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　　 近年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層建筑和地下工程的大量興建，建筑基坑越來越深，坡度越來越陡，這給基坑支護提出了新的挑戰(zhàn)。土釘墻支護技術(shù)由于具有材料用量少，施工速度快，安全可靠，經(jīng)濟等優(yōu)點在深基坑圍護中得到廣泛應(yīng)用。

 

　　 土釘墻是一種原位加固土技術(shù)，就其作用機理而言，既不同于樁、墻圍護結(jié)構(gòu)體系，又有別于水泥土重力式擋墻，它對土坡穩(wěn)定的主要作用是注漿土釘通過置換和護滲，改變土體性質(zhì)，土釘與土體間相互作用，土釘自身承受拉、壓、彎、剪及面層土壓力，有效地提高土體的抗剪強度和整體“剛度”，土釘在“土釘墻”復(fù)合體內(nèi)猶如鋼筋網(wǎng)架一樣，具有骨架作用，并與土體形成一個完整的整體，如同擋土墻那樣共同承擔土壓力和外荷作用，制約邊坡變形，從而使開挖邊坡穩(wěn)定。在復(fù)合體內(nèi)，外來荷載主要由土釘承擔，并在復(fù)合體內(nèi)起著應(yīng)力傳遞和均勻擴散的作用，使所受外來荷載能均勻地傳遞擴散。土釘與噴射坡面的固化水泥漿相結(jié)合，能有效地限制坡面土體側(cè)向變形，加強邊坡約束。因此，在這種支護形式中，計算分析必須注意滿足復(fù)合體特定的內(nèi)部和外部穩(wěn)定性驗算。對變形有嚴格要求的護坡工程，土釘墻應(yīng)做變形預(yù)測分析，符合要求后方可采用。

 

 

　　 土釘墻支護一般適合于地下水位以上或經(jīng)過降排措施后的素填土、普通性粘土、粘性的砂土和粉土等較為均勻土體邊坡。當場地同時存在土層和不同風(fēng)化程度巖體時，應(yīng)用土釘支護特別有利。土釘墻支護范圍非常廣泛，主要有：①土體開挖時的臨時支護。用于高層建筑等深基坑開挖，地下結(jié)構(gòu)施工開挖，土坡開挖等；②永久擋土結(jié)構(gòu)，這類工程一般與施工開挖時的臨時支護相結(jié)合③現(xiàn)有擋土結(jié)構(gòu)和支護的修理、改建下?lián)岆U加固等；④邊坡穩(wěn)定。用于加固可能失穩(wěn)的提坡。

 

 

　　 土釘墻支護作為一種擋土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足規(guī)定的強度、變形、穩(wěn)定性和耐久性等要求。當土釘墻支護用于城市建筑物密集地區(qū)的深基坑開挖時，控制與限制支護的變形就顯得尤其重要。施工過程中必須自始至終與現(xiàn)場的監(jiān)控相結(jié)合，通過測量變形等數(shù)據(jù)，在施工過程中不斷發(fā)掘現(xiàn)場地質(zhì)情況，及時指導(dǎo)下一步的旆工。

 

　　 此外，還要充分考慮地表徑流和地下水的影響。如施工時滲水嚴重，就不能噴射面層混凝土，這樣容易引起塌坡和塌孔。當?shù)叵滤牧髁枯^大，施工時應(yīng)采取專門的措施來降低地下水位?？⒐ず蟮闹ёo在地下水位的作用下，其面層壓力和土釘內(nèi)力均會有明顯增加，特別是粘土的抗剪能力及粘土中的土釘抗拔粘結(jié)能力與含水量有很大關(guān)系。

 

　　 4.1工程概況

 

　　 某產(chǎn)業(yè)園工程，場地平整，交通便利，占地面積53553．68m2。其中，一擬建建筑物面積約14000m2，地上8層，地下2層，結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，基坑深度5．3m。

 

　　 4.2基坑支護設(shè)計方案

 

　　 根據(jù)該工程現(xiàn)場實際情況，綜合考慮安全、經(jīng)濟、場地條件、周邊環(huán)境及施工工期等因素，本工程西側(cè)、北側(cè)采用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土+鋼花管錨桿進行支護，東側(cè)、南側(cè)采用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土+鋼筋錨桿進行支護。鋼筋網(wǎng)噴射混凝土中鋼筋網(wǎng)采用6級鋼筋，鋼筋網(wǎng)間距為200mm×200mm，支護厚度為100mm，噴射混凝土的設(shè)計強度等級為C2O。

 

　　 4.3施工準備

 

　　 進場施工前，首先要組建項目經(jīng)理部，落實施工材料和工作人員，合理安排施工材料和工作人員，與業(yè)主及監(jiān)理保持密切協(xié)作，安排專人負責(zé)進料，并由工程師核定，確保鋼材、水泥、地材等材料的質(zhì)量。做好施工設(shè)備輔助設(shè)備的進場、組裝和試運轉(zhuǎn)，確保設(shè)備的完好率。合理地規(guī)劃和布置施工現(xiàn)場，檢查臨時性的生產(chǎn)生活設(shè)施是否滿足施工需要。

 

　　 4.4鋼筋錨桿施工

 

　　 4.4.1工藝流程：開挖作業(yè)面→修邊坡→造錨桿孔→安放錨桿→灌注水泥砂漿→焊接加強鋼筋→噴射細石混凝土→下層噴錨施工。

 

　　 4.4.2成孔：鑒于基坑周邊建筑物情況、地質(zhì)條件，本工程決定采用人工鑿孔或鉆機鉆孔，對于坡殘積土層中錨桿采用專門的錨桿鉆機機械作業(yè)成孔與洛陽鏟作業(yè)成孔配合施工。根據(jù)設(shè)計的孔位布置進行測量畫線，然后標出準確的孔位，在按照設(shè)計要求的孔長、孔的5°傾角和孔徑進行鑿孔。錨桿定位偏差不大于30mm，錨孔偏斜度不大于5%，成孔深度超過錨桿設(shè)計長度的0．5m。

 

　　 4.5錨桿安裝

 

　　 4.5.1錨桿采用φ22螺紋鋼筋，根據(jù)設(shè)計長度切好鋼筋，焊接前鋼筋平直、去除銹斑、油污，為使錨桿處于孔的中心位置，沿錨桿體軸線方向每隔2m設(shè)置一個對中支架，對中支架采用φ8鋼筋制作，將除銹并保持順直的錨桿體與注漿管、止?jié){袋一起放入孔內(nèi)；

 

　　 4.5.2對于鉆孔遇到障礙物無法鉆進時，改變鉆孔方向；土層為軟土?xí)r，加大傾角；

 

　　 4.5.3鉆孔鉆進達到設(shè)計深度后，不要立即停鉆，要求穩(wěn)鉆lmin~2min，防止孔底尖滅，達不到設(shè)計孔徑。鉆孔結(jié)束后，將孔內(nèi)松土、泥漿等清除干凈后；方可送人錨桿。

 

　　 4.6注漿

 

　　 4.6.1注漿材料采用P．0．42．5R普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比為0．5：0．6，漿體28天無側(cè)限抗壓強度不低于25MPa，壓力不低于0．4MPa，以確保錨桿與孔壁之間注滿水泥漿，水泥漿內(nèi)加膨脹劑及早強減水劑；

 

　　 4.6.2注漿前應(yīng)先洗孔，直至孔口返出清水為止。水泥漿自孔底向外灌注，在注漿管插入孔內(nèi)距孔底約0．5m處，在孔口綁扎止?jié){面袋，防止?jié){液流出，隨著漿液的灌入，逐步將注漿管向外拔出，直至孔口，拔管過程中應(yīng)保證管口始終埋在水泥漿內(nèi)，待孔口溢漿，即可停止注漿；

 

　　 4.6.3發(fā)現(xiàn)孔口有漏漿或不飽滿時，及時進行補灌。錨桿孔內(nèi)錨固體強度達到設(shè)計強度的70％以上且不小于3天時，方可開挖下一層土方。

 

　　 4.7鋼筋網(wǎng)噴射混凝土施工

 

　　 4.7.1按設(shè)計配筋對面網(wǎng)及加強筋進行分層制作，用電焊聯(lián)結(jié)加強筋的搭接與錨頭；在鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直，并清除污銹，用扎絲扎牢網(wǎng)筋，要求鋼筋網(wǎng)搭接為一個網(wǎng)格長度。

 

　　 4.7.2a.噴射混凝土的原材料：水泥采用P．0．42．5R普通硅酸鹽水泥，骨料為中、粗砂、最大礫徑不大于25mm的礫石；b噴射混凝土的配合比為水泥：砂：碎石=1：2：2．5，水灰比為0．45；c.混合料攪拌時間應(yīng)≥2min，且攪拌均勻，存放時間≤2h，混凝土強度為C20，厚度為100mm；d.噴射混凝土?xí)r，為了避免由于距離過小而造成過多的混合料反彈損失，距離過大而影響受噴面混凝土的密實度，受噴面應(yīng)與噴槍口距離保持在lm～1．2m；e.應(yīng)分段分片依次進行噴射混凝土作業(yè)，應(yīng)自下而上噴射同一分段內(nèi)的混凝土，一次噴射到設(shè)計厚度。在噴射終凝2h后即可進行噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫環(huán)境，一般為3天～7天。

 

　　 4.8鋼花管錨桿施工

 

　　 4.8.1鋼花管錨桿采用φ48、δ3．5鋼管，長度為6m～9m，傾角為15°，壓力灌漿水泥采用P．O．42．5R純水泥漿，水灰比為0．5：0．6，水泥用量≥30kg／m；

 

　　 4.8.2φ48、63．5鋼管制作成濾管(花管)，入土端加工成樁尖狀，濾水孔對向間距500mm，孔眼前端(造管尖側(cè))焊接鋼筋或角鋼塊，構(gòu)成孔前倒刺及保護塊；

 

　　 4.8.3采用沖擊錘將鋼花管按設(shè)計角度及位置對正，擊入土中到設(shè)計長度；

 

　　 4.8.4在打入鋼花管錨桿時，發(fā)現(xiàn)有管涌或塌孔時，采用低頻小沖擊力設(shè)備將錨桿打入土層，并且間隔打入，防止產(chǎn)生振動影響；

 

　　4.8.5錨桿采用底部一次注漿，注漿壓力達到0．6MPa～0．8MPa，漿注滿后穩(wěn)壓3min～5min，在初凝之前用1．2MPa壓力注漿補漿一次，注漿孔附近的混凝土要具有抵抗注漿引起的壓力擴散作用，錨桿綜合抗拔力設(shè)計值不小于8kN／m；

 

　　 4.8.6坡面為掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，鋼筋網(wǎng)格為6、200mm×200mm，骨架鋼筋采用2φ20，沿錨桿位置布置；

 

　　 4.8.7鋼筋網(wǎng)綁扎要預(yù)留搭接筋，搭接長度為一個網(wǎng)格長度，鋼筋網(wǎng)格誤差≤土20mm，焊接加強筋，并與鋼花管頭焊接；

 

　　 4.8.8噴射混凝土厚度為100mm，強度等級為C20，混凝土中必須加入速疑劑，其厚度控制用錨桿頭或插入標樁進行，噴錨完成后，進行噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫環(huán)境，一般為3天～7天；

 

　　 4.8.9上層噴錨完成3天后，進行下一層開挖噴錨作業(yè)，以此循環(huán)，直至坑底標高。

 

 

　　 本工程通過采用基坑土釘墻作為基坑支護技術(shù)，不僅可以保證基坑土方開挖，而且施工設(shè)備進出方便、安全、可靠，施工周期短，確保了基坑邊坡的強度及穩(wěn)定性，得到了監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)量監(jiān)督站的好評，收到了良好的社會效益。