建筑工程深基坑内支撑支护施工工艺

(整期优先)网络出版时间:2023-07-13
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建筑工程深基坑内支撑支护施工工艺

叶挺挺

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摘要:社会经济的发展,促进了我国建筑行业的发展,在建筑工程中,深基坑内支撑支护施工是非常重要的内容。基坑开挖受周围环境制约较大,需根据具体条件采取不同的支护方式。尤其对于狭长基坑两侧存在偏压的情况,基坑变形以及支护结构受力会存在较大差异。本文首先分析建筑工程深基坑内支撑支护的设计,其次探讨深基坑内支撑支护施工工艺要点,研究结果可为类似基坑工程的支护与开挖提供一定的指导。

关键词:深基坑;围护结构;型钢梁;混凝土

引言

采用外墙与围护结构间板撑结构做法时,核心筒与地下室需逐层同步施工,换撑结构满足要求后,才能拆除对应高度范围内的支撑结构,进行外墙防水、基坑回填施工时,整体由下向上逐层穿插施工,关键线路加长、施工速度慢、主塔施工进度滞后,工期严重不足。内支撑拆除在深基坑工程中具有施工难度大、风险较高等特点。为确保施工质量,需从环境、工期、成本、围护结构影响等因素对四种内支撑拆除技术进行可行性分析,还需利用数据检测模拟分析不同施工步骤对基坑结构稳定性产生的影响,以此明确最佳施工方案。

1建筑工程深基坑内支撑支护的设计

深基坑内支撑支护设计常用在建筑物密集的地方。在这些场所中,建筑工程的施工会受到空间和地域的限制,因而需要支撑支护工程保证工程的安全。在实际的施工中,建筑企业应当注意三个方面:一是在处理地基时不宜采用锚杆支护技术;二是由于深基坑内支撑支护设计包括现浇混凝土支撑体系和钢筋支撑体系,这两种体系在布局方式上存在着很大的不同。建筑企业需立足工程现状,采取科学可行的支护措施,消除安全隐患,保障施工安全;三是在内支撑体系的设计中,要综合考虑各方面的影响因素,保证支撑体系的质量。内支撑体系的安全性和可靠性要求比较严格,且还要满足建筑工程主体结构的施工要求,尽量简便。另外,还要充分发挥出内支撑体系的结构作用,达到最佳的力学性能,为建筑工程的施工营造一个安全、稳定、可靠的施工环境。

2深基坑内支撑支护施工工艺要点

2.1桩位的布置

根据施工方案,确定施工场地,清理不利于施工的杂物;根据设计坐标和基线控制网,用全站仪测放桩位,用钢尺复核桩位间几何关系;确认无误后,测放桩基十字线方向的护桩,将护筒埋设到位,做到护筒位置准确、稳定可靠。

2.2钢板桩的打设

于打设作业区域适配挖掘机,借助机械设备将待打设的钢板桩吊起,转至预先测量放线的位置,确认钢板桩准确就位后方可打设。现场施工人员加强监督,动态调整钢板桩的姿态,将其垂直打设至指定位置。

2.3护筒的埋设及钻机就位

护筒由5mm的钢板加工而成,内径略大于桩径20cm,长约2m;以振动锤振动下沉的方式将钢护筒埋设到位,施工效果较差时,用钻埋法下沉;钢护筒布设后,检验位置和稳定性,若无误则在护筒周边填入粘土、分层夯实。以地面或平台面为基准,护筒顶略高出0.3~0.5m;复核桩位,调整桅杆的高度和垂直度;旋挖钻机就位,做到位置稳定、姿态合理、运行稳定可靠。

2.4水平位移监测分析

支护桩受到的侧向压力小,导致水平位移方向朝基坑外侧,并且该侧水平位移较小,说明双排桩对控制基坑变形效果明显。由位移曲线可发现,在每次土层开挖位置水平位移出现明显的突变,但随着相应锚杆或者内支撑的施工,水平位移增加缓慢并出现减小趋势,表明锚杆与内支撑对基坑变形起到了控制作用。与上文数值模拟得到的水平位移略有差异,但差异不大且变化趋势相同,说明结果具有一定的可靠性。存在差异的原因可能有:①现场环境复杂,在施工过程中可能会对监测点造成一定的影响;②监测仪器本身以及监测过程中都可能使监测数据差生误差,可能造成最终累计误差较大;③数值模型中的模型尺寸、边界条件设置以及支护构件等效也可能使计算结果与实际结果造成偏差。

2.5钢支撑的安装

(1)直撑的安装。于地面预拼接标准管节,检测直撑的轴线和平整度,根据与设计要求的差值纠偏。为支撑编号,有序取用。在钢围檩上测放直撑的中心位置,作为安装时的参照基准。支撑跨度较大时,配置横梁,根据支撑两头的长度拼装支撑,经检查确认支撑无误后,用龙门吊一次吊装到位。支撑被吊装至指定位置后,拉出活络端以便顶住钢围檩,在专员的指挥下联合操作千斤顶,将其骑放至活络端头,完成油管管路的连接作业,检查施工状况,若无误则施加预应力。于活络头端中楔紧楔块,采取点焊措施以提升结构的稳定性,松开千斤顶和钢丝绳,最终将直撑精准安装到位。(2)斜撑的安装。斜撑布设位置规划在端头井拐角部位的钢支撑处,与冠梁及钢围檩斜交。冠梁施工时,于首层斜撑端部设截面为边长990mm的等腰直角三角形钢筋砼牛腿,高度与冠梁保持一致。二、三层斜撑制作由钢板加工成型,布设时要求其与钢围檩呈45°夹角,判断位置关系,做焊接处理,再按照与直撑安装相同的方法将斜撑安装到位。

2.6预应力的施加

提前标定油泵和千斤顶,使用过程中定期校验,保证预应力施加精度。分阶段依次施加预应力,首先施加至设计值的50%,检查螺帽、螺栓、焊接部位各处是否有开裂或其它异常状况,若无异样则继续施加至80%,最后施加至设计值。预应力施加期间各项数据需完整的记录,作为评价预应力施工效果的依据。

2.7拆撑施工

(1)拆除流程。底板及侧墙混凝土浇筑至第三道钢支撑下,实测强度完全达到设计值时可将第三道支撑拆除;安排侧墙和中板的施工,此部分的混凝土实测强度达标后,拆除第二道支撑;将剩余侧墙和顶板施作成型,混凝土强度达标后将第一道支撑拆除。全程循序渐进,保证支撑拆除的顺畅性和混凝土结构的完整性。(2)拆除方法。分段、分层拆除,配套龙门吊,吊装钢支撑装置。按20%分级逐步卸载,期间加强对结构变形状态和内力的监测,若有异常随即回顶,以免结构受损。钢楔被取出后,借助龙门吊将支撑吊出,存放至指定位置。拆除期间由专员在现场指挥,避免磕碰、构件坠落等事故。

2.8外墙防水施工及侧壁回填

地下室回填需待地下室结构施工完成,外墙后浇带封闭后进行,外墙与基坑围护结构间的区域需结合防水层及保护层施工分段进行,回填土施工流程如下:基层清理→防水层施工→保护层施工→回填矿粉→修整、找平、验收。利用换撑梁加固的金属管,采用溜管法配合人工手推车回填施工,溜管直径300mm。溜管应在顶端焊接投料斗,使用反铲勾机直接将矿粉抛入料斗内滑落至基坑底部。

结语

深基坑施工时要科学选择支护技术,提高岩土工程质量,提升基坑工程的施工稳定性。在深基坑施工过程中,内支撑支护属于重要环节,以科学的方法设置内支撑支护结构对于维持深基坑稳定性有重要意义。施工单位需立足实际,根据深基坑施工规模、现场地质条件、水文条件等选择适宜的支护方法,严格依据规范将支护作业落实到位,同时在施工期间加强现场监测,根据实测数据判断支护效果,必要时采取加强支护措施或对既有的支护方案进行调整。在全面的管控下,有效发挥出深基坑内支撑支护施工工艺的应用优势,保证施工安全,提高施工质量和施工效率。

参考文献

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