、水平参差不齐,实际应用效果也不相同。大都能对常规的基坑开挖进行技术优化设计,并完成设计图纸。总体来看,对设计人员有帮助,但任何软件都有一定适用条件,“对软件,你不可不信,也不可全信”。传统基坑支护结构设计仅考虑支护结构本身的稳定性要求,随着基坑工程的发展,如何做到选择出设计出安全可靠、经济合理的支护方案是未来基坑支护设计的发展方向。
2 深基坑桩锚支护结构的安全施工技术分析
2.1 锚杆支护施工注意点
(1)施工工艺流程。
根据场区地层条件,锚杆施工采用两种成孔机械,圆砾卵石层锚杆采用全套管锚杆钻机,第二步土层锚杆采用长螺旋干孔排渣钻进施工。
钻机就位― 校正孔位调整角度― 钻孔至设计孔深― 安放锚索― 灌浆― 二次注浆― 养护― 安装腰梁、锚头― 张拉锁定。
(2)质量要求。
杆体制作:按照设计要求制作锚杆体,保证杆体长度;注浆管与锚杆体绑扎牢固;锚索要顺直,自由段要套以聚乙烯防护套。锚索的表面应设置定位器,定位器的间足巨,在锚固段为2.0m,在自由段为4.0m。
灌浆:灌浆水泥采用425#普通硅酸盐水泥,水灰比0.4～0.5。采用二次灌浆法,注浆管端距孔底150mm,灌注时,管口要始终埋在浆中,待浆液灌满后,封堵孔口,以0.4MPa～0.6MPa压力补浆,稳压数分钟。
锚杆张拉:加工异型支撑板,调整角度,使腰梁承压面在同一平面上,保证与锚杆作用力方向垂直。锚杆灌浆后7天待锚固体强度达到设计强度的80%,即可进行预应力张拉试验,锚杆张拉试验荷载为锚杆设计最大轴向拉力的110%,锁定值一般为设计全苗固力的75%～80%。
(3)土方开挖的要求。
如果基坑采用土钉墙支护面积较大,土方开挖需逐层分段开挖与土钉施工默契配合,仔细计划,精心施工。一般开挖采用“中心岛”式开挖,给土钉墙的施工创造出作业面。每次开挖深度及范围应以施工方便为原则。挖至每层土钉位置的0.3m～0.5m以下,严禁边坡超挖。若发现挖完后,在未进行支护前,有坑壁坍塌现象,采取分段跳挖的形式施工。土钉施工受限或滞后时,可在相应区段预留适应工作宽度的工作台,以不影响土方外运。土方开挖还应配合桩锚支护,土方沿基坑四周开挖,给桩、锚施工创造出工作面,土方一般开挖至桩顶或锚杆施工作业面以下0.3m～0.5m以下,待桩顶连梁达到一定强度后或锚杆张拉锁定后,再进行下一步土方开挖。
2.2 基坑开挖的影响控制建议
为减少基坑开挖对周围环境的影响,可采取以下措施。
(1)环境调查:在基坑工程方案设计前,应对基坑周围环境状况进行详细调查,对现状进行拍照记录。(2)做好深基坑工程勘察工作,提供准确,可靠的岩土参数作为设计依据。(3)合理选用地下水处理方案,包括止水或排水方案,充分考虑地下水对支护结构受力的影响,降水对周围环境的影响。(4)对支护结构方案进行优选和优化设计,以周边环境对墓坑变形的限制要求为约束条件,对支护设计方案进行优化设计。(5)信息化施工和动态设计:进行信息化施工,发现问题及时调整设计方案,有针对性采取保护措施。
总之,为保障基坑工程的顺利进行,减少基坑开挖对周围环境的影响,应使基坑支护系统达到造价低变形小,这也是本文的现实意义所在。
3 结语
进入21世纪以来,随着改革开放的发展,国家经济建设取得了长足的进步,从而带动了岩土工程包括开挖和支护工程技术的发展和进步,至少在面的方面己是广泛地铺展。目前,各地基本建设中的各类建筑朝着高、大、深、重等方面的发展势头仍方兴未艾。可以预计,基坑开挖与支护技术的各个方面均将继续得到全面而深入的应用和推广,各种支护型式和设计计算方法将会在“点”上更深入而形成“点深面广”的发展势态。本文针对深基坑桩锚支护结构的特点探讨了。
参考文献
[1]赵志缙,赵帆.深基坑工程技术的进步与展望[J].洛阳大学学报,2003,34(2):88～92.
[2]吴恒,周东,等.深基坑桩锚支护协同演化优化设计[J].岩土工程学报,2002,24(4):7～8.
[3]贺宝香,胡小忠.基坑支护结构设计方法的比较分析[J].建筑工程,2007(10):230～231.