【摘要】本文簡述了土釘墻在深基坑工程中的設(shè)計與施工方法及技術(shù)應(yīng)用，突出了對深基坑進行加固處理具有經(jīng)濟、簡單、方便、效果好等優(yōu)點，是一項值得重點推廣的基坑支護技術(shù)。
1、工程概況
某高層建筑工程，是由三棟28層建筑組成，五層裙房及基礎(chǔ)部分連為一體，地下兩層。整個基坑寬36m，長173m，深10.6m。由于超長，且一邊距家屬樓僅9m，一邊為商業(yè)街，給基坑支護帶來一定困難。經(jīng)過多方論證，最后確定了在家屬樓一邊采用樁加錨，在商業(yè)街一邊采用土釘墻支護的方案。
2、施工方法及技術(shù)措施
噴錨網(wǎng)支護的施工是與基坑挖土相互配合進行的，即按照土壁的穩(wěn)定性、土釘設(shè)計位置和鉆孔機械的施工要求確定每層挖土的深度，然后開挖一層，噴錨支護一層，施工主要程序為：挖土——整修邊坡——安裝排水孔——第一次噴射混凝土——鉆孔、注漿，插土釘——鋼筋網(wǎng)制作，掛網(wǎng)——第二次噴射混凝土——養(yǎng)護?，F(xiàn)把各工序的施工方法及技術(shù)措施簡述如下：
2.1挖土。挖土施工順序應(yīng)綜合考慮噴錨施工與挖土作業(yè)同時進行，即先按噴錨作業(yè)寬度沿基坑邊挖一道基槽，進行噴錨施工，在此同時，開挖基坑其它地方的土方，使挖土作業(yè)和噴錨施工在同一時間，不同區(qū)域內(nèi)同時進行，以便縮短整體施工期限。
挖土施工時，應(yīng)注意按設(shè)計要求進行放坡，防止邊坡超挖塌陷，對噴錨施工造成影響。在地下水位以下挖土?xí)r，應(yīng)在每層土底部，挖出坡向基坑內(nèi)的坡面，以防止地下水積于邊坡根部，造成邊坡塌陷。
2.2坡面整修。由于機械開挖后的邊坡表面疏松且不平整，故必須采用人工修整邊坡，將松散的浮土和巖渣、卵石清除干凈。鏟平邊坡表面；拆除障礙物；用石塊補砌空洞；對邊坡局部不穩(wěn)定處進行清刷或支補加固；對較大的裂縫進行灌漿或勾縫處理；根據(jù)邊坡地下水情況設(shè)置一定數(shù)量的泄水孔，以減少地下水對邊坡造成的側(cè)壓力。
2.3噴射混凝土作業(yè)。噴射砼施工一般分兩次進行，第一次為噴底，一般厚度30mm，主要為穩(wěn)定土面，為掛網(wǎng)施工創(chuàng)造條件；然后在土釘、編網(wǎng)施工完后，再進行一次噴漿施工，直至達到設(shè)計厚度。
噴射砼的主要施工機具主要為：噴射機、空壓機、攪拌機以及輸送管等。
(1)作業(yè)前必須對機械設(shè)備，風(fēng)、水管路和電線等進行全面檢查及試運轉(zhuǎn)，確認(rèn)無誤后，進行施工，以防止在施工過程中出現(xiàn)機械故障，堵管等現(xiàn)象，影響施工質(zhì)量。(2)噴射混凝土之前，將坡面浮土清理干凈，并按一定間距埋設(shè)控制噴射砼厚度的標(biāo)志，以保證砼施工質(zhì)量。(3)砼噴射作業(yè)應(yīng)分段分片進行，每段噴射順序為先下后上。作業(yè)開始時，應(yīng)先送風(fēng)，后開機，再給料。結(jié)束時，應(yīng)待料噴完后，再關(guān)風(fēng)，以防止堵管。(4)噴射時，噴射手應(yīng)控制好水灰比，保持砼面平整，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。噴頭與受噴面垂直，距離保持在0.6～1.0m。
2.4土釘(錨管)施工
(1)土釘鉆孔施工一般采用鑿巖機鉆孔，孔徑50～60mm，鉆孔與坡面成10度左右向下的夾角，以利于注漿。(2)鉆孔時必須隨機鉆速度鉆進，不能強加壓力沖鉆，以免影響邊坡的穩(wěn)定。(3)該工程中土釘采用25mm螺紋鋼筋，問排距2m，梅花型布置。土釘在制作時，在長度方向一定距離處，沿土釘周圈對等焊制三個短鋼筋頭，作為對中裝置，以便土釘在插入孔后處于孔正中位置。在卵石層處，由于成孔難度較大，直接釘入長度2.5m的48鋼管，該鋼管頭部作成尖狀，并封閉，沿管身按間距100mm左右鉆孔，作成花管。注漿時，直接將水泥漿注入花管內(nèi)，通過小孔進入卵石層中。(4)土釘孔內(nèi)注漿時，采用壓力泵通過注漿管將1：1的水泥砂漿注入錨孔，注漿管應(yīng)插至孔底50～l00mm處，然后隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。如遇空洞時不能加壓太大，保持0.1MPa的工作壓力。注漿要保證砂漿飽滿，不得有里空外滿的現(xiàn)象。(5)注完漿后，立即插入錨桿，若孔口無砂漿溢出，應(yīng)及時補注砂漿。
2.5掛網(wǎng)
(1)編網(wǎng)前，鋼筋應(yīng)調(diào)直，然后根據(jù)邊坡形狀尺寸下料，按網(wǎng)孔150mm×l50mm的規(guī)格編織成鋼筋網(wǎng)，分布要均勻，綁扎要牢固。(2)相鄰鋼筋網(wǎng)片問的搭接長度，不應(yīng)小于35d，并在鋼筋端部作180°的彎鉤。(3)在土釘端頭要加網(wǎng)眼為50的加密網(wǎng)片，加密網(wǎng)片大小不小于300×300，并與土釘端部進行焊接，以保證土釘與網(wǎng)片間的傳力可靠。
2．6噴射砼養(yǎng)護
(1)在最后一次噴射的混凝土終凝2h后，進行噴水養(yǎng)護，每天噴水養(yǎng)護不少于四次。養(yǎng)護期一般不得少于7d。(2)在終凝后的第一次噴水養(yǎng)護時，壓力不宜過大，以防止沖壞噴射混凝土表面。(3)氣溫低于+5℃時，不得噴水養(yǎng)護。(4)在養(yǎng)護過程中如果發(fā)現(xiàn)砼剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現(xiàn)象，應(yīng)分析原因、及時采取措施進行修補，以防后患。
3、施工質(zhì)量檢測
3.1噴射砼抗壓強度檢測。噴射混凝土必須做抗壓強度試驗，試塊在工程施工過程中抽樣制取。每噴射50～100m3混合料，試塊數(shù)量不得少于一組，當(dāng)材料或配合比變化時，另加一組。標(biāo)準(zhǔn)試塊采用從現(xiàn)場噴射砼板件上按要求尺寸切割而成，模具尺寸為450×350×120mm，尺寸較小的一邊為敞開邊，制作時，在噴射作業(yè)面附近，將模具敞開一側(cè)朝下，以80°(與水平面的夾角)左右置于墻腳，先在模具外的邊墻上噴射，待操作正常后，將噴頭移至模具位置，由下而上，逐層向模具內(nèi)噴滿混凝土。將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下養(yǎng)護7d后，將混凝土加工成邊長為100mm的立方體試塊。繼續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護至28d齡期后，進行抗壓強度試驗，抗壓試驗時，加載方向與試塊噴射成型方向垂直。本工程共計試件10組，經(jīng)測試，結(jié)果均符合設(shè)計及施工規(guī)范要求。
3.2噴射砼厚度檢測。用鑿孔法檢測。根據(jù)《錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》，“每個斷面上，全部檢查孔處的噴層厚度，60％以上不應(yīng)小于設(shè)計厚度；最小值不應(yīng)小于設(shè)計厚度的一半；同時，檢查孔處厚度的平均值，不應(yīng)小于設(shè)計厚度值。”本工程共檢測20點，結(jié)果均符合要求。
3.3土釘問排距檢測。土釘問排距是施工質(zhì)量的一項主要考核指標(biāo)，是土釘能否發(fā)揮作用的保證條件之一。在土釘被噴射混凝土覆蓋前，主要采用在工作面用尺直接量惻的方式進行檢測。
4、基坑支護監(jiān)測
4.1監(jiān)控方法。在上述工程施工中，沿基坑周邊設(shè)置了8個觀測點，進行邊坡位移、高程變化的監(jiān)測，并在基坑兩個長邊受力最不利處，各選取2個土釘(錨桿)，進行土釘(錨桿)應(yīng)力變化的測定。并在施工前，專門對土釘進行了抗拔試驗，記錄了在不同拉力作用下，土釘?shù)膽?yīng)力變化情況，將該數(shù)據(jù)作為同基坑施工過程中土釘應(yīng)力變化的對比值，事先確定了土釘應(yīng)力變化的警戒線，使監(jiān)控工作作到了心中有數(shù)。
該工程監(jiān)測中，位移、高程主要采用全站儀測定，應(yīng)力采用專用電子儀器測定。
4.2監(jiān)測次數(shù)。在基坑開挖階段，監(jiān)測次數(shù)不少于每天兩次，出項異常情況時，增加監(jiān)測次數(shù)，不少于每天四次。在基礎(chǔ)施工期間，監(jiān)測次數(shù)為每天一次。在降水作業(yè)停止前后，增加監(jiān)測次數(shù)。
5、結(jié)束語
綜合上述，同單純的錨桿支護比較，土釘墻具有釘土間相互作用，提高原位土體穩(wěn)定性的特點，土釘起到了骨架作用、承力作用、應(yīng)力傳遞和擴散作用，使土釘和土體形成復(fù)合體，從而提高了土體的粘聚力，并在相鄰?fù)玲攩栃纬沙袎汗?，大大提高了土體自身的整體穩(wěn)定性。
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