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高层建筑基坑支护及土方工程技术研究

董光杰

黑龙江帅龙建筑工程有限公司

摘要: 为了满足我国城市化发展的需求,促使我国高层建筑得到了快速发展,其中基坑支护及土方工程技术作为高层建筑的主要施工工艺,得到了广泛的应用。但是,由于基坑支护技术在实际中的应用,具有种类多、深度大和施工难度高等特点,导致在实际展开工作中基坑支护技术运用成果不理想。因此,有必要对基坑支护及土方工程技术进行研究。
关键词: 高层建筑;基坑支护;土方工程技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157007
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引言:基坑支护及土方工程技术是近几年新兴起的一项建筑施工技术,并且因为其具有诸多优点而得到了广泛应用。现代城市建筑正逐渐向高层方向发展,因为高层建筑可以很好的节约城市的土地资源,但是高层建筑施工周期长,施工的工艺复杂,所以对高层建筑施工技术提出了更高的要求,在这一背景下,基坑支护及土方工程技术应运而生。

一、高层建筑工程基坑支护施工技术的特点

(一)支护种类繁多

随着我国现代社会经济和科学技术的不断发展,建设工程中使用的基坑支护类型不断增加。工程建设中的主要问题是如何选择与实际建设一致的建设,这就要求我们需要有效利用基坑支护技术。深基坑的支持类型分为增强型和支持型两种,增强型可以再次分为水泥混合桩支撑、悬臂支撑、混合支撑三种。支持类型可以分为柱桩支撑和低连续壁支撑等类型。实际上,这些支持采用的主要原则是为了确保最终项目建设基础的稳定性和安全性。

(二)基坑深度大

近年来随着城市化建设的增加,我国的建设用地面积持续减少。所以在实际的工程建设中需要节约土地,控制好建筑物的建设高度,在保证高度持续提高的同时,对地下的土地空间也要充分利用。因此,在这些高层建筑的建设中,为了保证整个项目的安全性,需要更加紧凑的深基坑建设项目,这也是现代建设中使用深基坑施工的理由。

(三)基坑施工难度较高

深基坑的建设难度主要反映在我国复杂多变的地形上,我国幅员辽阔,各地区的地形条件都不连贯。其中,特别是在我国沿海地区,很多管道都铺设在地下,线路设置得很复杂。因此,深基坑支护的建设更加困难,建筑空间非常有限,这也是我国高层建筑面临的最大挑战。而且,建筑物工程任何一部分发生问题的话,都不能保证本工程的施工质量,同时,也会影响周边建筑物的安全性和利用效果。

二、高层建筑工程基坑支护技术的应用

(一)土钉墙支护施工

在高层建筑工程学中,应用基坑支护技术主要是为了提高深基坑的稳定性和支撑力。这项技术可以广泛使用,适用于工程施工前的准备、钻井和斜面的修理、内部排水系统的建设、初期的混凝土喷涂、打孔作业、加固网状物、双重喷涂混凝土和基础坑排水等。基坑支护通过将这个过程应用于工程建设,可以有效保证基础项目的稳定性和斜面的承载能力。此外,在测量过程中,应在添加控制桩检验基准后对截面进行测量,对测量结果进行综合和慎重确认,并将测量结果报告相关部门进行签名和确认。在建筑测量布局的过程中,首先需要检查测量仪器,科学控制测量误差,测量员必须精通设计图纸,将测量结果和图纸内容的差异控制在最小限度。为了切实满足路基测量结果的实际使用要求,相关部门增加了临时的延迟点,确保在路基重新测试期间合理控制测量误差,在指定的时间范围内完成规划好的工程,进而保证项目质量。

(二)混凝土灌注桩施工

混凝土灌注桩施工的主要目的是为了强化基础项目,从而可以提高基础坑的支持力。这项高技术的工作流程是通过对一个站点施工桩进行配置,再用矿渣罐挖掘、埋入,紧接着把孔位置修正,去除废料,最后把钢管里的水注入混凝土,经过这一系列的技术流程来促进项目的基础坑支护工作完工。同时,在开洞之前需要调查孔的位置、尺寸和深度,另外,必须提前检查所使用的混凝土的温度,温度要确保不超过30度。

(三)搅拌桩支护施工

搅拌桩支护技术主要用于高层建筑的施工,其目的是为了加强基础薄弱的地方。如果使用水泥、石灰、其他硬化剂与柔弱的土壤混合,反应后会形成一种固定体型的木桩夹壁,通常情况下,相互连接的桩处理后会变成混合墙,把其放置在正方形或三角形上,有提高基础稳定性的效果。同时,这种带桩墙还可以起到防止渗漏的作用,使得高层建筑在支护工程中不需要排放地下水,非常便利。

(四)地下连续墙支护技术的应用

地下连续墙支护技术也是深基坑支护中比较常见的一种技术。连续墙的强度主要反映在最终弯曲力矩上,弯曲力矩必须基于结构的尺寸和配筋情况,根据墙壁的厚度、墙壁的材料、钢筋的强度来计算各墙壁截面的容许极限弯曲力矩。钢筋混凝土墙主要用于地下连续墙的支护工作中,在使用该技术进行施工之前,首先要确认机器设备的使用情况,分析基坑轴的位置,使土石壁的挖掘能够顺利进行。此外,在注入钢筋混凝土时,为了确保钢筋混凝土壁的强大稳定性,必须确保钢笼的稳定性。通过合理应用地下连续墙支护技术,不仅能提高基础强度,而且能够大幅降低建设成本,保证整个建设项目的最大经济效益。

三、高层建筑土工工程技术研究

(一)土方工程的机械化施工

工程人员首先需要使用推土机进行填充,然后使用滚柱形传感器在平面平坦的状态下碾压填土,为了防止滚柱下沉,填土的紧凑性和均匀性必须满足要求。在轧钢机对填土实行碾压的过程中,工程人员必须控制驱动速度在合理的范围内,在不超过每小时2km的条件下执行平铺轧和振动轧延。此外,碾压变量也请严格遵守规则,同时,还要控制碾压机与基础管线之间的距离,避免因滚动而造成管线损伤或位移。工程人员需要反复使用平碾压路机,把填土的地方压实,期间必须将填充的厚度控制在25-30cm以内,压缩变量必须是6倍以上,但不能超过8倍,滚柱的重叠需要控制在15cm到25cm之间。为了有效地避免倾斜和倒角的发生,砂轮的边缘和滤镜的边缘之间的距离必须大于500mm,工程人员可以使用小型碾压机或手动碾压方法,处理未压实的角或倾斜边缘。

(二)土方的填筑与压实

填方项目中土壤的稳定性和强度是土壤填充和碾压所需要考虑的主要因素。因此,工程人员必须在深入理解碾压方法、填充方法和填充材料后,做出正确的选择。其中,主要的填充方法是振动法、压实法、滚转法。另外,技术人员在深入调查土壤水分量和加固作业的同时,还必须有效地掌握加固后填土的质量检查方法。第一,碾压法。碾压法和其他两种方法的区别在于,对土壤施加的压力来自机械滚轮,羊足碾和平碾是较常用的机械。平碾的本质是自动滚轮,其动力是由内燃机供给的。羊足碾同它相比,对地面的作用面积更大,效果更好。第二,夯实法。此方法对土壤施加的压力来自于物体自由落下产生的冲击,一般适用于碎石类、粘土类地基的加固工程中,具有很大的优势。第三,振动压实法。振动压实法中使用的装置是振动压实机,相对来说,其比较适合于砂质土的压实操作。

(三)土方工程专项施工方案的编制

准备工作没有完成时,不允许工程人员开始土方工程的施工。建设单位必须在建设前学习气象技术数据、土木建设图纸、工程纹理、原地下管道等资料,并以此为基础编制组织设计。

四、结束语

现阶段,基坑支护及土方工程技术在高层建筑施工中占据的地位越来越高,与建筑的质量息息相关。因此,高层建筑施工单位应该积极加强对基坑支护及土方工程技术的研究,保证工程的施工质量。除此之外也要做好施工现场的管理工作,保证施工进度和质量,使施工人员的行为更加的规范化,从而提高高层建筑工程项目的质量与安全性,为建筑行业的发展提供帮助。

参考文献:

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