建筑工程基坑围护方面的施工技术

【摘 要】建筑工程的基坑围护的最基本要求是防水挡土,从而保证施工的基坑内有一个安全施工环境.在建筑基坑里面因为计算方法以及施工工艺的不同而产生两种挡墙分别为重力式挡墙和非重力式挡墙.在这其中利用水泥搅拌桩来与复合土钉墙相结合的方式制作的支护,有效地解决了基坑施工中基坑边坡的强度以及稳定性两大问题.并且由于他的施工周期不长,几乎可以与挖土作业在同一时间内进行,可以说不需要花费额外的时间.

【关 键 词】基坑围护；水泥搅拌法；联合体挡墙

在现在的工程中,最为常用的挡墙支护是复合型复合土钉墙支护,起制作手段主要是通过将水泥土搅拌桩与复合土钉墙两者结合起来应用.这种结合方式的原理首先是通过水泥土搅拌桩的方式对施工的破土体进行一个加固,以达到解决土体几个比较常见的问题,如自立性还有隔水性以及喷射面层与土体的粘结等.通过水平向压密注浆还有二次压力灌注的方式解决掉对土体的加固还有土钉的抗拔两个问题,因此在建筑工程基坑维护中,有效地使用好水泥土搅拌桩是非常重要的一个环节.

1水泥搅拌法技术的发展

水泥搅拌法的试验研制工作在我国开展的时间是在上个世纪的七十年代,在初期的应用当中,水泥搅拌法主要是用于对软土的加固,在我国关于水泥搅拌法应用于基坑施工中最早的记录是在1981年的时候上海宝钢的p-5污水站的修建.随着我国建筑事业的发展,越来越多的高层建筑用地以及大量的地下工程设施兴建起来,从上个世纪九十年初期开始,水泥搅拌桩逐渐地在工程基坑中应用并得到迅速的推广.尤其是在沿海,比如上海、珠三角、福建等地区,水泥搅拌桩已经成为这些地方基坑围护中应用最为广泛的手段.

水泥搅拌桩在建筑工程的基坑围护中得到推广,其最主要的是这项技术最大限度地利用了施工地的原状土,这就降低了造价,并且拥有良好的防水性能；最大地缩小了对当地施工环境的破坏,而且可以应用在密集性的建筑群的施工中；由于水泥搅拌桩不用去设置内支撑,方便工程的施工,从而大大地缩短了施工时间.水泥搅拌桩是一种实用性非常强的方法,就算是在淤泥、淤泥质土还有流塑等粘土以及粉土的地基也照样能使用,这样的土质在南方分布比较广,这也是水泥搅拌桩在南方沿海等地应用广泛的原因.

2基坑中的联合体挡墙

过去挡墙主要是依靠自身重量去抵挡边沿破土的压力,所以在使用水泥搅拌桩的时候需要比较大的一个墙厚,因此施工场地必须不能太小.并且由于维护结构会产生较大的一个位移,所以水泥搅拌桩的深度一般用于的基坑工程不要大于6m.

经过几十年的应用与发展,水泥搅拌桩围护结构技术有了一个新的发展趋势,由之前的淡出的重力式挡墙转变发展到现在比较流行的组合型支护,在这其中,主要的框架形式包括水泥搅拌桩、锚杆以及刚性桩等,共同组合成合体式的联合体挡墙.这里面应用最多的联合体挡墙是有水泥搅拌桩与锚杆组合.这种组合集合了水泥搅拌桩在抗压防渗方面的优势以及锚杆所具有的抗拉优势.这样可根据实际情况利用锚杆施加预应力,从而可以在深度达到八米以上的基坑中使用.而这种联合体的挡墙在实际应用中具有造价低廉,侧向变形相对地来说不大,并拥有良好的安全性能,从而得到普遍的应用.

3基坑围护中的水泥搅拌桩应用

水泥搅拌桩施工工艺流程为：桩样放养→钻机就位→检验、调整钻机→钻进并打开高压注浆泵注浆至设计深度→提钻搅拌上升至工作基准面以下0到5m→重复搅拌下钻至设计深度→重复搅拌上升至地表→成桩结束→质量检测.[1]

水泥搅拌桩在施工过程中有着严格的施工规范.首先在施工前,要对施工的现场进行清理,平整好场地,将场地里的障碍物,如大石块、树根等等清除干净.根据施工地点的实际情况做到因地制宜,这样做可以满足机械能无阻碍地运输,在这里要注意的是,要保证有0.5m以上的覆土厚度在搅拌桩桩顶上.其次要做好搅拌桩机的安装以及调试,以保证机器能够正常稳定地运转.再次在施工前要检查水泥的准备情况.搅拌桩建成后是需要养护的,他的养护期不得小于28天,如果有工期规定有需要,根据工程的先后程序以科学的方法安排成桩流程以及掺入准备好的早强剂.但是在施工的过程中,必须要保证在基坑开挖的时候,水泥土以及混泥土能够达到设计中的需要.

如果施工规定要加快施工所需的进度,这个时候需要注意要尽最大的努力去减少施工中的冷缝,这时候的工程的水泥搅拌桩施工要同时有两台分别在南侧东端安置在搅拌机器围护体桩位,并且往两侧退打.一直到全部的水泥搅拌桩施工的全部完成.倘若发现有冷缝出现,应该立即采取方法处理,首先在发生冷缝的外侧选择好地方打入土钉,土钉要为竖向,并在这个时候进行注浆的运作.要注意竖向土钉,这个时候的底部不要太高,以不高于桩底的标高为参考,注浆时选择的浆液水灰比最好为0.5,采取低压的方式,以20/m的水泥注浆.

以东南沿海的城市为例子,这些地方的淤泥性质的图层广发分布.土质分布情况由一般粘性土到淤泥质土再到沙土然后最后是基岩.这种土具有天然含水量高、孔隙比高、压缩性高、渗透性低、抗剪强度低、变变形模低等特征.[2]在我国上世纪的几十年代,地下工程在施工中比较普遍地存在一种现象,那就是在厚重度比较大的淤泥层土质上切埋藏浅,在表面的粘土为1.5左右,淤泥厚度达到了5到15m,有些地方甚至达到了20m.

因此根据这种软土的广泛分布情况,并且当时的建筑或者在建的基坑工程的深度相对来说比较的小,特别适合采取用水泥搅拌桩围护结构的方式进行施工.

水泥搅拌桩围护结构采取重力式的挡墙设计,在计算的适合要考虑几个因素,这里面包括土压力如何计算、施工地土的强度指数c、φ值、还有土的重度γ以及挡墙在有效高度下的h取值是多少.经由实践可以得出,在水泥搅拌桩维护结构中土压力计算方法与计算参数的选取得当与否,将会造成误差,这个误差的影响比由于采取何种设计理论而导致的误差还要大,因此,对压力计算方法与计算参数的选取的把握是确保设计合理的关键因素.

在水泥搅拌桩的设计中,设计计算中的深度还有挡墙的厚度,是桩稳定性的两个条件,不过在实际的操作中往往存在比较大的位移,甚至有时候会对基坑的施工产生影响还有可能造成危害,所以在施工中需要根据实际情况采取措施进行改进,有效地减小桩的侧移.

4施工控制

针对基坑支护的特点,我们需要在实践中结合所开展工程的实际情况,考虑如果对底层进行加固,土体加固后的土体渗透系数需要降至10-1到10-8cm/sec,这样就能保证土体在以后的施工过程中的抗渗性,同时通过土体加固,可以使加固土体的强度达到1Mpa之上,这样土体的自立性和强度也会得到保证.

在施工的过程中,必须安排专门的人负责照看水泥搅拌桩的全过程.在施工中,所有的参与的施工机器都要有一个编排,方便查询,并起为确保工作顺利进行,需要将专人负责的项目如现场技术员、负责人、水泥搅拌桩桩长等做成标识牌,悬挂在各个人员负责的区域,以确保工作人员按时到位,工作责任分配到个人.在水泥搅拌桩开钻之前,要用水清洗整个管道并检查管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻.[3]

水泥搅拌桩有垂直的规范要求,为保证其满足要求,我们需要通过对吊锤以及钻杆在四个方位的不断控制来达到符合规范的垂直效果.对成型的搅拌桩进行质量检测的

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