摘要：土釘墻支護施工技術(shù)作為一種較實用的加固技術(shù)，近年來在深基坑支護工程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文從工程實例的實際情況出發(fā)，分析深基坑土釘墻支護技術(shù)，總結(jié)為取得一種經(jīng)濟和技術(shù)上的合理支護類型，就必須充分考慮現(xiàn)場環(huán)境、工程地質(zhì)條件以及工程要求，同時要確保相鄰建筑的安全。
前言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在現(xiàn)代高層建筑基坑工程中，土釘墻支護以其經(jīng)濟實用、安全可靠的優(yōu)勢正逐漸得到越來越廣泛的運用。利用土釘墻作為深基坑支護的施工技術(shù)，以其獨特的受力性能、良好的技術(shù)經(jīng)濟效果，被越來越多地使用于工程項目中，并取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟效益。為此，文章探討了深基坑土釘墻支護施工技術(shù)的相關(guān)方面。本文從工程實例的實際情況出發(fā)，分析深基坑土釘墻支護技術(shù)，總結(jié)為取得一種經(jīng)濟和技術(shù)上的合理支護類型，就必須充分考慮現(xiàn)場環(huán)境、工程地質(zhì)條件以及工程要求，同時要確保相鄰建筑的安全。
1.土釘墻技術(shù)
為了使土釘支護結(jié)構(gòu)能夠在更為廣泛的地層中使用，就必須對土釘支護結(jié)構(gòu)中的部分構(gòu)件進行改進或在土釘支護的基礎(chǔ)上添加輔助構(gòu)件，復合土釘支護便是這種改進的產(chǎn)物。所謂復合土釘支護是指基坑支護中，除采用土釘作為主要加固體外，還采用局部預應(yīng)力錨桿技術(shù)作為輔助手段與之聯(lián)合，表現(xiàn)以下幾個方面。
?。?）為了限制土釘?shù)奈灰?，開發(fā)了土釘墻與預應(yīng)力錨桿聯(lián)合使用的技術(shù)。對于變形要求嚴格的工程，在土釘墻施加初始背拉力，這樣大大減少了土釘墻位移，滿足了不同實際工程的需要。
?。?）對于難成孔的砂層和軟土層，開發(fā)了一種打入注漿式土釘，解決了難于成孔這一難題。打入注漿式土釘實際上是將直徑48～60mm的鋼管利用專門的設(shè)備直接打入土中，在鋼管上按一定規(guī)律布置直徑5mm的鉆孔，并焊接小角鋼倒刺予以保護，再將帶有倒刺的鋼管打入土中后高壓注漿，漿液通過鋼管上鉆的小孔滲入管體外土中，從而形成土釘，這種釘?shù)奶攸c是施工速度快，使用范圍廣，尤其是對于粉細砂層、松散回填土、軟弱土層難以成孔的土層，更顯示出其優(yōu)越性。
?。?）對于開挖土層較差，自穩(wěn)時間短來不及按常規(guī)步驟進行本層支護時，開發(fā)了多種超前加固技術(shù)。常采用的超前加固技術(shù)有如下幾種。
1）超前加固注漿，即沿開挖面豎向鉆孔注漿，利用水泥漿滲透固結(jié)土層，即使開挖工作面具有臨時自穩(wěn)能力，以便施工土釘墻。
2）超前土釘加固，即沿開挖面施工豎向土釘，其長度不宜小于該層開挖深度的兩倍，間距宜取300～500mm，超前土釘?shù)纳喜繎?yīng)與已完成的支護連成一體。
2.工程實例
2.1工程概況
某地下鍋爐房229m2，地面停車場，地下裝有兩臺天然氣鍋爐（2T鍋爐一臺、4T鍋爐一臺），一間控制室、一間值班室，一間水處理及水泵房。
本工程基坑施工，地下施工面較小，地下水較淺，穩(wěn)定水位標高-8.3m至-8.5m，開挖深度-7.2m，屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程。
所以，其土方開挖和基坑支護必須按《危險性較大的分部分項安全管理辦法》（建質(zhì)[2011]87號文）的規(guī)定實施。
2.2工程地質(zhì)條件
根據(jù)勘察報告，場地地質(zhì)自上而下依次為以下幾種。
?。?）人工雜填土層；頂部有0.2～0.5m厚的砼，其下為素填土，黃褐色，土質(zhì)不均，含有少量磚瓦碎塊，厚度0.7～0.8m。
?。?）黃土；黃土狀粉質(zhì)粘土，褐黃色，土質(zhì)不均，見蝸牛殼碎片及鐵、錳質(zhì)條紋。可塑狀態(tài)，中壓縮性。層厚1.5～4.5m。
（3）黃土：粉質(zhì)黏土：褐黃色，可塑狀態(tài)，中壓縮性，土質(zhì)較均勻，見氧化鐵、氧化錳條紋。可見蝸牛殼。層位穩(wěn)定，分布連續(xù)。層厚4.2～6.20m。
2.3工程周邊環(huán)境條件
本基坑工程周邊環(huán)境較為復雜，本項目地下鍋爐房，南鄰廳4層磚混行政辦公樓5m，樓內(nèi)正常辦公，西鄰院內(nèi)機動車主干道1.2m，車輛行人頻繁出入，北鄰種子樓10m，含機動車道及綠化名貴樹木，東鄰廳籃球場3m。
2.4支護方案的選擇
經(jīng)細致分析、反復研究、論證、并計算和方案比較，本基坑支護方案選擇如下：
基坑南側(cè)、西側(cè)邊坡采用2道預應(yīng)力錨桿加腰梁進行支護，使至致形成預應(yīng)力錨桿加土釘?shù)膹秃现ёo體系。其他側(cè)面采用土釘墻支護體系。
為限制土體位移，確保行政辦公樓安基礎(chǔ)安全和機動車行車安全，在土釘中設(shè)置的預應(yīng)力錨桿。錨桿采用HPB235鋼筋Φ22錨桿，長度15m，預應(yīng)力錨桿設(shè)計張拉荷荷100KN，鎖定荷載為85KN。
2.5施工方法
?。?）土釘墻施工流程
邊坡修整→成孔→安置土釘→注漿→掛鋼筋網(wǎng)→焊接土釘→噴射混凝土→面層養(yǎng)護。
（2）土釘墻主要技術(shù)參數(shù)
按技術(shù)方案要求：灌注水泥砂漿強度M10，C20砼面層，設(shè)計孔徑120mm，土釘水平及垂直間距均為1.5mm。土釘及錨桿9m～9m～15m～12m～9m。
?。?）施工工藝
邊坡修整：土釘墻施工應(yīng)對開挖出的工作面用鎬和锨進行邊坡修整，保證基坑下口與外軸線之間的方向尺寸。
鑿孔；采用洛陽鏟或鉆機成孔，按設(shè)計的孔位進行測量畫線，標出準確的孔位，然后按設(shè)計要求的孔長、孔的俯角和孔徑進行鑿孔，嚴格注意質(zhì)量，逐孔進行驗收記錄，不合格者為廢孔，重打。施工中土釘可能遇地下舊基礎(chǔ)無法成孔，可采用注漿花管代替土釘，不用鉆孔，直接用機械或人工打入土中、注漿。
土釘安放：按照設(shè)計規(guī)定的土釘?shù)拈L度、直徑，加工合格的桿體，為使土釘處于孔的中心位置，每隔1.5m～2m焊接一個居中支架，將土釘體安放在孔內(nèi)。
掛網(wǎng)：采用Φ6.5的鋼筋綁扎成200*200的鋼筋網(wǎng)片，并用長500mm的Φ14鋼筋固定鋼筋釘垂直、水平間距均為1.2m，向基坑開挖水平面外伸長度不得小于1m，且完成面應(yīng)高于基坑開挖面。
噴混凝土：在上述工序完成后，即可噴射混凝土，噴射采用水平噴射，按成型速度分段進行，同一分段噴射順序應(yīng)自下一而上，一次噴射厚度不大于40，分兩次噴射完成，第一次噴射混凝土強度必須達到1.2時才能進行第2次噴射。
面層養(yǎng)護：砼面層噴射后砼終凝2小時后，視天氣情況澆水養(yǎng)護，確保面層的強度。
（4）錨桿施工
為確保土釘墻及錨桿整體受力可靠在基坑-4.5m位置處設(shè)置一排錨桿，錨桿端頭在砼面層上外加一根20A槽鋼橫拉，墊15mm厚120*120mm鋼板，并用螺母鎖定。鋼梁在下一層噴面完成后即可安裝并施加預應(yīng)力。預應(yīng)力采用拉力控制，張拉荷載為100KN，鎖定荷載為85KN。
?。?）施工質(zhì)量要求及驗收標準
1）認真討論支護技術(shù)方案，做好向施工人員技術(shù)交底工作，使大家明確施工工藝，技術(shù)要領(lǐng)和質(zhì)量標準。
2）對土釘?shù)陌惭b、注漿、噴混凝土、焊接，錨桿的制做、安裝、預應(yīng)力施工等關(guān)鍵工序?qū)嵭泄こ碳夹g(shù)人員跟班作業(yè)，確保質(zhì)量符合設(shè)計要求。
3.結(jié)論
本工程根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用土釘墻加錨桿的復合支護結(jié)構(gòu)，在挖土及地下鍋爐房施工期間基坑邊坡和基坑底地面均為發(fā)現(xiàn)異常和安全事故，南鄰廳4層磚混行政辦公樓均未出現(xiàn)異常和裂降損壞，西鄰院內(nèi)機動車主干道1.2m，車輛行人頻繁出入未出現(xiàn)異常，實踐證明，采用土釘墻加錨桿的復合支護結(jié)構(gòu)技術(shù)，保證了邊坡的穩(wěn)定，安全可靠，且費用比其他支護方案造價降低20～30%，取得了較好的效益。
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