基于多種支護(hù)方法的深基坑支護(hù)施工關(guān)鍵工藝

隨著社會的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，高層和超高超建筑已經(jīng)成為城市建設(shè)的主旋律，隨之而來的是建筑基礎(chǔ)的深基坑支護(hù)規(guī)模的不斷增大?；诘赜颦h(huán)境的不同，深基坑的施工方案和措施也不同，導(dǎo)致深基坑支護(hù)的施工的工序更加復(fù)雜，不管是工程設(shè)計還是建設(shè)施工都面臨挑戰(zhàn)。本文結(jié)合廣州某區(qū)的項目建設(shè)，對深基坑多種支護(hù)方法進(jìn)行研究，對其中的關(guān)鍵的施工工藝進(jìn)行剖析，主要通過以下幾個方面進(jìn)行。
　　1、工程概況
　　該建設(shè)工程用地面積10464平方米，設(shè)計建筑2幢地上28、34層住宅樓（自編號：1#、2#），地下室設(shè)計為四層，總建筑面積97453平方米，其中地上68997平方米、地下28456平方米。20世紀(jì)90年代初已經(jīng)建好兩層地下室，原基坑支護(hù)為800地下連續(xù)墻，深度約20米。本次基坑施工，采用在原有地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)新施工800厚地下連續(xù)墻，新舊連續(xù)墻交接部分采用高壓旋噴樁搭接止水，連續(xù)墻深度約25～35米，基坑開挖深度約18.7米，基礎(chǔ)形式采用筏板加抗浮錨桿。
　　2、基坑支護(hù)總體工藝設(shè)計方案
　　2.1對原有結(jié)構(gòu)的加固和完善
　　第一階段的施工也算是準(zhǔn)備階段。①先是對冠梁進(jìn)行加固。②按先后順序分段拆除新地下室結(jié)構(gòu)板周邊需施工地下連續(xù)墻區(qū)域。（B2板每段15米長，1.5米寬;B1板每段4米長，1.5米寬范圍，保留梁;B0板靠近側(cè)壁位置1.5米全部拆除），再把內(nèi)襯墻鑿除掉。③施工擋墻連接B1板至B0板，回填中粗砂加8%水泥粉至B1板位置，強(qiáng)度穩(wěn)定后再拆除連續(xù)墻與擋板間的B1板的梁板，繼續(xù)回填同樣材料至冠梁頂。循環(huán)拆除、換撐、回填，新地連墻樓板區(qū)域拆除順序按逆時針方向從東北回到東南。④機(jī)械操作平臺施工工序分兩部分：鋼立柱和平臺梁板施工。施工平臺梁支承在原結(jié)構(gòu)墻柱及新增鋼柱上，難度在于原來結(jié)構(gòu)頂板梁柱的支點座與要搭建的平臺梁的受力支座重合。
　　2.2地下連續(xù)墻施工
　　第二階段地連墻的施工工序流程包括：施工準(zhǔn)備→測量放樣→導(dǎo)墻制作—槽段挖掘→銑槽質(zhì)量檢驗→清沉渣放漿→下放擋板→吊裝鋼筋籠→設(shè)置砼導(dǎo)管→澆灌墻體砼→拔出擋板。
　　2.3拆除原結(jié)構(gòu)以及進(jìn)行前兩道內(nèi)支撐
　　第三階段施工工序流程是：平臺拆除→頂板拆除→鋼立柱拆除→原結(jié)構(gòu)立柱拆除→擋墻拆除→支腳手架→第一道支撐施工→拆除腳手架→B1板分段拆除→原立柱下部拆除→擋墻下步拆除→第二道支撐梁施工。
　　2.4第三道內(nèi)支撐施工和土方開挖
　　第四階段的施工工序流程是：第二道支撐梁施工→底板分段拆除→第三層土方開挖→第三道支撐腰梁施工→第四層土方開挖→墊層施工?？禹斎珨嗝骈_挖整體挖土流程：①對原地下室B0層板實施拆除，開始第一道內(nèi)支撐施工作業(yè)（8.40～6.25）;②拆除B1層，同時進(jìn)行第二道內(nèi)支撐施工（6.25～0.75）;③拆除底板、開挖負(fù)三層土方，進(jìn)行第三道內(nèi)支撐施工（1.25～-3.05）;④開挖地下四層土方（-3.05～-9.9）;⑤墊層施工（-9.9）（標(biāo)高為絕對標(biāo)高）。
　　3、基坑支護(hù)的關(guān)鍵工藝要點
　　3.1基礎(chǔ)采用BIM技術(shù)筏板加抗浮錨桿的工藝。
　　3.1.1工藝概述
　　該項目因復(fù)雜的地質(zhì)水文條件和敏感的地理位置，給施工工藝提出了太高的要求，該項目已經(jīng)成為該區(qū)域難度最大的坑基工程之一。雖然工程方案已經(jīng)達(dá)成一致，設(shè)定基礎(chǔ)的支護(hù)采用筏板加抗浮錨桿工藝，但基于項目的重點、難點和風(fēng)險，施工工藝必須突破傳統(tǒng)的模式，項目專家一致同意在筏板加抗浮錨桿工藝中引進(jìn)BIM技術(shù)。BIM技術(shù)的核心理念是以圖紙和規(guī)范為基礎(chǔ)，基坑開挖模型搭建的依據(jù)是現(xiàn)場劃分的流水段，然后標(biāo)注軸線與復(fù)雜基坑各自的上口線和下口線，把大小基坑、不同標(biāo)高、電梯井的基坑斷面尺寸繪制出來，根據(jù)基坑作業(yè)段的進(jìn)展程度，將基坑進(jìn)行若干施工段的劃分，施行場地開挖，盡量縮減錨桿作業(yè)的空鉆長度，提高錨桿的有效長度。搭建模型完成以后，分別將空心剪切前的模型和剪切后的模型進(jìn)行體積提取，采用相減的方式求得挖方量;最后導(dǎo)入抗浮錨桿定位圖與模型進(jìn)行精準(zhǔn)的綁定，然后發(fā)揮Revit的標(biāo)注能力，把所有抗浮錨桿頂部高實施標(biāo)注。
　　3.1.2 BIM技術(shù)下抗浮錨桿施工要點
　　按照技術(shù)流程，施工工藝的關(guān)鍵要點如下。第一，該施工的部署要根據(jù)錨桿受力直徑、長度進(jìn)行，利用BIM技術(shù)完成下面的工序：將錨桿編號并計算標(biāo)高，跟蹤作業(yè)進(jìn)度、檢測質(zhì)量，對進(jìn)度和質(zhì)量出現(xiàn)的問題進(jìn)行糾正;第二，將上面的流程計劃交由現(xiàn)場操作人員按表組織施工，不僅進(jìn)度加快，更縮短了工期、保證了質(zhì)量，然后利用BIM技術(shù)第二次進(jìn)行技術(shù)經(jīng)營策劃。
　　3.1.3生成二、三維開挖圖
　　按照流程完成抗浮錨桿標(biāo)高標(biāo)注后，分段生成基坑模型的cad的二維圖以及三維可視化模型圖便分段形成，對施工進(jìn)行指導(dǎo)，標(biāo)準(zhǔn)基坑的每一個拐點，利用全站儀實施放樣，同時也要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)各平面的標(biāo)高，然后依照二維和三維施工圖，對基坑進(jìn)行開挖。開挖過程中既要保證錨桿質(zhì)量，又要滿足墊層和防水層的要求，爭取一次驗收合格，降低返工率，加快了施工的進(jìn)度，然后開始第三次技術(shù)經(jīng)營策劃。
　　基于本項目的施工資料信息繁雜，為了方便查看和攜帶，利用BIM技術(shù)，本施工工藝采用720°全景的模式，將一切施工數(shù)據(jù)信息融進(jìn)二維碼，大大提升了管理人員的管理和復(fù)核效率，也提升了施工的進(jìn)度，對一些現(xiàn)場的技術(shù)難題得到及時有效的解決。
　　3.1.4復(fù)核偏差
　　完成基坑挖掘之后，管理人員要到現(xiàn)場進(jìn)行實地測量，檢查開挖是不是有偏差，產(chǎn)生的因素是什么，便于后續(xù)的整改和總結(jié)。如圖1所示。 　　
　　3.1.5撿底工序
　　最后撿底利用人工，把多余的土方清理掉。
　　3.2深基坑支護(hù)施工難點和關(guān)鍵工藝
　　3.2.1存在的問題和難點
　　第一，因為負(fù)荷過大、挖掘深、地下水等因素，還有支護(hù)結(jié)構(gòu)位移過大產(chǎn)生的基坑外整體滑坡、流土、滲漏或管涌等，導(dǎo)致整體缺乏穩(wěn)固度。第二，傾覆性破壞。當(dāng)抗傾覆力弱二傾覆力矩較大的時候，底部的某點支護(hù)結(jié)構(gòu)就容易產(chǎn)生傾覆。第三、基坑隆起。基坑過深會造成坑底的黏土隆起，導(dǎo)致工程樁傾斜或斷裂，引起支護(hù)整體失穩(wěn)。第四、地下水問題。地下水會引起基坑的滲流破壞、管涌或突涌。第五、施工過程中的深基坑支護(hù)問題。為了減少施工對周圍環(huán)境的危害，必須選擇適合工程實際支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。第六，深基坑施工過程中存在的安全隱患。
　　3.2.2解決基坑問題的關(guān)鍵工藝
　?。?）施工前的控制措施
　　a.對地質(zhì)報告認(rèn)真分析。施工人員對地質(zhì)水文的掌握情況，決定施工的質(zhì)量。要根據(jù)挖掘深度不同的物力性能和地下水的情況，制定土方挖掘和支護(hù)結(jié)構(gòu)和排水措施。b.了解周圍的建（構(gòu)）筑物。必須對周圍建筑物是不是存在傾斜、裂縫等情況進(jìn)行了解，對距離基坑近的地下管線和江邊堤防采取保護(hù)措施。c.選擇和確定施工方案。尤其注意基坑周邊的堆載計算，正確可靠的施工方案，對施工過程的安全性是至關(guān)重要的。d.硬化處理基坑周圍場地。硬化處理基坑周圍場地范圍內(nèi)地面，是防范水害的最有效措施。e.監(jiān)控措施對施工的意義是重大的，要建立系統(tǒng)的監(jiān)測方案，貫徹“信息化施工”原則。
　?。?）正確選擇施工材料。
　　混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要是耐用性和持久性?；炷帘旧淼膹?qiáng)度并不會影響耐久性，影響混凝土整體質(zhì)量的是裂縫，因此減少水分滲入、提升抗?jié)B性、保障配置的標(biāo)準(zhǔn)，是解決這一問題的關(guān)鍵。
　　3.2.3地下水問題的解決
　　當(dāng)管涌現(xiàn)象發(fā)生時，挖掘行動要停止，及時用堵漏材料進(jìn)行處理，將坑內(nèi)的水及時進(jìn)行回灌，并對產(chǎn)生傾斜的建筑物加固。
　　3.2.4合理設(shè)計深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。
　　設(shè)計深坑施工時，必須對地質(zhì)環(huán)境、附近環(huán)境、操作難度進(jìn)行全面考慮。在進(jìn)行圍樁的設(shè)計時，要將施工進(jìn)行多層次的比較，根據(jù)選擇的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇。