刍议深基础工程施工技术的探讨.docVIP

刍议深基础工程施工技术的探讨 　　摘要：在软土地基中进行基础或地下工程施工是一个传统的施工问题，但随着基础深度的不断增加，地下工程体量的不断变大，这个问题又成为综合性很强的施工难题。它既有土的强度、变形和稳定问题，土与支护结构的共同作用问题，又有支护结构与基础施工工艺的配合问题，支护结构与为施工目的而构筑的栈桥等，同时还必须考虑施工过程中对周围环境的保护。 　　关键词：软土地基；深基础工程；施工技术 　　中图分类号：TU74文献标识码： A 　　1 软土地基深基础施工结构的设计必须做到深基础构筑的施工空间要求、作业条件要求与环境保护要求的有机统一 　　在设计过程中，深基础结构的几何尺寸是确定的，因此，施工空间的大小也就确定了。但是在具体的形成过程中，是一边形成空间，一边构筑结构( 逆作法)，还是全部形成空间，然后再做结构( 顺作法)，是可以选择的。不同的选择会带来不同的作业条件，也会产生不同的环境保护效果，所以，深基础施工结构设计工作一开始，就需要在施工技术方案的指导下，选择形成施工空间的最有利方法。然后，在施工空间的形成方法确定之后，如何来保证施工结构的刚度，从而达到保护环境的目的呢? 当然我们不能简单地增加结构，增大杆件截面，使结构刚度增大变形减小，因为单纯的增加杆件会使现场空间的作业条件变坏，对挖土运输、施工作业和材料运输就位都会带来很多困难，同时，单纯地增加杆件、增大断面也会使费用增加，技术经济指标升高。所以，应该在保证施工结构的刚度问题上从优化结构布置、选择杆件形式着手，以最合理经济的结构选型( 充分考虑深基础结构施工的作业条件并留有宽敞的施工空间) 来达到结构的最优刚度，以满足控制变形、保护环境的要求。总而言之，施工空间、作业条件、环境保护这三个方面的要求是有可能协调起来、统一起来的，这已被我们的研究工作和工程实践所证明，同时这步工作是深基础施工设计工作的关键所在。 　　2 宽敞有利的施工空间可以通过合理地布置施工结构的支撑体系来加以实现 　　在具体进行施工结构优化、结合施工工艺、创造宽敞便捷的施工空间的工作时，我们主要可以通过对施工结构中的支撑体系进行平面上的杆件优化布置和高程上的支撑位置选择来加以实现。平面上的杆件布置可以依据基坑的平面尺寸、形状和深基础结构构筑要求，从优化杆系的角度出发，尽可能地创造最经济的杆件体系，使它既有宽敞平面上的无杆区域，又保持足够的平面刚架的刚度，用以控制周边围护壁的变形。在平面支撑体系的设计中，需要认真处理杆件间的节点，保证整个杆件的几何不变性，同时要考虑它在受荷情况下可能产生塑性铰( 钢筋混凝土支撑) 和其他可能改变杆与杆连接假定的部位。对整个支撑体系进行工作状态下的最不利情况验算，使整个结构体系在工作中做到万无一失，确保施工环境安全。 　　另外，在高程布置上，支撑系统要满足挖土机械在支撑层间的作业要求和深基础结构的层高布置要求，在这里深基础结构的层高是确定的，支撑系统高程应让开结构层位置，但有时结构层是叉层布置的，留给支撑的布置空间很窄，这就需要在很小范围内准确选择支撑位置，以创造挖土机械工作的空间，并努力使围护壁在土压力作用下的弯矩、剪力因支撑位置的合理而变得较小且均匀。因此，结合施工部署的施工结构支撑体系布置优化可以实现，以争取整个结构有一个理想的施工空间的设计目标。 　　3 深基础施工结构的布置形式、空间大小应依据施工工艺选择和施工机械的配备要求以及满足使用要求和良好的技术经济指标为目标进行确定 　　我们希望有较大的施工空间，但并不是施工空间越大就越方便，太大的空间会产生垂直运输机械覆盖面不够、施工用材料传递不便等问题。另外，大的施工空间( 平面中有很大的无杆区域) 客观上总会削弱平面刚架的刚度，要保证刚度只有加强区域周围的杆件，由此会产生技术经济指标的变化。因此，我们在施工结构设计中必须以满足使用要求和有好的技术经济指标两个目标兼顾为原则。在某大厦项目施工中，我们进行了大直径曲线刚架支撑的施工实践，在90m 左右直径范围内，支撑的技术经济指标优秀，其混凝土总用量4039.8m3，钢材787.7t，折合到基坑周边每延米支撑造价为14510.6 元，基坑内每平方米为575.59 元，每立方米土方为53.13 元。但如果空间再大，由于周边杆件断面增加，密度增加，则技术指标不理想，空间变小，汽车开不下去，杆件往单位长度和面积上分摊也不经济，所以施工结构的支撑系统设计中平面区域的选择要满足深基础施工的使用要求，但满足了就不要一味追求大，太大的无杆区域要保持足够的刚度会使结构变得不经济，对于这个问题的两个侧面，我们必须引起足够的重视。 　　4 深基础施工结构的设计必须考虑挖土施工工艺过程和结构的形成过程，使结构的分析计算结果与结构的实际受力情况吻合 　　深基