摘要：深基坑支護中應用土釘墻施工技術，在保證安全的前提下，可以達到工期最快、質量最好、造價最小的目的，有效地解決了工程場地狹窄的問題。文章主要結合工程實例，在土釘墻設計與施工方面詳細介紹了土釘墻在地下室基坑支護中的應用情況。
前言
城市高層建筑一般都帶有地下室，但是，由于場地狹窄，常常給地下室開挖造成很大困難。因此，基坑支護結構的設計與施工，已成為當前高層建筑基坑施工的熱點與難點，成為影響整個工程造價及進度的關鍵。當施工場地狹窄，基坑深度又不太大時，土釘墻是一種較為經濟實用的支護型式。它的特點是：施工簡便、所需工作面小、比較經濟節(jié)省，而且與基坑開挖同步施工，節(jié)約工期。
1工程案例概況
某廣場工程總建筑面積65012m2，建筑物最高高度96.3m，地下建筑面積11395.40m2，基坑開挖深度8m。根據(jù)現(xiàn)場場地條件，經過比較多種支護方案，最后確定本工程采用土釘墻支護。
場地土自上而下依次為：①雜填土，含磚塊、碎石等，結構松散稍濕，層厚2.0m~3.8m；②粘質粉土，濕~飽和，可塑，中壓縮性，層厚1.9m；③粉質粘土層，可塑，飽和，中高壓縮性，層厚1.2m；④砂質粉土層，可塑，飽和，低壓縮性，層厚1.4m；⑤鉆探深度35m范圍內有潛水，靜止水位標高為43.32m。
2土釘墻支護結構
本工程土釘墻支護結構的設計，結合工程實際進行驗算，土釘墻支護結構成孔直徑D=100mm，土釘自上而下設置四層，長度分別為7.2m、6.4m、4.8m、4.8m；土釘直徑選用<22mm及<18mm。二級螺紋鋼筋；土釘傾角為土釘自水平面向下傾斜8°；邊坡按1：0.2放坡，坡角79°；土釘水平間距和垂直間距均取1.5m，上下插筋交錯排列；用Ф6mm鋼筋綁扎成200mm方格形網(wǎng)片；水泥、中砂和碎石比為1：2：2.5；石子粒徑為5mm~15mm；坡面噴射混凝土總厚度為100mm。
3土釘墻施工流程及要點
3.1施工流程
開挖第一層土方→修坡→埋控制噴射混凝土厚度的標志→噴射第一層混凝土→混凝土養(yǎng)護、鉆孔→安設土釘→壓力注漿→綁扎墻面鋼筋網(wǎng)→釘端鎖定筋與鋼筋網(wǎng)、水平垂直加強筋焊接，二次噴射混凝土→養(yǎng)護→開挖下一層土方→重復以上工序，直至最后一層工作面。
3.2施工要點
?、俟ぷ髅娣炙膶娱_挖，每一層工作面開挖深度為2.0m，其中最后一層工作面開挖至7.8m，余20cm用人工開挖。
?、诓捎肞Z25型噴射混凝土機施工，噴射混凝土前，應對機械開挖的坡面及時修坡，第一層混凝土厚度控制在40mm~50mm。檢查機械設備、水管路和電線的狀態(tài)并試運行，埋設好噴射混凝土厚度的標志，噴射作業(yè)應分段分片進行，同一分段噴射順序應自上而下，噴頭與受噴面應保持垂直且距離宜為0.6m~1.0m。噴射混凝土終凝后應及時噴水養(yǎng)護3d。
?、劭梢圆捎脹_擊鉆或洛陽鏟等機械成孔，成孔后及時安設土釘以防止坍塌。土釘鋼筋制作應按設計要求提前預制，使用前應調直并除銹去污?；炷烈思尤朐鐝妱┮蕴岣咴缙趶姸龋Ｖ棺{如超過30mm，應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及管路后再繼續(xù)灌注。
?、茕摻罹W(wǎng)為Ф6@200mm×200mm雙向，應與土釘連接牢固，保證在噴射混凝土時鋼筋不晃動。鋼筋搭接長度為35d。土釘端部鎖定筋應與鋼筋網(wǎng)、水平、垂直加強筋相互焊接，加強筋直徑4Φ16mm；鋼筋網(wǎng)安裝完畢并自檢合格后，及時進行隱蔽驗收。
?、輫娚涞诙踊炷燎?，應去除第一層混凝土松散、松動的部分，混凝土的總厚度為100mm。
?、薜诙踊炷羾娚渫戤吳医K凝后，應及時灑水養(yǎng)護，日噴水不少于3次，養(yǎng)護時間不少于3d。
4土釘墻質量控制
土釘墻支護是以較密排列的插筋作為土體主要補強手段，插筋使錨體與土體和噴射混凝土面共同形成補強復合土體，達到穩(wěn)定邊坡的目的。因此在土釘墻施工中，應進行全過程質量控制，保證每一道工序的質量符合設計要求及規(guī)范規(guī)定，以滿足土釘墻支護結構的整體性要求。
4.1施工過程中各主要工序質量控制
?、賴栏窨刂泼繉娱_挖深度。土釘墻的施工應遵循分段開挖、分段支護的原則，在前層工作面開挖結束而土釘尚未設置時，很容易出現(xiàn)局部的塌方甚至導致整個圍護結構的破壞，因此在每層土體開挖結束后，要盡快設置土釘。在基坑開挖過程中，測量員要現(xiàn)場架立水準儀進行跟蹤監(jiān)測，把每層開挖深度控制在210m以內，保證圍護結構的穩(wěn)定。
②基坑按1：0.2放坡，在結構開挖后，輔以人工修整坡面，坡面平整度允許偏差為±20mm，在噴射第一層混凝土前應清理坡面。
③鉆孔前進行土釘放線，確定鉆孔位置并做出標記?？咨钤试S偏差為±50mm，孔徑允許偏差為±5mm，孔距允許偏差為±100mm。本工程土釘成孔設計傾斜角為8°，在施工中主要采用機械鉆孔。
?、転楸ＷC土釘鋼筋與注漿體之間有足夠的握裹力，土釘鋼筋應設定位支架，支架為3Φ6mm鋼筋呈圓弧形與土釘焊接，沿長度方向每隔1.5m設置一個。
⑤土釘成孔完成后，將孔內殘留及松動的廢土清理干凈，及時安設土釘并注漿；注漿時，將注漿管插至距孔底250mm~500mm處，孔口部位宜設置止?jié){塞及排氣管。當漿液從底部充滿至孔口時，還需進行多次加壓(壓力為3.0MPa)，一般不少于2次，保證漿液擠滿孔壁。
?、拊阡摻罹W(wǎng)上設置400mm長4Ф16mm鋼筋呈井字架形與土釘端部鎖定筋焊接牢固。上一工作面與下一工作面的鋼筋網(wǎng)的搭接長度應大于300mm并綁扎牢固，鋼筋網(wǎng)要在噴射第一層混凝土后鋪設。鋼筋網(wǎng)片經自檢和隱蔽驗收合格后，方可噴射第二層混凝土。
?、呋炷撩鎸臃謨纱螡仓戤?，第一層混凝土要保證40mm~50mm的厚度。根據(jù)提前埋設的混凝土厚度控制標志，將混凝土墻面層總厚度控制在100mm，并且要保證所有的鋼筋網(wǎng)片被覆蓋，且鋼筋有25mm的保護層，每一層混凝土在終凝后，要及時予以養(yǎng)護。
?、喈斏蠈油玲斪{體及噴射混凝土的強度達到設計強度的70%后，方可進行下層土方開挖。在開挖下一層土方的過程中，嚴禁挖掘機觸碰上層土釘墻結構及預留出來的鋼筋網(wǎng)片。
4.2材料質量及試驗
所使用的主要材料如鋼筋、水泥等均要求有出廠合格證、復試報告單，水泥漿及混凝土應隨拌隨用，一次拌合的水泥漿、混凝土均要在初凝前使用完，注漿用水泥素漿的強度等級不宜低于M10，每30根土釘制作試塊應不少于一組(每組為6塊)。土釘墻面混凝土強度等級不宜低于C20，混凝土試塊按《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）的相關規(guī)定留置。
4.3土釘抗拔力試驗
根據(jù)《基坑土釘支護技術規(guī)程》（CECS96：97），土釘支護施工必須進行土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗，應在專門設置的非工作釘上進行抗拔試驗直至破壞，以確定極限荷載，并據(jù)此估計土釘?shù)慕缑鏄O限粘結強度。因此，選擇在基坑內具有代表性的第二層粘質粉土層，用同樣施工工藝制作土釘，進行土釘抗拔試驗，由此確定允許承載力。
4.4基坑變形監(jiān)控
?、賾皶r對支護結構及周邊建筑物的安全性及穩(wěn)定性進行跟蹤監(jiān)測；基坑開挖前，在2倍開挖深度以外，至少設置兩處位移觀測基準點。
?、谠诨铀闹芫o鄰的圍墻上合理布置監(jiān)測點，基坑邊緣以外1~2倍開挖深度范圍內需要保護的物體及土釘墻支護結構本身，均應作為監(jiān)控對象。本工程中把施工現(xiàn)場臨時辦公樓及靠東南側的市場等建筑物的變形作為重點監(jiān)測項目。
?、鄹黜棻O(jiān)測的時間間隔可根據(jù)施工進程確定。在雨期及土方開挖過程中，要適當加密觀測頻率，當變形超過有關標準或監(jiān)測結果變化速率較大時，應加密觀測次數(shù)，當有事故征兆時，應進行連續(xù)監(jiān)測。
④觀測結果要形成正式書面資料并作為邊坡是否變形的依據(jù)。如發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)或變形超標，應及時處理后方可繼續(xù)作業(yè)。
?、荼敬伍_挖的基坑類別為二級，基坑變形的監(jiān)測值應符合表1規(guī)定。
5結語
綜上所述，該深基坑支護工程根椐場地水文土質情況及周邊環(huán)境采用土釘墻支護結構，不僅縮短了工期、節(jié)約了成本，還保證了周邊建筑物的安全。
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