摘要：土釘墻支護技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，本文通過分析土釘墻支護的特點，針對邊坡支護的機理，施工工藝及質(zhì)量控制的相關(guān)技術(shù)進行探討。
1、引言
土釘墻因具有施工設(shè)備簡單、操作方便、施工不單獨占用場地、結(jié)構(gòu)輕、柔性大、工程造價低、不單獨占用工期等優(yōu)點，在當(dāng)今基坑支護的市場上占有比較重要的地位。土釘墻是土與土釘共同工作的復(fù)合土體，通過土釘所具有較高的抗拉、抗剪強度和抗彎剛度特性，提高邊坡的基本穩(wěn)定性和承受坡頂超載的能力，因此土釘墻的質(zhì)量問題一直是我們關(guān)心的重要問題。
2、土釘墻邊坡支護的機理
土釘墻加固與傳統(tǒng)的護坡和擋土墻支撐機理不一樣，土釘墻在邊坡的一定范圍內(nèi)形成了一個加固區(qū)，由于很密的土釘錨桿的作用，滑移面不可能出現(xiàn)在加固區(qū)，只能產(chǎn)生于非加固區(qū)，從而使滑移面遠離邊坡，達到穩(wěn)定邊坡的目的，加固區(qū)的整體穩(wěn)定，包括加固區(qū)抗傾覆與抗滑移問題，用增加加固區(qū)的寬度和底排土錨桿打成向下傾斜穿過滑移面等措施來解決，土釘墻通過下述幾個方面的綜合作用使邊坡周邊土體形成加固區(qū)。
2.1錨固作用
密布的錨桿與砂漿柱體相結(jié)合對周圍土體產(chǎn)生有效的錨固作用，限制了砂漿柱體周圍的土體變形。①土釘不需要施加預(yù)應(yīng)力，而是在土體發(fā)生變形后使其承受拉力工作；②土釘支護在邊坡中比較密集，起到了加筋的作用，提高了土的強度，為被動受力機制。由于土釘在全長范圍內(nèi)與土體接觸，其荷載傳遞沿整個土體進行。
2.2土釘漿孔對土體的擠密作用
由于土釘錨桿的密度比較大，擠密作用的影響也較大，使加固區(qū)的土體比非加固區(qū)土體密度大。密集的土釘與土釘之間土形成復(fù)合土體，其結(jié)構(gòu)類似重力式擋土墻，個別土釘?shù)钠茐牟粫拐麄€結(jié)構(gòu)的功能完全喪失。
2.3護坡作用
土釘墻的面層不是主要受力結(jié)構(gòu)，其主要作用在于保持土體的局部穩(wěn)定性。在公路邊坡治理中，土釘墻的面層還起到防止沖刷、防止雨水滲入坡體影響邊坡穩(wěn)定性的重要作用。
3、施工工藝
土釘墻的施工流程為：挖土→整理坡面→鉆孔→插桿→灌注→掛網(wǎng)→噴砼。
3.1開挖整理坡面
土釘支護是分層進行的，因此挖土深度不能超過設(shè)計深度，同時要保證坡角達到設(shè)計要求，坡面平整光滑，坡角未達到設(shè)計要求的則要進行專門修整。
3.2鉆孔
采用風(fēng)鉆的方法進行，鉆孔下傾角度為15O。
3.3插筋與灌漿
成孔后按設(shè)計要求插入鋼筋，在插筋的同時，用加筋桿將注漿管帶進離孔底0.3m的地方，然后進行灌注?？變?nèi)一定要灌滿，不能形成空洞和孔隙。
3.4掛網(wǎng)
上道工序完工后，按設(shè)計要求，將鋼筋按照設(shè)計要求的網(wǎng)距焊接，固定于坡面之上；同時，在危險坡上的土釘之間用金屬件(如槽鋼等)連接在一起，以進一步加強支護強度。
3.5噴砼
掛網(wǎng)后，整個坡面噴射混凝土，其噴射厚度需達到設(shè)計要求。
4、土釘墻支護施工質(zhì)量控制4.1土釘施工質(zhì)量控制
4.1.1定位
土釘?shù)亩ㄎ灰鶕?jù)設(shè)計的要求，控制土釘間距和土釘與頂面、底面的距離，在坡面上做好標(biāo)記。
4.1.2插筋
在插筋前，要采用壓縮空氣將孔內(nèi)殘留及擾亂的廢土清除干凈。放置的鋼筋一般采用II級螺紋鋼筋，為保證鋼筋在孔中的位置，在鋼筋上每隔2～3m焊置一個定位架。如采用鋼管土釘，在成孔時需對鋼管上的孔用護板將其遮蓋，做成倒刺型，以防止在打入時被泥土堵塞。
4.1.3注漿
土釘注漿采用灰漿泵或砂漿泵灌注，漿液采用純水泥漿或水泥砂漿。為保證土釘與周圍土體緊密結(jié)合，在孔口處設(shè)置止?jié){塞并旋緊，使其與孔壁緊密貼合。在止?jié){塞上將注漿管插入注漿口，深入距孔底0.2～0.5m處，注漿管連接注漿泵，邊注漿邊向孔口方向拔管，直至注滿為止，放松止?jié){塞，將注漿管與止?jié){塞拔出，用粘性土或水泥砂漿充填孔口。注漿開始或中途停止超過30min時，應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管道。為防止水泥砂漿或水泥漿在硬化過程中產(chǎn)生干縮裂縫，提高其防腐性能，保證漿體與周圍土壁的緊密粘合，可摻入一定量的膨脹劑，具體摻入量由試驗確定，以滿足補償收縮為準(zhǔn)。為提高水泥砂漿或水泥漿的早期強度，加速硬化，可摻入早強劑。水泥漿、水泥砂漿應(yīng)拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿、水泥砂漿應(yīng)在初凝前用完。
4.2噴射混凝土的質(zhì)量控制
4.2.1對噴射混凝土面層施工中的質(zhì)量控制
噴射混凝土面層中的鋼筋網(wǎng)，應(yīng)在噴射前鋪設(shè)，鋼筋保護層厚度不宜小于20mm。鋼筋網(wǎng)之間搭接長度應(yīng)不小于300mm，鋼筋網(wǎng)用插入土中的鋼筋固定，與土釘應(yīng)連接牢固。噴射作業(yè)應(yīng)分段進行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上。噴射混凝土?xí)r，噴頭與被噴面應(yīng)保持垂直，距離宜為0.6～1.0m。噴射表面應(yīng)平整，呈濕潤光澤，無干斑、流淌現(xiàn)象。噴射混凝土終凝2h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為3～7h。
為了保證噴射混凝土的質(zhì)量，要對拌合料攪拌處、噴射機處和噴嘴處的施工質(zhì)量進行嚴(yán)格控制。
在拌合料攪拌處，必須控制材料質(zhì)量及配合比符合設(shè)計要求，拒絕使用任何不可靠的水泥和級配不良、質(zhì)量差或含水率大于7%(按重量計)的骨料。
在噴射機處，要檢查倒入料斗的材料和觀察噴射機的運轉(zhuǎn)情況；控制外來的或有害物質(zhì)進入機器；鑒定骨料是否已被水泥完全包裹及倒入料斗后有無過度離析。在干噴中，應(yīng)該對速凝劑與水泥得到適當(dāng)拌合。為保證噴射混凝土流料均勻連續(xù)和噴射處有適宜的噴射速度，應(yīng)觀察噴射機處的工作風(fēng)壓是否控制在合適范圍之內(nèi)。
在噴嘴處，必須觀察噴射工藝(包括受噴面清洗質(zhì)量、噴嘴與受噴面間的距離與角度、噴嘴移動情況)、射流中的材料特征和噴射混凝土質(zhì)量，并要對下列情況隨時作出記錄：
a.噴嘴射出的料流不勻及發(fā)生離析；
b.目力估計的回彈物過多的原因；
c.裹入回彈及鋼筋埋置不當(dāng)；
d.噴射混凝土的平均厚度；
4.2.2噴射混凝土強度和厚度的檢驗
(1)強度檢驗：為了保證噴射混凝土的質(zhì)量滿足設(shè)計要求，需對噴射混凝土進行測試。但由于噴射混凝土施工工藝與現(xiàn)澆混凝土不同，因而其力學(xué)強度的檢驗也有所區(qū)別，它主要表現(xiàn)在試塊的制取方法上。采用在鐵模內(nèi)直接噴射制取噴射混凝土試塊的方法是不可取的，因為在這種條件下噴射，回彈物勢必受到鐵模壁面的約束，不能自由濺出，而隅集于試模邊角，造成測得的強度值要比結(jié)構(gòu)上真實強度低。因此檢查噴射混凝土的強度的方法采用現(xiàn)場噴射混凝土大板方法制作?？箟簭姸仍囼灥脑噳K數(shù)量可為每500m2取一組，每組試塊不少于3個，對于小于500m2的獨立工程，取樣不少于一組。大板模具尺寸為450mm*350mm*120mm(長*寬*高)，其尺寸較小的一邊為敞開狀，現(xiàn)場噴射混凝土大板養(yǎng)護7d后，加工切割成邊長為100mm的立方體試塊，當(dāng)不具備切割制取試塊的條件時，亦可直接向邊長為150mm的立方體無底試模內(nèi)噴射混凝土制取試塊，其抗壓強度換算系數(shù)，可通過試驗確定。
(2)厚度檢驗：為了保證噴射混凝土的厚度達到設(shè)計要求。噴射混凝土施工時，可用測針等方法作為大致標(biāo)準(zhǔn)來控制噴層厚度。工程結(jié)束后則按下述方法檢查噴層厚度。
a.鉆孔檢查?？捎秒娿@、風(fēng)鉆鉆孔或在施作8h以內(nèi)的噴層上，用短釬、手錘鑿孔檢查其厚度。
b.測釬檢查?？捎檬┕で鞍灿趪娚涿嫔系膱A釘和外露錨桿端頭檢查。
①厚度檢查部位的確定：對于地面工程，噴層厚度檢查部位可視需要確定；每一個獨立工程檢查數(shù)量不得少于一個斷面；每一個斷面的檢查點，應(yīng)從拱部中線起，每間隔2～3米設(shè)一個，但一個斷面上，拱部不應(yīng)少于3個點，總計不應(yīng)少于5個點。
?、趪妼雍穸葯z查合格條件：當(dāng)設(shè)計厚度為最小厚度時，則檢查噴層厚度應(yīng)大于設(shè)計厚度，當(dāng)設(shè)計厚度為平均厚度時，噴射厚度的平均厚度應(yīng)大于設(shè)計厚度。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，同時各檢查孔處厚度的平均值，不應(yīng)小于設(shè)計厚度，方認(rèn)為厚度檢查合格。
5、結(jié)束語
土釘墻施工成功解決了基坑邊坡的強度及穩(wěn)定性問題，保證了施工的安全。實踐證明，土釘墻支護方案在軟土基坑工程中的應(yīng)用十分成功，不僅效果好，而且造價省，有針對性，收到了明顯的經(jīng)濟效益，值得推廣。
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