摘要：本文對(duì)采用土釘墻支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行分析，并對(duì)局部地方作了特殊處理，取得了良好的效果，同時(shí)降低了工程的成本。
1工程概況及土釘墻支護(hù)工藝簡(jiǎn)介
某工程基坑開挖深度為7.45m，長(zhǎng)度為100m，寬度約為50m，開挖坡度為5%，最大處為40cm，根據(jù)施工場(chǎng)地條件，考慮周圍環(huán)境因素，決定對(duì)基坑邊坡進(jìn)行土釘墻支護(hù)。
1.1土釘培結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)理
土釘墻是由被加固土體、土釘及鋼筋混凝土面層組成，形成一個(gè)類似重力式墻的擋土體系，以其自身的強(qiáng)度和剛度承受和抵抗坑壁側(cè)向應(yīng)力，使開挖坡面穩(wěn)定。土釘是通過(guò)成孔、插筋及注漿來(lái)設(shè)置的，沿其通長(zhǎng)與周圍土體接觸，依靠接觸面的粘結(jié)摩擦力與被加固土體形成復(fù)合土體，當(dāng)坡體發(fā)現(xiàn)發(fā)生變形時(shí)，土釘產(chǎn)生被動(dòng)應(yīng)力：并通過(guò)其受拉作用對(duì)坡體進(jìn)行加固，而復(fù)合土體的變形則通過(guò)混凝土面層予以約束。
1.2本工程采用土釘墻支護(hù)的原因
土釘墻支護(hù)具有以下特點(diǎn)：
(l)土釘墻能充分利用被加固土體的自重能力，降低了支護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)載。
(2)具結(jié)構(gòu)輕便，柔性大和有良好的延展性的特點(diǎn)。
(3)施工設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)周圍環(huán)境干擾小。
(4)與土方開挖平行作業(yè)，無(wú)需單獨(dú)施工場(chǎng)地，對(duì)施工空間狹小，放坡難度大的場(chǎng)地能顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性。
(5)工程造價(jià)低。
2土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)
采用北京理正深基坑支護(hù)軟件。(F-SPW4.0)計(jì)算，其中土層參數(shù)選用(巖土工程勘察報(bào)告書)(詳勘階段)中的建設(shè)值，考慮到土層的埋藏條件及基坑開挖情況，選擇了典型斷面進(jìn)行計(jì)算，最終結(jié)果如下：
2.1土釘布工：
(l)I一I斷面：(基坑西坡、北坡)
土釘水平方向間距1.5m，垂直間距為1.50m，第一排土釘距地表1漢1.50m，共布置4排土釘，以梅花型布設(shè)，土釘長(zhǎng)度6.0m-9.0m，土釘采用螺紋鋼筋。
(2)Ⅱ一Ⅱ斷面：(基坑?xùn)|坡、南坡)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，基坑?xùn)|側(cè)距某小學(xué)較近，南側(cè)考慮地面臨建及材料堆積場(chǎng)地，故在此處土釘長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為9.0m-10.0m，其余同I一I斷面。
2.2錨孔滋注：采用M15砂漿，土釘鋼筋沿其通長(zhǎng)方向設(shè)置船形中心定位架，保證土釘鋼筋居中安裝。
2.3砼面層：采用C20細(xì)石混凝土，厚度為80MM，內(nèi)設(shè)護(hù)6@200雙向鋼筋網(wǎng)片，保護(hù)層厚度不小于20mm，網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度大于35d。
3土釘墻施工技術(shù)：
土釘墻施工與土方開挖交叉或平行施工，開挖與支護(hù)應(yīng)分層進(jìn)行，分層厚度不大于4.5m，主要施工工藝如下：
平整坡面~安裝土釘(包括成孔、插鋼筋、注漿)~綁扎固定鋼筋網(wǎng)一噴射細(xì)石混凝土面層并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)崢設(shè)置坡頂腳散排水措施一驗(yàn)收。
3.1土釘施工：
(l)采用人工平整坡面，基坑邊壁采用小型機(jī)具或鐵锨進(jìn)行削坡，保證邊坡平整并符合設(shè)計(jì)規(guī)定的坡度，然后按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求采用鋼尺確定孔位，以木樁或鋼桿作為標(biāo)記，孔位誤差小于5cm；
(2)成孔：成孔施工前對(duì)基坑附近地下管網(wǎng)情況作了充分了解，成孔采用人工洛陽(yáng)鏟成孔，成孔前對(duì)定出的孔位作出編號(hào)，成孔過(guò)程中做好成孔記錄，按土釘編號(hào)逐一記載取出的土體特征，成孔質(zhì)量，事故處理等，并將取出的土體與初設(shè)時(shí)所認(rèn)定的加以對(duì)比，有偏差時(shí)修改土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)，本工程孔徑為120mm，孔徑誤差為-5mm~20mm，成孔深度控制以洛陽(yáng)鏟桿長(zhǎng)度為準(zhǔn)?？咨钤试S偏差為-50mm__200mm，成孔傾角為15度，偏差小于±3度，成孔后應(yīng)進(jìn)行清孔檢查，對(duì)孔中出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土應(yīng)立即處理。
(3)土釘加工與安放：為使土釘居中，在土釘鋼筋置入孔中前，在土釘鋼筋上每隔2.0m設(shè)置一個(gè)8鋼筋船形中心定位架，清孔后將土釘鋼筋置人孔中。
(4)灌注水泥砂漿：采用M15水泥砂漿，用砂漿攪拌機(jī)攪拌均勻后將注漿管插人孔內(nèi)，采用重力式注漿，直到沙漿飽滿，在初凝前需補(bǔ)漿1一2次，為保證土釘質(zhì)量，向孔內(nèi)注人漿體的充盈系數(shù)必須大于1.0，每次向孔內(nèi)注漿時(shí)，預(yù)先計(jì)算所需的漿體體積并根據(jù)注漿泵的沖程數(shù)求出實(shí)際向孔內(nèi)注人的漿體體積，以確定實(shí)際注漿量超過(guò)孔的體積，同時(shí)，注漿用的水泥砂漿的水灰比不宜超過(guò)0.4一0.45，漿體應(yīng)攪拌均勻并立即使用，開始注漿前，中途停頓或作業(yè)完畢后須用水沖洗管道。
3.2鋼筋矽面層施工：
(l)鋼筋網(wǎng)片的安放：鋼筋網(wǎng)片可用焊接或綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差-10rnn__+10mm，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)每邊的搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于一個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)或加m，采用搭接焊時(shí)焊縫長(zhǎng)度不小于鋼筋直徑的10倍，土釘筋端部通過(guò)鎖定筋與面層內(nèi)的加強(qiáng)筋及鋼筋網(wǎng)片連接，其相互間應(yīng)焊接牢固，鋼筋網(wǎng)片在安放時(shí)應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定的保護(hù)層厚度，鋼筋網(wǎng)片可用插人土中的鋼筋固定，在砼噴射下不出現(xiàn)振動(dòng)。
(2)混凝土噴射施工：
噴射混凝土配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，粗骨料最大粒徑不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.45，并應(yīng)通過(guò)外加劑來(lái)調(diào)節(jié)所需工作度和早強(qiáng)時(shí)間。噴射砼前，應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，并對(duì)機(jī)械設(shè)備，風(fēng)、水管路和電路進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證硅順利施工。噴射砼時(shí)應(yīng)自下而上，噴頭與受噴面距離宜控制在0.80m一1.50m范圍內(nèi)，射流方向垂直指向受噴面，在鋼筋部位應(yīng)先噴填鋼筋后方，然后再噴前方，防止鋼筋背后出硯空隙。在繼續(xù)噴射下部作業(yè)時(shí)，應(yīng)仔細(xì)清除預(yù)留施工縫接合面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使之濕潤(rùn)。噴射混凝土終凝后2小時(shí)，應(yīng)采取連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5一7天或噴涂養(yǎng)護(hù)劑。
3.3對(duì)于易塌土體的處理：
為防止基坑邊坡的裸露土體發(fā)生塌陷，對(duì)于易塌土體可采用以下措施：
(l)對(duì)修整后的邊壁立即噴上一層薄的砂漿或砼待凝結(jié)后再進(jìn)行鉆孔。
(2)在作業(yè)面上先構(gòu)筑鋼筋網(wǎng)噴射砼面層，而后進(jìn)行鉆孔并設(shè)置土釘。
(3)在水平方向上分小段間隔開挖。
(4)先將作業(yè)深度上的邊壁做成斜坡，待鉆孔并設(shè)置土釘后再清坡。
3.4對(duì)于特殊情況的處理：
(l)該基坑?xùn)|坡，地下管網(wǎng)埋深在﹣1.5m-2.0m間，第一排土釘無(wú)法按原設(shè)計(jì)施工，故進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并在施工中對(duì)坡頂進(jìn)行了加固處理，采用中18螺紋鋼拉結(jié)坡面，并在坡頂處4m遠(yuǎn)進(jìn)行錨固，坡頂澆筑4m寬混凝土帶厚度為10cm。
(2)該基坑西側(cè)緊靠新埋設(shè)的天然氣管道，埋深約1.5m。由于天然氣管道埋設(shè)回填不夠密實(shí)，開挖后邊壁出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，為保證支護(hù)安全及外觀質(zhì)量，首先進(jìn)行了天然氣管道以下部分的施工，上部鋼筋網(wǎng)片預(yù)留，待下部混凝土有一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行上部施工。施工時(shí)，先在邊壁采用18螺紋鋼間距0.5m插人下部坡面，內(nèi)襯膠合板進(jìn)行擋土，對(duì)滑塌邊壁進(jìn)行重新回填，然后將預(yù)留鋼筋網(wǎng)片與18螺紋鋼焊接牢固，同時(shí)在鋼筋網(wǎng)片上每隔2m加設(shè)一道18螺紋鋼在坡頂3m遠(yuǎn)處進(jìn)行拉結(jié)固定，最后進(jìn)行上部面層施工。這樣既保證了支護(hù)的安全和整體性，從外觀上也取得了滿意的結(jié)果。
3.5排水措施：
土釘支護(hù)宜在排除地下水的條件下進(jìn)行施工，應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)呐潘胧ǖ乇砼潘?，支護(hù)內(nèi)部排水以及基坑排水，以避免土體處于飽和狀態(tài)并減輕作用于面層上的靜水壓力。
(1)基坑四周支護(hù)范圍內(nèi)的地表應(yīng)加以修整，構(gòu)筑排水溝和水泥砂漿或砼面層，防止地表降水向底下滲透，靠近基坑頂部寬2m一4m的地方適當(dāng)墊高，并且里高外低，便于徑流遠(yuǎn)離邊坡。
(2)為排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水，應(yīng)在勿茂設(shè)置排水溝及集水坑。排水溝離開邊壁0.5m~1.0m，排水溝及集水坑用磚砌并用砂漿抹面以防止?jié)B漏，坑中積水應(yīng)及時(shí)抽出。
(3)由于今年雨水較多，且該工程地下水位偏高，故在土釘墻面層施工中，每隔2m設(shè)置滲水孔一道，下雨前對(duì)未進(jìn)行支護(hù)的坡面采用彩條布筱蓋，防止雨水浸泡坡面。
4土釘墻支護(hù)工程的驗(yàn)收
本工程堅(jiān)持下道工序?qū)ι系拦ば虻尿?yàn)收，每根土釘?shù)某煽?、拉桿制作及安裝、灌注及噴射混凝土在自檢合格后，由監(jiān)理進(jìn)行中間驗(yàn)收，在工程竣工后，整理所有原始記錄和試驗(yàn)結(jié)果。
5施工體會(huì)
本工程采用土釘墻支護(hù)達(dá)到了預(yù)期的安全、經(jīng)濟(jì)的效果，同時(shí)縮短了工期。目前基坑土釘墻支護(hù)技術(shù)作為建筑業(yè)推廣的十項(xiàng)新技術(shù)之一正在被廣泛應(yīng)用。土釘墻施工可與土方開挖同時(shí)進(jìn)行，無(wú)需單獨(dú)施工場(chǎng)地(但對(duì)于分層開挖的深度有要求)，這樣可有效的提高工期；同時(shí)土釘墻的施工設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)周圍的環(huán)境干擾??；另一方面，與其它支護(hù)相比，采用土釘墻支護(hù)可大大的降低成本。因此，土釘墻支護(hù)因其具有的特點(diǎn)在目前的建筑施工中具有廣闊的發(fā)展前景。
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