论建筑工程基坑围护施工技术

　　【摘要】：本文以下内容根据笔者多年的实践经验，简要论述了建筑工程基坑围护施工技术，仅供参考。
　　【关键词】：建筑工程；基坑；围护；施工技术
　　
　　1、前言
　　改革开放，特别是我国加入WTO以来，我国的经济得到了很大的发展，城市化进程不断加快，城市的基础设施迎来了建设的高潮，建筑工程属于城市基础设施的重要组成部分，也得到了很大的发展，一些高层特高层的建筑在城市建设中不断涌现。随着建筑高度的不断增大，基坑的深度不断加深，这对基坑的围护带来了难题。本文以下内容根据笔者多年的实践经验，简要论述了建筑工程基坑围护施工技术，仅供参考。
　　2、建筑工程基坑围护施工技术概述
　　根据笔者多年的实践经验，并参考其它资料，认为建筑工程基坑围护施工方法主要有如下几个种：第一，悬臂式围护结构，这里指设有支撑和锚杆的围护体系。悬臂式的需要有足够的入土深度和锚杆的抗弯强度来保证围护的稳定和结构的安全，所以这种围护结构适合土质较好、开挖深度还不是很深的基坑。悬臂式围护结构采用抗拉强度较高的材料抵抗土压力引起的结构内力，保证施工期间基坑侧壁稳定。根据围护结构采用的材料可分为钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩等。一是钢板桩，钢板桩是对钢带进行连续冷弯变形，形成截面为Z形、U形或其它形状，可通过锁口互相连接的板材。钢板桩适用于淤泥、淤泥质土、饱和软土及地下水位较高的深基坑围护。施工时将钢板桩用打桩机打(压)入地基，使其互相连结成钢板桩墙对坑壁土体进行支挡。钢板桩强度高，防水性能好，施工快速简便，占用空间小，并可在基坑施工完毕后拔出，在下一工程重复使用。但钢板桩价格较贵，无内支撑时刚度小、变形大，拔桩时易引起土体移动，造成周围土体发生沉降。当基坑周围环境要求不高、安全等级二、三级、开挖深度≤5m时，可采用悬臂式钢板桩。二是钢筋混凝土板桩，由于钢板桩价格较贵，改用价格相对较低的预制钢筋混凝土板桩来代替。钢筋混凝土板桩其截面形状有矩形、工字形薄壁和方形薄壁三种形式。矩形板桩采用榫槽结构，宽度一般0.4-0.7m，厚度0.5m，深度可达20m左右，板桩两侧设置阴阳榫槽，板桩沉入土中后可在接缝处注浆处理，防止地下水渗透。工字形和方形预制钢筋混凝土板桩壁厚0.08-0.12m，截面尺寸在0.5×0.5m。钢筋混凝土板桩虽然造价较低，但施工不便，插入土中时易引起周围土体挤压变形，接头处的防水处理不易做好。这些特性使得它不宜在建筑密集的市区使用，也不适于在硬土层中施工。三是钻孔灌注桩。当在较硬的土层中开挖基坑，上面两种板桩不易插入坑周土此时可采用大直径钻孔灌注桩抵抗土体的水平推力，灌注桩直径一般0.6～1.2m。钻孔灌注桩作为围护结构的常用平面布置方式。当无地下水时，可稀疏布置，利用土拱效应围护周围土体，亦可采用一字形布置；当地下水位较高时，可采用搭接或交错相切布置，但由于桩施工时垂直度不容易保证，防水效果不好，此时一般在钻孔桩外侧再增设阻水帷幕，内侧则采用稀疏布桩方式，阻水帷幕可采用深层搅拌桩旋喷桩或注浆处理方式。钻孔灌注桩施工容易，自身刚度大，强度高，既适用于软土层，又适用于硬土层。其缺点是施工速度慢，质量控制难度大，工期较长，施工产生泥浆影响周围环境，防水效果不好，需要结合阻水帷幕。第二，拉锚式围护结构，这里主要指由围护桩或者是墙与锚杆组成的围护体系。锚杆分为地面锚杆和土层锚杆。其中，地面锚杆需要有充足的场地设置锚桩和其他锚固装置，而土层锚杆要求土层有较大的锚固力。所以这种围护体系适合有较好土质或较大场地的建筑工地。第三，内支撑围护结构，当基坑开挖深度较大。而且周围环境不具备锚杆施工时，可在悬臂式围护结构内部设置支撑结构体系，该体系称为内支撑围护结构。内支撑结构是承受围护桩或墙所传递的水、土压力的结构体系，用以减少围护结构的位移，但内支撑的设置对土方开挖和地下结构施工带来较大不便。围护桩墙常采用钢筋混凝土桩、钢板桩、地下连续墙，内支撑常采用钢筋混凝土或钢管(或型钢)做成。内支撑围护结构适合各种地基土层，但设置的内支撑会占用一定的施工空间。第四，土钉墙围护，由加固的土体、密置的土钉和喷射于坡面的混凝土面板组成。土钉围护适合地下水位以上的砂土、粘性土和碎石土等土质，不适合淤泥或淤泥质土等土层。第五，水泥土桩墙围护，利用水泥作固化剂，通过深层搅拌机械在地层深处让水泥和软土发生一系列的物理化学反应，凝结成具有整体性和一定强度的水泥土桩。这种围护适合淤泥或淤泥质土等软土土层的基坑围护。
　　建筑工程基坑围护的可供选择的施工方法很多，在进行具体施工的时候最主要的就是要根据工程地质的实际情况、周围环境的特点、不同围护型式的特点、造价及基坑开挖深度、施工作业设备等综合确定。当地质条件较好，基坑深度较浅时，周边环境要求较宽松时，可采用土钉墙、重力式挡土墙等；当周边环境要求高，基坑深度较深时，应采用悬臂式围护结构或拉锚式围护结构等，当基坑深度大，周边环境要求较高且地质条件较差时，应采用内支撑型式较好。也只有合适的施工方法才是保证基坑围护施工的安全，但是由于篇幅有限，本文以下内容对建筑工程基坑维护施工中的土钉墙围护施工技术进行简要的介绍。
　　3、土钉墙围护施工技术
　　根据作者多年的实践经验，认为要做好基坑的围护施工工程，把握好土钉墙围护施工技术，需要从如下几个方面认识土钉墙围护施工技术。第一，土钉墙施工工艺。土钉墙施工工艺流程:土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→安钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔→钻至设计深度→清孔→插入土钉→压力灌浆→养护。喷射混凝土面层施工工艺流程:立面平整→绑扎钢筋网片→干配混凝土料→依次打开电、风、水开关→进行喷射混凝土作业→混凝土面层养护。第二，大面积基坑开挖,由于地表层的滞水和深层的渗水及降雨,会造成基坑大量积水。这些水如不及时排出势必影响施工,所以在坑的四周、坑内每隔一定距离挖一条积水沟和相应的积水坑。每一层开挖基本上做到积水沟与积水坑连成网络,并及时将积水抽出坑外。第三，土钉使用前须除锈,除油、焊牢，为保证土钉插入孔后居孔中央位置,以便在注浆后增大钢筋与砂浆的握紧力,土钉应焊托架,托架为对中支架,相邻两托架间距2m，注浆管同土钉插入锚孔时,对注浆管下端口应采取保护措施,以免堵塞，注浆管必须随土钉下至孔底,若中途注浆管脱落,必须重新安装土钉，注浆的水泥浆液按设计配比进行,水灰比为0.45-0.55,速凝剂用量为水泥用量的3%,控制压力0.2-0.4Mpa，注浆时,要做到边注浆边往外拉动注浆管,不可拉动得太快,以免造成水泥浆脱节而使浆液不够饱满，注浆开始或中途停止超过30min时,就用水清洗注浆机及注浆管,重新注浆，砂浆严格按配合比计量并搅拌均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆应在初凝前用完,并严防石块,杂物混入，注浆过程中观察孔口返浆情况,如孔口返浆用粘土在孔口围僵,确保浆液的密实。第四，挂网，挂双向钢筋网,挂网时间应在注浆4h后进行。网距壁面30mm,与井字型钢筋架焊接在一起或用铁丝扎牢。采用螺纹钢与同层土钉贯穿作为联系肋筋,肋筋与网面钢筋绑扎或焊接牢靠。第五，待钢筋网编制与连接筋焊接完成后,应及时喷射混凝土面层。可以采用空压机喷射装置,喷射混凝土配合比严格按实验室配制单,同时加入一定量的外加剂,速凝剂的掺入比为3%,喷射混凝土强度等级≥C20。第六，土钉弯头四周用一根一定长度的钢筋与联系筋焊接。挂网喷混凝土的围护，基坑先放坡挖土,人工修面,按设计要求人工打入钢筋土钉,挂双向钢筋网,按照规范满足保护层的要求,喷射一定厚度的强度不低于C20混凝土。
　　4、结尾
　　建筑工程基坑围护施工技术对于建筑基坑的安全具有非常重要的意义，作为一名技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，为建筑工程基坑围护施工质量的提高做出应有的贡献。
　　【参考文献】
　　[1]《深基坑工程设计施工手册》高有潮等，中国建筑工业出版社
　　[2]《建筑基坑围护技术规程》余志成等，中国建筑工业出版社
　　[3]《建筑基坑围护技术规程应用手册》蔡伟铭等，中国建材工业出版社

《论建筑工程基坑围护施工技术》

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