浅析建筑工程深基坑施工中的技术及控制措施

时间:2022-08-19 08:22:12

浅析建筑工程深基坑施工中的技术及控制措施

【摘 要】建筑施工中关于深基础的施工历来是一项危险性高、施工难度大、涉及专业学科广、受环境自然因素影响大的系统工程。伴随着我国城市化进程的不断深入,城市逐渐向着“宽广、深入”的方向发展,为了与这一理念相一致,必须做好建筑基础的施工质量及相关的控制技术,分析近几年的施工实际,在深基坑中的事故事故呈现多发态势。在目前的深基坑施工中,首先需要解决的就是施工安全及结构可靠性问题,若想在不增加工程投入,确保工程顺利完工,就必须落实施工技术以及相关的安全控制措施。本人结合自己的工作实际,对于建筑施工中的深基坑施工问题作了如下阐述,希望可以为今后的施工带来参考价值。

【关键词】建筑施工;深基坑技术;安全控制

伴随国内经济建设的迅速升温,为了满足城市发展与人口的相适应,高层建筑逐渐走向建筑历史舞台,由于高层建筑的施工难度大,安全系数要求高,其基坑施工成为建筑施工的重中之重。由于高层建筑的全面铺开,城市到处可见建筑深基坑作业,但是一般以作业面积狭窄、施工距离较近、基础深度增加、施工范围大等特点最为明显。如何能在保证工程投入及施工时间的前提下,引入先进工艺,最大程度保证深基坑基础的安全性,是施工人员及设计人员需要面对的问题,本人结合自己的工作经验,结合深基坑施工中碰到的问题加以阐述,并提出相应的解决方案。

1、建筑工地深基坑施工过程简述

对于一个地点的深基坑施工与当地的地质构成、水文信息有密切的联系,如果施工处于城市中心或者先发城市中,深基坑的施工将更加困难,要保证城市地下管网、相邻建筑物地基、地下交通网安全的前提下,保证深基坑施工具有很大的稳定性。综合上述因素,导致深基坑施工苦难的因素不仅包含本身的施工技术限定,还受当地施工环境的影响,作用面众多,影响因素有很强的综合性。而且,深基坑基础背后隐藏的高难度岩土工程等问题富有极大地挑战性,在研究中具有很大的不确定性。为了破解这一难题,在未来的建筑施工中,建筑技术人员应该注重关于建筑深基坑的开挖、支护等,在实际工程中,要特别重视深基坑施工同岩土工程、环境控制工程之间的联系,做到具体问题具体对待,杜绝照搬以往施工经验。

2、国内目前建筑深基坑施工中的常见问题

针对于深基坑施工中,一定的施工流程是深基坑施工的重点,但是在执行施工程序中,存在诸多不确定性及环境制约,但是,作为深基坑施工,必须做好关键步骤的严格要求,这样一来,对于深基坑施工中出现的问题及时发现是很有必要的。首先,是地下水层问题,按照地下水的分布条件,深基坑施工中涉及到的有含气带的上层水分布、饱和带的潜藏水质、以及承压水带三类。对于地层质地较为疏松、岩石裂口处等地段是潜藏水的主要分布场所,对于潜水层来说,主要分为弱透水层及强透水层;这一水层显著的特点是,水体压力较低,甚至为平流水无压力,水量估值不确定;而这一层面的水也是在深基坑施工中接触最多的,它受外界环境影响很大,但是,在一定范围内,水层的变化具有一定的规律,这样一来,就使得深基坑施工有章可循。在工程实际中,为了显著减小水对深基坑的破坏,可以从治理地下水方面切入。在以往的施工中,由于水破坏治理不力,导致的施工问题很多,最主要的就是,水体侵入土层,使得深基坑的支护结构发生不均匀沉降,结构内部应力过大,使得外部支护结构发生严重变形,考虑到施工规划问题,采用桩基础形式是解决这一问题的根本途径,利用混凝土灌注桩,将基础打入岩石部位,保证沉降的可控制性,为了控制施工成本,可以结合当地的水问题,具体确定灌注桩的直径,为了保证桩基础的强度,可以设置混凝土圈梁,主要受力构件选用大直径灌注桩,如果地基中,存在过多的粘土,则可以采用钢板桩,宜采用混凝土支护墙。在具体的深基坑开挖中,还存在以下一些不安全因素,譬如:对于结构支撑的可行性分析不够,由于承压力过大,使得桩基础发生倾斜,由于连接处剪切力多大,导致钢筋焊接部分发生虚焊现象,加之工地焊接中,存在焊点不密集、焊接遗漏等问题,是这种情况更加严重;还有,就是排水系统不够完善,集水井修建的过于窄小,不能与巨大的水量相匹配,排水沟设施修建不牢靠,导致阴雨天,深基坑中积水严重,由于雨水的酸碱度对于支护结构中的钢筋有很强的腐蚀作用,如果不能及时清理,将引起严重的后果。

3、针对以上深基坑施工中的问题作出的对策

本文着重从地下水影响方面进行针对性阐述,由于工地中,桩基础以上部分的挡土墙及防水帷幕寻在缺陷,由于帷幕渗水,导致基础中的一些质地较细的矿料外漏,后果不堪设想。为了解决这一问题,首先应该立刻停止排水措施和土方开挖工作,采用密封胶条对渗漏部位进行密封处理,先将渗漏源头切断,在基坑修建若干集水井,进行高水位集水作业,对于管道破裂处要及时更换。在初步的防水手段进行完毕以后,要对基坑周边的土壤进行沉降观测,如果沉降值过大,则需要采取其他必要的措施,对于渗水倾斜的结构来说,应该先对倾斜的结构进行匡扶,并设计圈梁保证结构的一体性,然后在重新设置防水帷幕。对于深基坑的支护结构来讲,为了降低后续施工成本,在前期灌注钢筋混凝土桩时,要加大结构直径,保证力学性能达标,在实际施工中,可以进行多约束条件分析,建立数学模型,将地质条件、外界温度等作为约束条件,选取最优化的施工方案,最主要的就是如何选择可靠的支护结构,一般利用支撑锚固的方法较多,也可以多种方法并举,针对不同的施工部位采取不同的施工手段,总之挑选出一套最优化模型,不管方案如何选取,必须首要保证结构的安全性、耐久性、实用性。在保证混凝土的强度和耐久性的前提下尽量减少水泥用量,比如,可以在混凝土中参入粉煤灰,不仅提高混泥土的抗渗性,还极大地降低了水泥用量,一句多得,而且,在后期强度表现上,其盐类腐蚀的抗性明显提升,在此基础上,配以适当的混凝土外加剂,可以减低混凝土开裂的可能。考虑到建筑施工中关于深基坑的部分,也属于水工建筑施工的范畴,在水工建筑中,最主要的混凝土病害,就体现在内部钢筋遭受水中盐类、碱类物质的长期化学侵蚀,也就是一般讲的钢筋锈蚀,为了防止水工建筑中钢筋的腐蚀,提高钢筋的耐久性,最大程度阻止外部环境中的氯离子、二氧化碳、氧气、及水分的入侵,在保证混凝土结构强度及耐久性的基础上,提高抗渗性,最重要的途径就是,合理调配外加剂的使用,在浇筑过程中,要保证外加剂分配均匀,最后浇筑完毕时,应该进行机械振捣,并且在硬化以后,要进行相应的养护,常采用的养护措施有,蒸汽压蒸养护、覆盖保温设备等。

4、结束语

总而言之,对于城市高层建筑来讲,其深基坑的开挖与具体施工时整个建筑环节中最复杂同时也是最重要的部分,其相应的施工要求极其严格,对于施工工序有明确的规定,利用先进的施工工艺、采用优良的建筑材料、配合专业大型施工设备是非常必要的,是保证整个工期顺利进行,确保建筑物安全、可靠的重要保证,需要肯定的是,深基坑施工还具有非常广阔的发展前景,伴随基坑支护技术、建筑给排水、建筑观测等相关领域的不断发展,在这个基础上,只有在今后的施工中关注工程实际,多引入先进的施工技术,才能进一步确保深基坑工程的安全和稳定。

参考文献:

[1]王文光.深基坑支护事故处理经验录[M].北京:机械工业出版社,2005.

[2]刘青.深基坑工程设计的优化原理与途径[J].岩石力学与工程学报,2001.

[3]姚琴.深基坑工程存在的问题以及发展展望[J].山西建筑,2007.

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