为了确保基坑支护结构安全工作,不但要有合理的设计,同时还需要对施工方式进行合理选择。对此,在具体施工之前,需要对施工进行严密组织,并且对施工组织进行科学合理编制。
1 高层建筑基坑支护工程施工特点
1.1 质量要求高
通过基坑支护方式,能够确保建筑工程的安全性,在某种角度讲,这一施工环节主要是为今后不同施工工程奠定基础。基坑建设工程容易因为天气因素影响,若在阴雨天施工,基坑质量就难以得到保障,因此基坑支护工程队建筑工程质量带来重要影响。基坑支护工程实施过程中,会因为地质条件而受到影响,同时也会因为天气因素而受到影响,要想确保建筑工程稳定性,则要对基坑支护建筑质量提出更高要求。
1.2 地质复杂,施工难度大
高层建筑基坑支护工程,实施过程中,会因为地质条件而受到影响。对此,相应施工单位施工之前,需要对工程地质进行严密勘察,了解该工地地质类型,因为地质条件不是统一的,这就需要结合具体施工地点来对施工方式进行选择,考虑地下水情况和土层结构等。在对基坑进行具体支护过程中,若遇到比较复杂的地质情况,则有可能会给工程施工带来一定难度[1]。
2 高层建筑基坑设计原则和支护类型
2.1 安全设计原则
对基坑进行设计,需要选择具有较高资质的设计单位,同时对这一单位进行考察,要求其专业能力强,能够确保设计方案足够合理与安全。基坑支护结构和工程地质,水文地质、周边环境等均存在着密切联系,因此相应技术人员必须结合当地实际情况,结合以往使用经验,施工工期以及气候条件等进行合理设计。与此同时,进行基坑的支护属于一门实践性和经验性较强的学科。而支护结构属于意向临时工程,因此需要在保障质量的基础上,适当降低成本。
2.2 基坑支护类型
(1)放坡开挖。如果施工场地土质相对较好,地下水位比较深,同时施工场地比较开阔,采用放坡方式,不会对邻近建筑物和地下管线等产生影响,则可以选择放坡开挖方式进行施工。如果地下水位比基坑底面底,同时土质比较均匀,基坑施工竖直方向开挖的深度需要按照一定规定,其中黄土限值为2.5m,坚硬黏土限值是2.0m,可塑性黏土以及碎石类土质限值为1.5m,硬塑、可塑粉土和粉质黏土限值控制为1.25m,中密度砂、碎石土限值为1.0m,软土则控制在0.75m。
对土质边坡进行具体开挖过程中,遵循边坡坡度允许值。其中次生黄土,q4,坡高在5m以下的,允许值在1:0.5-1:0.75之间,而坡高在5~10m之间,允許值则控制在1:0.75-1:1之间,其中黏土和粉土允许值则控制在1:0.75-1:1.5之间,而施工中如果遇到的是碎石土,则需要结合密度来对坡度进行确定,如果坡高在5m以下的时候,其允许值则为1:0.35-1:1之间,如果坡高是5-10m之间,这种允许值则在1:0.5-1:1.25之间。
(2)土钉支护。如果基坑四周不能进行放坡施工,同时地下水位相对较低,或者基坑外部有降水条件,临近没有重要的建筑,同时也没有地下管线,基坑外部可以用土钉占用时,则可以对土钉支护方式对基坑土体进行应用。
土钉墙水平位移,可以结合数值计算方式,同时结合可靠经验对其进行确定。在具体设计过程中,借助下列措施适当减少墙体变形,或者对墙体变形进行控制。第一方面,时适当减少分层、分段作业深度以及长度。第二方面,适当缩短开挖和支护施工之间存在的间隔。第三方面,对土钉的长度以及密度进行有效控制。第四方面,降低土钉倾角。第五方面,在具体开挖之前,需要沿着基坑的边缘,对竖向微型桩进行设置。
(3)排桩支护。排桩支护主要是以人工挖空灌注桩、冲(钻)孔灌注桩、沉管灌注桩等方式,进行支护,其主要被分成悬臂式、锚拉式或者内撑式[2]。
3 高层建筑基坑支护工程安全技术措施
3.1 机械安全管理和围护设置
在开挖工程开始之后,管理人员安排在边坡周围设置围护,围护设施的立杆高度为1.5m,间距控制在2m。设置上下两杆护手,并且要用色标禁示,同时还需要设置登高护梯。每天,或者在雨后,对支撑稳定性进行严格检查,保障安全基础上,继续工作,同时不能将土以及其他的砌件堆放在支撑上面,也禁止施工人员在支撑下站立或者行走,进行机械挖土和启动之前,需要检查离合器,空车试运转正常之后,才能够开始施工。在操作相应机械过程中,不能过深,在提升时也不能过猛。机械停车,需要停放在地基上,若基础较差,则可以使用走道板对其进行加固处理,不能将挖土机和挖空基坑平行2m内停放或者行驶。对运土汽车进行应用 ,不能临近基坑周边行驶,避免出现塌方翻车现象。
3.2 安全监测
(1)深层土体位移观测。深层土体位移观测,主要是借助深埋管进行监测,侧头和导论沿着测斜管导槽进行提升,对每一深度位置倾斜角度进行测量,同时输出相应电压信号,对信号进行分析后获得倾斜角度函数。通过zw2000型位移计仪器,将侧头深入到测斜管当中,然后缓慢下到孔底位置,通常先侧出可能出现的最大位移方向,而测量从空孔底开始,从下到上测读一次。侧测量数据存在问题,则需要及时补充。
(2)水位监测。对地下水位进行监测,能够防止基坑降水而导致四周地下水位大幅度下降,主要借助水计进行监测,通过钻孔埋入到地下,而测头内部安装相应的水阻接触点,若接触点和水面 接触的时候,则会接通相应接收系统。在具体测量过程中,主要是将水位计探头和标有刻度的电缆在导管当中移动,从而了解到水位具体刻度。
3.2 安全管理组织架构 施工前由项目经理负责组织相关管理人员建立施工安全管理小组,项目经理作为小组组长,每个季度对施工现场做出一次大检查,检查人员主要包含质安部、技术部等相关人员组成安全小组。主要是对基坑作所有关键部位包括脚手架、施工用电、井子架、塔吊等机械进行全面检查,对照安全检查规范逐项落实到位方可施工。此外,还需要结合检查列表组织人员签字验收。
3.3 基坑失稳、倾斜预防措施
(1)锚杆支护。对土层锚杆进行支护,不但能够让建筑安全性得以保障,同时还能够在一定程度上确保支护主体强度。实际施工过程中,相应施工人员需要重点关注土层锚杆的安装环节。在具体施工之前,需要测量锚杆,让钻孔位置准确性得到提高,能够促使钻孔过程中的误差被降低,让后续工作得到有效保障。
(2)支护桩支护。高层深基坑支护施工过程中,需要结合当地土质对灌注桩进行具体规划,和具体分配。这种情况下,能够促使施工质量得到进一步提高,还能促使施工可行性得到提升。对支护桩进行具体灌注过程中,需要注意的一点是能够满足施工要求,当满足施工现场全部要求的基础上,进行具体的支护。这种情况下,可以在一定程度上提高整体水平,让基坑支护工作更加合理。