【摘要】在現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展下,深基坑支護中土釘墻起著非常重要的作用。本文通過運用土釘墻和復(fù)合土釘墻支護技術(shù),既保證了基坑安全,又大大降低了工程造價,以此證明了土釘墻支護技術(shù)是值得在同類型工程中推廣的。
一、土釘墻的特點
土釘支護技術(shù)以其自己固有的特點,被廣泛地應(yīng)用于基坑邊坡支護。其應(yīng)用于基坑開挖支護和挖方邊坡穩(wěn)定,主要有以下特點:①施工機械設(shè)備簡單,易于推廣。由于釘長一般比錨桿的長度小得多,不用復(fù)雜的機械去加預(yù)應(yīng)力,所以施工機械設(shè)備簡單。②基坑開挖分層分段開挖作業(yè),可以交叉進行施工,施工效率高,施工周期短。③施工占用場地小,對放坡困難、現(xiàn)場狹小、有相鄰建筑物時優(yōu)越性尤其明顯。④土釘墻支護結(jié)構(gòu)造價比其他支護結(jié)構(gòu)造價明顯低。
土釘墻支護不但應(yīng)用于臨時支護結(jié)構(gòu),而且也應(yīng)用于永久性構(gòu)筑物的支護,當應(yīng)用在永久性構(gòu)筑物時,噴射混凝土面層的厚度需要適當增加并要合理考慮其美觀性,目前土釘墻支護的應(yīng)用領(lǐng)域主要有:①作為基坑開挖工程的臨時支護,用于高層建筑、地下結(jié)構(gòu)等深基坑開挖等;②作為永久性擋土結(jié)構(gòu),一般在施工開挖時作為臨時支護使用,如隧道洞口兩側(cè)擋墻和洞門的上端擋墻,路塹路堤的土坡?lián)鯄?、橋臺擋墻等;③用于加固和修理現(xiàn)有的各類擋土墻以及各類支護結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)時的搶險和加固;④用于基坑邊坡的加固。
二、土釘墻施工技術(shù)
1.土方開挖
基坑開挖應(yīng)分步進行,分步開挖深度主要取決于暴露坡面的“直立”能力。另外,當要求變形必須很小時,可視工地情況和經(jīng)濟效益將分步開挖的深度降至最低。在粒狀土中開挖深度一般為0.5~2.5m,對超固結(jié)粘性土則開挖深度可較大??紤]到土釘施工設(shè)備,分步開挖至少要6m寬。保持坡面穩(wěn)定的坡面面積。當要求變形必須很小時一般為10m。開挖長度則取決于交叉施工期間能開挖可按兩段長度分先后施工,長度使用的開挖施工設(shè)備必須能挖出光滑規(guī)則的斜坡面,最大眼度地減小支護土層的擾動。任何松動部分在坡面支護前必須予以清除,對松散的或干燥的無粘性土,尤其是當坡面受到外來振動時,要先進行灌漿處理,在附近爆破可能產(chǎn)生的影響也必須予以考慮。當采用挖土機挖土?xí)r,應(yīng)輔以人工整修。
工程建設(shè)中,每層開挖深度為相應(yīng)層的土釘設(shè)計深度再加0.5m,借以方便支護作業(yè)進行。作業(yè)過程中,與封土主開挖配合十分重要。嚴防土方開挖超范圍和超挖,否則易造成事故。工程在開挖時,規(guī)定每次開挖深度2.5m,但土方作業(yè)隊為趕進度,一次開挖深度達4.5m,由于離鐵路線僅有3.5m,加上每天有載重列車運行,結(jié)果造成局部坍塌,危及鐵路安全。如果造成鐵路運營中斷,后果不堪設(shè)想,后經(jīng)一夜搶修,方排除險情。由此可見,土釘墻施工應(yīng)與土方開挖密切合作,確?;邮┕ぐ踩?,這是至關(guān)重要的。
2.排水
施工時,應(yīng)提前沿坡頂挖設(shè)排水溝排除地表水,并在第一步開挖噴射混凝土期間可用混凝土做排水溝覆面。一般對支擋土體有以下三種主要排水方式。(1)淺部排水使用300~40m長的管子可將坡后水迅速排除。這些管子直徑通常為100mm,其間距依地下水條件和凍脹破壞的可能性而定。(2)排水管長度通常比土釘長,管徑50mm,上斜5?;?0。間距取決于土體和地下水條件,一般被面每大于3m布置一個。(3)坡面排水采取貼著坡面按一定的水平間距布置豎向排水措施,其間距決定于地下水條件和凍脹力的作用,一般為1~5。這些排水管在每步開挖的底部有一個接口,貫穿于整個開挖面。在最底部,由泄水孔排入集水系統(tǒng)。排水道可用土工聚合物預(yù)制,并要保護(如采用聚乙烯材料包扎),防止噴射混凝土?xí)r滲入混凝土,坡面排水可代替前述淺部排水。
3土釘施工
?。?)鉆孔
鉆機機具采用小型麻花鉆機和洛陽鏟相結(jié)合,鉆孔直徑為110mm,鉆孔深度按設(shè)計要求。施工中,深度控制以鉆桿為準,同時在成孔后進行復(fù)核。施工前,應(yīng)對鉆孔深度范圍內(nèi)的地下管線進行調(diào)查,以免造成不必要的損失在北側(cè)第二層土釘施工中,由于甲方未能提供詳細的地下管線情況,加之鉆機操作人員經(jīng)驗不足,竟打穿了一根直徑1.2m的地下水管,造成了大量漏水當時正值晚上居民用水高峰,整條下水管充滿,無法下去從里面堵漏就利用原來打穿水管的土釘孔,量好距水管的距離,用一根鋼筋在前面綁扎一個布口袋。按照量好的距離送入孔內(nèi),然后對布袋進行注漿,布袋充滿漿后正好填堵在打漏的位置。據(jù)觀察,堵漏效果良好在粘性較大的土中,采用洛陽鏟打孔效率較高而麻花鉆機則因粘土粘在鉆桿上,無法出渣,易造成電機過載燒毀。在砂卵石層,采用麻花鉆機用沖擊器將花管土釘打入砂卵石層。然后用高壓水沖洗、注漿,效果較好。
?。?)土釘制作
土釘材料統(tǒng)一選用32螺紋鋼筋,鋼筋接長采用對焊。對中支架間距為1~2m,導(dǎo)帽為圓錐形,封孔布袋采用無紡布制成,綁在距孔口3~4m處為了使錨桿位于錨孔中央,沿錨桿軸線方向每隔2m設(shè)置一個對中央支架,對中支架采用6鋼筋制作,并做成非對稱型,即水平方向兩側(cè)尺寸一樣垂直方向下面一個要比水平方向兩側(cè)高1~2cm,垂直方向上側(cè)一個不設(shè)在制作時,先將6鋼筋切成10cm,彎成弧形后,再與錨桿焊接。因該錨孔注漿采用口部注漿,因此在錨桿上安裝了中10塑料管排氣管裝置。其具體做法為10排氣管用扎絲綁扎在錨桿正上方,離桿體里端5~10Cm,其外端比桿長1m
錨孔選好后,及時盡快安制錨桿。同時結(jié)合工程實踐經(jīng)驗,本工程嚴格要求認真檢查錨桿質(zhì)量,確保組裝時符合設(shè)計要求在安放時,應(yīng)防止桿體扭壓、彎曲。無對中支架的一面朝上,放好后用嘴吸排氣管,檢查是否通氣,否則抽出重做。錨桿放入錨孔深度應(yīng)不小于錨桿長度的95%,安放后不得隨意敲擊、懸掛重物。焊接鎖緊裝置:錨桿安放后,在錨桿頭部焊接鎖緊裝置。具體為:鎖緊裝置用4根長20cm的25螺紋鋼筋成井字形焊在錨桿上,離開邊壁表面或初噴硅面2~3cm鎖緊裝置與鋼筋網(wǎng)點焊在一起,使錨桿的錨固力均勻地傳遞到整具支護面
?。?)注漿
注漿材料選用525號早強普通硅酸鹽水泥,水灰比0.45,摻入5%早強劑和1%的膨脹劑。注漿壓力0.3~1.0MPa.
3.噴射混凝土
噴射混凝土配合比,采用水泥:砂:石子一1:2:2。作業(yè)順序為該層土釘施工結(jié)束后,按設(shè)計要求進行修坡。達到要求后,先噴一層3Cm厚的混凝土,掛上鋼筋網(wǎng),然后一次噴射混凝土至設(shè)計厚度(10Cm)在細砂層,往往有水滲出。在進行土釘施工過程中,易出現(xiàn)片幫現(xiàn)象這時要先噴一層有速凝劑的混凝土,防止片幫發(fā)生,然后再打土釘、掛網(wǎng)和噴射混凝土。
4淤泥段施工
淤泥層的自穩(wěn)時間短無法維持土釘孔不坍塌。因此,在開挖前沿紅線預(yù)先打入間距為0.3m、深度為1.5的鋼管,進行超前支護。開挖后,立即噴射混凝土?xí)r進行封閉,再進行土釘施工及掛網(wǎng)噴身寸混凝土至設(shè)計厚度。
結(jié)語
文章通過結(jié)合工程實例,提出了深基坑中土釘墻的應(yīng)用技術(shù)。介紹了深基坑運用土釘墻施工技術(shù)支護的過程中常用的處理方法,為深基坑支護施工提供了一個成功案例。
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