[摘要]重點介紹了土釘墻邊坡支護技術在營口中儲糧工程中的應用,主要從土釘墻支護設計、施工兩大方面進行闡述。設計方面包括土釘墻設計方案和計算書,施工方面詳細闡述了施工工藝流程、質量驗收標準、施工注意事項和支護結構檢測。
1.前言
土釘墻是采用土釘加固的基坑側壁土體與護面等組成的支護結構。土釘墻由被加固原位土體、設置在土中的密集的土釘群、噴射的混凝土面和必要的防水系統(tǒng)組成。它具有保護和加固表層土,使之避免風化和雨水沖刷、淺層坍塌、局部剝落以及隔水防滲等作用。
2.工程概況
2.1工程特點
本工程位于鲅魚圈經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)繁華地帶,三面環(huán)路,北面為正在施工的中儲糧大廈。城市道路底部有各種市政管網(wǎng),周邊環(huán)境比較復雜?;訓|側距施工中的道路5m;南鄰河北路及二道河,距河北路最近處4m;西側距平安西街4m;北鄰正在施工的中儲糧大廈,最近處距建筑物5m。施工場地狹窄,無法正常放坡。為防止施工對周邊建筑物、城市道路和地下管線造成不利影響,需要采取支護措施。
2.2地質條件
擬建場地地層共分6層,場地自上至下依次為:①耕土層②粉質粘土層③卵石層④全風化混合花崗巖層⑤強風化混合花崗巖層⑥中風化混合花崗巖層。
2.3水文條件
勘察期間,勘探深度范圍內各孔均見地下水,地下水類型為潛水,富存于③卵石層中,補給來源主要為大氣降水。穩(wěn)定水位埋深3.5~3.9m,根據(jù)水質檢測報告,地下水對混凝土結構和鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性,對鋼結構有弱腐蝕性。
地下水的評價:地下水對基礎開挖有不利影響,應采取降水、排水和防護措施;地下水對樁基施工不會產(chǎn)生不良影響。
3.土釘墻支護設計
3.1深基坑支護設計方案
為了保證主體地下結構的施工空間、保證基坑周邊地下管線和道路的安全和正常使用,需對本工程的基坑采取必要的支護措施,經(jīng)過對多方案比較和經(jīng)濟論證,決定采用土釘墻邊坡支護方案。
3.1.1土釘設計
基坑深度6.85m,土釘墻坡度1:0.3。土釘排數(shù)共3排,第一排土釘距坡頂2.5m,土釘水平間距1.5m,垂直間距1.5m,各排土釘之間梅花形布置。
土釘采用鋼筋土釘,每排土釘長度均8m,三級?20鋼筋。土釘傾角15°。注漿孔直徑100mm,土釘全長設置對中定位支架,間距2.5m。
3.1.2砼面層設計
注漿采用純水泥漿,漿體強度大于20Mpa。在表面鋪設鋼筋網(wǎng)φ10@200×200三級鋼筋,包括坡頂水平部位500mm寬。每排土釘位置設置?20通長加強筋,與土釘尾部的水平鋼筋焊接,采用單面焊,焊接長度200mm。垂直方向加強筋通過土釘部位,即與基坑底面呈63.5°角,壓在水平加強筋底部。噴射混凝土厚度為60~80mm,采用C30細石砼。坡頂水平段為500mm,距基坑邊500mm設置一個截水溝,截水溝深0.3m、寬0.2m,采用實心磚砌筑,內側抹1:3水泥砂漿。
4.土釘墻支護施工
4.1施工工藝流程
施工流程為邊坡開挖、修坡、定位放線、成孔、插土釘、注漿、掛網(wǎng)、鋪加強筋、噴射砼、養(yǎng)護砼。
4.1.1.邊坡開挖:
采用反鏟挖土機,預留15~20cm人工修坡,開挖深度在土釘孔位下50cm,開挖寬度保證10m以上,以確保土釘成孔機械鉆機的作業(yè)面。土方開挖嚴格按設計規(guī)定的分層開挖深度按作業(yè)順序施工,在完成上層作業(yè)面的土釘及噴混凝土以前,不得進行下一層土方的開挖。
4.1.2.修坡:
采用人工清理修坡,為確保噴射混凝土面層的平整,此工序進行掛線定位。對于土層含水量較大的邊坡部位,在邊坡上插入長度為500mm,直徑40mm包濾網(wǎng)的水平排水管,其外端伸出支護面層,間距為1.5m,以便將噴混凝土面層后的積水排出。
4.1.3.定位放線:
按設計圖紙由測量人員用φ10(三級)、長30cm的鋼筋放出每一個土釘?shù)奈恢谩?/div>
4.1.4.成孔:
施工人員采用洛陽鏟成孔。成孔后進行清孔檢查,對個別滲水塌孔或掉落松土的孔立即進行壓漿處理,隨后安設土釘鋼筋并注漿。
4.1.5.插土釘:
主筋采用φ20鋼筋,按設計長度加20cm下料,外端為90°角、長20cm的拐,并焊接一個對稱的拐,主筋每隔2.5m焊對中支架,防止主筋偏離土釘中心。
4.1.6.注漿:
采用基坑邊部的泥漿池造漿,嚴格控制水灰比為1:0.5;注漿采用注漿泵,注漿泵工作壓力2MPa、水泥漿流量1.4m3/h~2m3/h;注漿時,將導管緩慢均勻拔出,但保證出漿口始終處于孔中漿體表面之下,保證孔中氣體能全部排出。
4.1.7.掛網(wǎng):
鋼筋網(wǎng)片采用φ10@200,用插入土中的鋼筋固定,與坡面間隙3~4cm,搭接時上下左右一根對一根搭接綁扎,搭接長度大于35cm,并不少于兩點點焊。
4.1.8.噴射混凝土:
采用C30細石混凝土,噴射作業(yè)時,保證空壓機風量不小于9m3/min,氣壓0.2~0.5MPa,,水平輸送距離100m,垂直輸送距離50m,噴頭水壓不小于0.15MPa,噴射距離控制在0.6~1.0m,通過外加速凝劑控制混凝土初凝和終凝時間在5~10min,噴射厚度6~8cm。
4.1.9.養(yǎng)護:
根據(jù)當?shù)氐臍鉁兀扇⑺B(yǎng)護,當日平均氣溫連續(xù)5天低于5℃時,進入冬期施工,覆蓋草簾保溫養(yǎng)護。
4.2施工注意事項
4.2.1.按設計要求及規(guī)定控制挖土深度,否則可能會出現(xiàn)塌方、滑坡等情況。
4.2.2.對于破碎、滑移的土體立即進行初噴,使表層固結,確保安全。
4.2.3.在基坑頂部宜設置寬度為0.5~1m的噴射混凝土護頂。
4.2.4.噴射混凝土面層宜插入基坑底部以下,插入深度不少于0.2m,以提高支護結構的穩(wěn)定性。
4.2.5.根據(jù)工程具體情況設置泄水孔。
4.2.6.根據(jù)支護的監(jiān)測和巡查結果,調整設計參數(shù)和施工措施。
4.2.7.土釘墻支護工程的設計、施工、監(jiān)測宜由同一個施工單位負責。
4.3基坑監(jiān)測
在基坑開挖過程與支護結構使用期內,進行支護結構的水平位移監(jiān)測和基坑開挖影響范圍內建筑物、道路的沉降監(jiān)測。
4.3.1.監(jiān)測頻次:
1.基坑向下開挖期間,每天監(jiān)測1次,直至開挖停止后連續(xù)三天的監(jiān)測數(shù)值穩(wěn)定。
2.當路面、周邊建筑物、支護結構出現(xiàn)裂縫、沉降,遇到降雨、降雪、氣溫驟變,基坑出現(xiàn)異常的滲水坑邊增加荷載等異常情況時,立即進行連續(xù)監(jiān)測,直至連續(xù)三天的監(jiān)測數(shù)值穩(wěn)定。
3.當位移速率大于或等于前次監(jiān)測的位移速率時,則進行連續(xù)監(jiān)測。
5.結束語
土釘墻施工成功解決了基坑邊坡的強度及穩(wěn)定性問題,保證了施工的安全。此外,由于土釘墻能充分利用土體的自承能力的特點,與噴錨支護相比,其工期短、造價低、施工方便。
由此可見,土釘墻邊坡支護具有安全可靠、設備簡單、施工方便、工期短、造價低等獨特的優(yōu)勢,所以在工程中得到了廣泛的應用。
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