深基坑支护技术在深基坑施工中的应用,可有效提高整个工程的安全稳定水平,对提高整个施工工程的质量和效益具有重要意义。
1 深基坑支护技术的特点
1.1复杂性
深基坑支护施工技术包括多种支护技术,有必要做好钢板桩、地下连续墙等支护结构的选择和设计。施工人员应根据现场地形、基坑结构等情况制定施工方案,确保支护结构更加安全。同时,由于各施工现场气候和地下水位的差异,各工程采用的深基坑支护技术也不同。施工单位必须提前详细调查施工状况,收集数据制定支护方案,并在整个施工过程中动态监督支护趋势,优化支护施工方案,提高施工质量。
1.2区域性
由于不同地方的岩石特性和分布不同,确定了深基坑支护技术的区域特征。施工单位应事先对施工现场情况进行调查,根据调查结果合理选择支护形式。例如,在软土地基施工中,钢板桩支护和压力桩支护技术有利于提高基坑稳定性;在岩体地区,锚杆、喷射混凝土等施工技术的应用有利于提高基坑边坡的安全性。在每个施工现场,降水和温度都是不断变化的,这也会在一定程度上影响深基坑支护施工的效率和质量。
1.3安全性
为了保证基坑的安全,有必要制定完善的深基坑支护施工方案,并坚决执行方案要求。根据基坑深度和现场地质条件,制定支护设计方案,选择最佳支护结构类型,确定基坑支护参数。同时,对施工质量进行动态监督管理,减少质量隐患。此外,施工现场环境的复杂性决定了施工过程中会有许多安全隐患。深基坑支护技术应注意基坑变形、土压力等多项数据的调整,及时发现并采取措施处理危险情况。
2 土建基础施工中的深基坑支护施工技术研究
2.1钢板桩支护施工技术
与传统的支护施工技术相比,钢板桩支护施工技术具有较强的灵活性,是目前土木基础施工中较常用的深基坑支护施工技术之一。在实际施工过程中,可以充分利用钢板桩的高强度特性来加强深基坑的支护效果。但该技术对地质环境要求较高,适用于地质条件复杂性较低的土木工程。因此,有必要综合考虑施工区域的地质条件,详细制定施工技术方案。钢板桩支护施工的技术要点如下:
1)钢板桩支护施工技术应用前,有必要对钢材质量进行检测,避免钢材性能不符合要求,影响深基坑支护效果。全面测量钢板桩的性能,便于及时更换不符合要求的钢板桩,保证钢板桩的施工质量。
2)经测量、放线后,再次确定钢板桩墙位置,避免钢板桩与实际位置出现偏差,并严格按照钢板桩支撑施工技术工艺规范操作,减少施工中不必要的问题。
3)施工人员应垂直插入钢板桩,并控制打入速度,打入设计深度。随时观察钢板桩的垂直度,及时纠正偏差和纠偏,防止破坏深基坑原有结构。
2.2地下连续墙支护施工技术
地下连续墙支护技术采用现代挖沟设备开挖深槽。在泥墙保护作用下,要求施工人员在沟内放置钢笼,采用管道法浇筑混凝土后形成钢筋混凝土墙。钢筋混凝土墙体具有抗渗能力强、刚度大的优点,可以降低基坑坍塌的概率。施工总承包商应提前做好现场勘察,掌握地下水位、土层结构特征等参数,制定完善的作业方案。合理选择合适类型的挖沟机械,同时在作业过程中控制槽壁的垂直度,保持槽底平整。确定最佳浆比,保持沟内浆面稳定,避免漏泥。钢笼制作需要控制好钢筋规格,保持适当的距离,准确安装钢笼,防止混凝土浇筑变形的隐患。在地下连续墙的最后施工环节,施工人员应首先检查沟底是否有杂物,并确保干净整洁后才开始浇筑。采用导管法保证混凝土在整个沟槽内均匀填充,在混凝土浇筑过程中应控制浇筑速度,并注意混凝土坍落度,减少混凝土离析的概率。
2.3土层锚杆支护施工技术
土层锚杆支护施工技术在土建基础施工中的应用,主要是为了在深基坑施工过程中提高土层的稳定性,避免周围土层受振动影响而发生垮塌事故。土层锚杆支护施工技术中有以下四点。
1)施工前,做好施工现场勘察,结合勘察结果和深基坑支护施工要求,确定锚杆结构在土层中的形式和固定位置,明确土层锚杆支护的施工标准和操作流程,确保土层锚杆支护的操作标准。
2)所选锚杆体的长度、平整度应符合有关要求,且杆体表面无钢绞线。锚杆体参数确定后,即可进行加工。选择平坦开阔的区域制作螺栓体,避免杆体与周围物体碰撞造成变形,影响其性能。非锚固段两端覆盖塑料软管并固定,避免施工时塑料软管移位。
3)安装锚杆时,施工人员可参考设计图纸确定钻孔位置和钻孔深度,并在钻孔过程中注意钻孔速度和深度控制,随时检查钻孔深度,当地脚螺栓钻孔深度达到设计要求深度时暂停钻孔。
4)钻孔过程中如遇到障碍物或其他异物,应停止钻孔,避免剧烈钻孔对钻头造成损伤。障碍物清除后,继续钻孔。同时,施工人员还应严格控制钻进参数,钻孔深度偏差控制在1%以内,钻孔倾斜率不大于3%。注浆作业应规范进行,由上至下注入水泥砂浆,形成有利于提高土层稳定性和有效控制建筑变形的支撑结构。
2.4护坡桩支护施工工艺
深基坑施工是土木基础施工中的重要环节,在实际施工过程中容易发生深基坑边坡垮塌,威胁着土木基础的施工安全。因此,护坡桩施工技术可合理应用于土木基础施工中,防止深基坑边坡坍塌,有效提高深基坑周围土体的稳定性。护坡桩支护施工技术中有以下两点。
1)钻孔作业时,施工人员除控制钻孔速度外,还应实时观察周围及上部土层的稳定情况,然后结合现场施工情况对现有护坡桩施工方案进行调整和完善,以保证后续施工作业的正常开展。
2)对于钢筋笼的制作,在编制设计图纸及相关规范的基础上,考虑土建基础施工中对深基坑支护的要求,选择合适的焊接方法,使钢筋笼的牢固性符合深基坑支护施工技术标准。钻孔工艺完成后,将事先准备好的水泥砂浆注入孔中,当注浆高度达到所需位置时,可将钢筋笼垂直放入孔中,并可控制钢筋笼的速度和角度,避免钢筋笼与孔壁碰撞造成的变形问题。
2.5排桩支护技术
桩排支护是将钢筋混凝土、支护桩等按特定顺序排列,起到支护结构的挡土作用。该技术具有施工工艺方便、结构刚度强、造价低等优点,适用于深8~14m的基坑工程。先钻孔支护桩,再在桩内灌浆,发挥结构支护作用。在工程实践阶段,施工人员可选择间隔柱的布置,相邻桩间隔布置,也可选择紧密布置,以发挥排桩的防水功能。该技术应用操作简单,适用于软土现场。在该技术的实际应用中,施工人员可根据基坑深度和现场需求合理选择桩排方式。基坑深度越大,需要的支护设备越多,因此钻孔桩的布置越密集,以保证基坑支护结构的稳定性,显示其应用优势。
2.6土钉墙支护技术
在深基坑支护阶段,土钉墙支护是将土钉打入天然土中进行加固,并向顶部喷射混凝土,使混凝土与土钉结合形成重力挡土墙,控制挡土墙后方基坑结构的压力,保证开挖面支护效果。支护结构稳定性好,结构承载能力强,施工设备相对简单,适用于基坑深度不大,满足保水保土需求的施工现场。由于土体抗剪强度较低,结构完整性较差,基坑开挖深度达到一定程度可能对土体完整性造成破坏。此时可以选择这种技术,将土钉插入土中,与土相互作用,提高土的强度,保证边坡的稳定性。在该技术的应用阶段,土钉墙将承受来自基坑周围的结构荷载,不会产生整体坍塌问题,控制了结构的塑性变形,施工过程简单,机械化程度高。
2.7深层搅拌桩支护技术
深层搅拌桩技术是利用水泥等材料作为固化剂,在设计桩长范围内充分搅拌软土和泥浆,使水泥土发生物理化学反应,硬化后形成水泥土桩。采用这种技术可以提高地基的承载力,防止基坑周围的土壤和地下水渗入基坑。本技术适用于平原填土、粉土、粘土等土的环境,要求基坑开挖深度在6m以内,技术应用过程具有完整性,可机械搅拌。在施工过程中,技术人员可选择网格搅拌桩作为挡土墙,保证桩间重叠长度为20cm,形成完整结构后,基坑的稳定性不断提高。
3 建筑施工中深基坑支护技术的应用措施
3.1注重降水处理
传统的明沟排水和井点降水虽然比较简单有效,但前者容易影响排水效果,后者又会影响环境。现代降水处理可采用智能监控系统。施工人员利用传感器技术搭建智能监控系统,24小时监测地下水位等数据,通过数据分析判断降水趋势,确保降水处理方案更加可行。智能测控系统还可以整合实时数据,自主优化降水含量,达到精准控制的目的。传统的沉淀材料难以达到高效处理的效果。目前,施工人员可以选择保水性能好、吸水效率高的材料,并结合微生物沉淀、电化学沉淀等技术,控制施工成本,防止对环境的破坏。将地下水收集处理用于绿色灌溉和建筑用水,可以提高水资源的利用率,满足可持续发展战略的要求。整个降水处理过程应结合施工现场情况,不断完善降水细节,科学布置降水井点,确定最佳降水深度,控制降水速度等。只有采取综合多样的措施,才能达到预期的沉淀效果,帮助施工总承包商控制资金投入。
3.2监测与预警
依靠人工检测的监测方法极大地影响了数据采集的效率,再加上传统测量工具的应用,会影响数据的准确性。施工人员可以利用物联网、大数据等手段,通过搭建智能监测系统,安装在深基坑支护结构上,实时采集位移、应力等数据,创新监测预警方式。通过无线传输技术传输数据,实时动态监测支护结构状态,一旦发现问题,系统及时报警,提醒施工人员尽快处理。为了摆脱以往单一模型数据带来的偏差,施工总承包商还可以构建新的预警模型,充分整合多个指标的变化,深入分析各要素之间的相关性,确保预警更加准确。在此过程中,还可以利用人工智能技术对各种参数进行深入分析,不断提高预警模型的阈值,确保系统具有良好的适应性。为了保证施工项目管理的有序开展,施工总承包商还可以搭建信息化管理平台,有效整合监控、预警等参数,搭建信息化管理平台,方便工作人员实时查看所需数据,准确控制项目施工进度;并有助于及时调整操作方案,提高房屋建设的有效性。
3.3应急处理
施工现场环境、地质等条件的变化,大大增加了突发性问题发生的概率。在应急处理过程中,施工总承包商必须制定完善的应急预案,明确标注基坑塌陷、渗漏、支撑结构破坏等应急风险,并制定有针对性的处理对策。施工人员和施工资源是施工的核心,应急预案还应制定人员的疏散方式。当发生突发危机时,可以及时疏散设备,并进行临时加固保护。有效的应急处理可以快速解决施工危险,减少总承包商的经济损失。应急预案一旦制定,就要在施工现场进行多次演练,找出不足之处并加以完善,同时在后期施工中对细节进行实时更新,以更好地满足房屋建筑工程施工进度的需要。
综上所述,基坑支护工程是整个建筑工程施工中的关键环节之一,直接关系到后期其他子项目的施工质量。
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