深基坑桩基支护施工技术分析

2021-03-31 09:14李鸿峰山西一建集团有限公司山西太原030012
砖瓦 2021年8期
关键词:夯法灌注桩深基坑

李鸿峰 (山西一建集团有限公司,山西 太原 030012)

城市中高层建筑和大型地下商场建筑日益繁多,对我国建筑企业的施工质量提出了更高的要求,在对地下空间利用过程中,深基坑支护技术是最常见的施工方法之一。对深基坑支护技术进行严格的施工管理,可以进一步提高建筑物的施工质量,进而达到提高土地资源利用率的目的。因此,本文将对深基坑桩基支护施工技术进行研究分析,提升建筑工程的质量。

1 深基坑桩基支护结构类型

1.1 钢板桩支护施工技术

在深基坑桩基支护类型中,钢板桩支护的施工技术凭借施工成本较低和施工工艺较为简单的优势,在高层建筑和大型地下商场等建筑中被广泛应用。钢板桩支护施工技术以钢材为主要材料,钢板桩具有强度高、柔性好和防水性能好的特点,并通过锚杆系统进行连接,进而达到深基坑支护的目的。钢板桩支护技术多用于地下隧道和地下水位较高的深基坑支护中,但是钢板桩对地质情况要求过高,它的使用范围也是有限的,在软土层等地质状况下,不宜使用钢板桩支护技术。

1.2 钻孔灌注桩支护施工技术

钻孔灌注桩支护技术主要以混凝土材料为主,通过机械成孔,将混凝土材料注入孔内,达到深基坑支护的目的。钻孔灌注桩的施工采用的是从两端到中间的施工方法,对基坑的两端先进行钻孔灌注,为深基坑开挖创造条件。钻孔灌注桩首先通过泥浆护壁和旋挖钻机成孔等施工手段,然后对钢筋笼进行加工,并通过起重机吊装入孔,最后采用导管法进行灌注。钻孔灌注桩的施工流程较为简洁,施工技术要求较低、操作方便且噪声较低,多适用于城区中大型地下商场和高层建筑的施工中。

1.3 工字钢桩支护施工技术

在深基坑沉桩时,可依据现场实际情况和各类型特点来选取冲击式打桩机、静力压桩机或振动打桩机,并且在桩间插入水平木板,达到挡土目的。工字钢桩支护技术多适用于黏性土、砂性土和粒径较小的砂卵石地层,并且在地下水位较高时,需要采取人工降水的措施,保证沉桩的质量要求。例如,在地铁站口施工时常用工字钢桩支护技术。

1.4 深层水泥搅拌桩支护施工技术

深层水泥搅拌桩主要是将水泥作为固化剂,再将土层和水泥固化剂混合搅拌,进而提高地基强度,达到地基加固的目的。深层水泥搅拌桩支护技术主要适用于淤泥和砂土等类型的地质,经过处理后可成桩,且效果显著。同时在冬季需要注意外界气温的影响。

1.5 排桩支护施工技术

深基坑中排桩支护主要由支护桩、支撑和止水帷幕等部分组成,根据支撑情况可以分为悬臂式支护结构、锚拉式支护结构、内撑式支护结构和混合支护结构。排桩支护技术相比于地下连续墙技术造价较低,可以在深基坑侧壁安全等级为一、二、三级时使用,但是它不适用于软土地质。

2 深基坑支护中存在的问题

2.1 施工过程中出现的问题

在建筑工程中,深基坑的开挖可能会受到很多外界未知因素的影响,为后续建筑施工留下安全隐患,危害建筑物的质量安全。例如,在深基坑开挖时,施工现场周围的土壤可能会出现松动的现象,并且设计人员针对此现象未做好防护措施,可能发生坍塌事故,危害现场施工人员的生命安全,对后续深基坑施工造成影响。在深基坑支护施工过程中,现场施工环境非常狭窄,管理人员未对现场施工材料进行有效管理,施工人员将施工材料随意堆放,使深基坑上面堆放荷载过大,超过深基坑支护结构的极限承载能力,并且未对此情况做好防护措施,进而导致发生坍塌事故,给深基坑的施工带来极大隐患,危害深基坑支护的施工质量。同时,在深基坑支护施工前,设计人员需要综合考虑自然环境,对地下水位进行人工降水处理,并且在施工过程中,要实时监测地下水位,防止地下水位过高,导致深基坑失去支护能力,进而保证深基坑支护施工的质量安全,为施工人员的生命安全提供保障。此外,施工单位在深基坑开挖时,为了缩短施工工期,未采取科学的土方开挖方式,使深基坑支护结构的承载能力不受控制,为后续深基坑支护施工带来安全隐患。

2.2 设计与实际的情况存在差异

在建筑工程的实际施工过程中,深基坑支护技术的实际应用还存在一些问题。在相关人员对深基坑支护技术进行研究后,发现深基坑支护不能发挥出最佳效果。在深基坑支护进行施工时,由于受到设计与现场实际受力情况存在差异的原因,导致深基坑施工质量受到影响,可能有以下几点原因造成:第一,在深基坑设计前,设计人员未对现场实际情况进行综合考虑,在受到一些因素的影响下,使现场实际地质环境发生变化;第二,在对深基坑支护技术进行设计时,设计人员可能未对支护结构进行受力分析,在承载计算出现错误,导致与现场实际情况存在差异,为深基坑的后续施工预留安全隐患,进而影响建筑工程的施工质量。

2.3 相关制度不完善、资金投入较低

近几年,随着建筑行业的规模逐渐扩大,但是建筑行业的相关制度存在缺陷,进而影响建筑工程的质量。在深基坑支护施工过程中,施工人员可能未按照设计要求进行施工,使深基坑支护结构整体稳定性受到影响,影响了施工质量和施工安全。此外,在深基坑支护技术中,一些先进的施工技术缺乏资金的支持,不能进行相应的实际应用。

3 深基坑支护技术分析

3.1 深基坑支护施工中的分层法

在深基坑支护施工过程中,深基坑的开挖深度过大,现场工作面有限,为了保证施工安全和支护效果,采取分层技术以达到目的。深基坑支护的分层技术是根据深基坑的深度,将深基坑的土方开挖和支护施工分为多个层次,下一层的开挖需要在上层支护结束后进行。深基坑支护的分层技术提高了支护结构的整体稳定性,防止发生坍塌事故。深基坑支护的分层技术需要依据现场实际地质情况和综合考虑支护结构等因素,再具体设计分层长度。主要应用于大型地下商场和高层建筑,在提高深基坑支护整体稳定性的前提下,进一步保证建筑物的质量安全。

3.2 深基坑支护施工中的强夯法

在深基坑支护施工过程中,多数施工单位在钢板桩支护施工、工字钢桩支护施工和排桩施工中采用强夯法进行施工。强夯法是指深基坑人工浅层开挖后,将支护材料放入开挖的浅层基坑中,利用打夯设备将支护材料强行打入地下土壤,达到深基坑支护的目的。强夯法在施工中,因为会使土壤发生不规则变化,所以将会发出巨大的噪音,但是强夯法施工较为简单,经济成本相对较低。此外,在选取强夯法进行支护施工时,必须考虑现场实际的地基强度,地基如果不能承受打夯设备的打击力度和现场所有材料、设备的总荷载时,将会导致地基失稳,影响深基坑的支护效果。同时,在打夯时,需要校准打夯设备的垂直度,以保证不会因为受力不均匀,造成支护结构倾斜的现象,为深基坑的后续施工埋下安全隐患。

3.3 深基坑支护施工中的挤密法

在建筑工程的深基坑支护中,地下水位较高且不易采取人工降水措施时,可以采取挤密法进行深基坑的支护施工。挤密法包括土体密实和成桩两个方面,主要是在现场实际水环境下进行灌注桩的施工。深基坑的地下水位过高,地下土壤处于松软状态,支护施工不能直接进行,则需要采取挤密法将土壤进行挤密,提高地下土体强度,增加其承载能力,然后成孔,再将混凝土材料灌入孔内,最后形成混凝土桩基础。此外,深基坑支护施工的挤密法主要适用于支护深度不超过15m的情况下,因此,挤密法常作为辅助技术进行深基坑的支护施工。

4 结语

随着建筑工程行业的不断创新和发展,一些具有创新型的施工技术不断在实际应用中走向成熟,提高了建筑工程的施工质量,为建筑行业的不断发展打下良好的基础。建筑工程行业的深基坑支护技术,经过多次的实践应用,尽管在施工过程中不断出现新的问题,但是能够提高建筑工程的施工质量,提高建筑的整体安全性。因此,需要不断创新深基坑支护技术,分析解决各种问题,进而提高深基坑支护的技术水平,促进建筑行业的不断发展。

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