【摘要】深基坑工程的增加一定程度上對深基坑支護結(jié)構(gòu)的要求更為嚴格了。土釘墻支護結(jié)構(gòu)憑借著諸多優(yōu)勢在深基坑工程施工中得到廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合應(yīng)用實例，對土釘墻支護結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進行了介紹，并闡述了施工監(jiān)測和施工注意事項等方面，取得了較好的支護效果，為土釘墻的推廣應(yīng)用起到一定的指導(dǎo)和借鑒作用。
隨著我國城市化進程的推進、土地資源日趨減少，建筑物不斷向高、深方向發(fā)展，深基坑工程項目越來越多，因此，對基坑支護結(jié)構(gòu)的要求就更為嚴格了。不僅要求基坑支護方式能保障鄰近建筑物和地下設(shè)施的安全及自身穩(wěn)定，還要求合理地降低基坑支護的工程造價。土釘墻支護近年發(fā)展起來的一種通過原位土體加固、充分利用原位土體自穩(wěn)能力的支護技術(shù)。由于其具有施工經(jīng)濟、施工快捷、支護效果顯著等優(yōu)勢，在深基坑工程施工中得以迅速推廣應(yīng)用。
1.工程概況
某建筑工程，建筑面積49500m2，地下2層，地上18層，開挖深度至自然地坪以下10.3m，整個基礎(chǔ)坐落于③土層，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。東面和南面相鄰建筑物，西面緊接道路主干道。
2.準備工作
1）根據(jù)施工圖紙及有關(guān)資料核對現(xiàn)場平面尺寸和坑底標高，掌握設(shè)計內(nèi)容及各項技術(shù)要求，熟悉土層地質(zhì)、水文勘察資料；會審圖紙，搞清地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)平面與周圍地下設(shè)施管線的關(guān)系，了解基坑支護尺寸的允許偏差，支護坡頂?shù)脑试S最大變形。
2）綜合考慮工程的現(xiàn)場情況、進度要求，以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運問題，確定土方開挖支護方案，開挖采取兩臺挖掘機分層同時作業(yè)，由西向東退行開挖施工，并按圍護結(jié)構(gòu)要求及時修整邊坡及放坡，防止土方坍塌，基坑的坡度為1：0.3。
3）所選用原材料有合格復(fù)試報告及配合比試驗報告；土釘鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直、除銹除油；采用干凈的中粗砂；選用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥。
4）施工機具：成孔采用洛陽鏟；混凝土噴射機應(yīng)密封良好，輸送連續(xù)均勻；空壓機應(yīng)滿足噴射機工作風(fēng)壓要求；輸送管能承受0.8MPa以上的壓力；注漿泵規(guī)格、壓力和輸漿量應(yīng)滿足使用要求。
3.基坑支護的施工
3.1工藝流程
工藝流程為：測量放樣→第一層基坑開挖→人工修整→初噴射混凝土面層→鉆孔→插入鋼筋土釘→注漿→布鋼筋網(wǎng)→復(fù)噴射混凝土→第二層基坑開挖。
3.2基坑開挖
土方開挖由專人指揮，采取分層分段開挖，每層開挖深度不超過2m。在完成上一層作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的70%以前，不得進行下一層土層的開挖。土方開挖過程中，應(yīng)采取措施防止碰撞支護結(jié)構(gòu)。機械開挖后，及時配合人工修整壁面，要求達到平整，無虛土，邊坡的軸線位置準確，嚴禁護壁后掏挖，若開挖面出現(xiàn)滲水、裂縫現(xiàn)象時應(yīng)先噴射一層30mm厚左右的混凝土，以保護開挖壁面。
3.3初噴射混凝土面層
每步開挖后即對修整后的邊壁立即初噴上一層50mm強度為C20的混凝土。混凝土采用32.5普通硅酸鹽水泥，骨料為機制砂和粒徑為小于20mm的碎石，含泥量應(yīng)小于3%，水泥：砂：碎石：水=1：2：2：0.5，注漿水灰比：0.4～0.45。噴射作業(yè)分段分片進行，噴射順序從下而上，噴頭與土釘墻墻面保持垂直，距離宜為0.6～1.0，噴射混凝土終凝后2h應(yīng)及時噴水養(yǎng)護。
3.4鉆孔
1）鉆孔前根據(jù)圖紙設(shè)計，土釘水平間距1.5m，豎向間距2m，定出孔位，孔徑100mm，最上一排水平孔深度9m，以下三排深度為6m，采用人工洛陽鏟成孔，土釘傾角為5°～15°，以便于注漿。如遇障礙物可以偏移孔位，個別情況下不能成孔的不影響邊坡整體穩(wěn)定。2）土釘水平方向孔距誤差不得大于50mm，豎直方向孔距誤差不得大于100mm。3）孔深應(yīng)大于設(shè)計長度0.1m，土釘桿體大于設(shè)計長度。4）正常情況施工應(yīng)符合以下規(guī)定：孔深允許偏差：±30mm；孔徑允許偏差：±5mm；孔位允許偏差：±100mm；成孔傾角偏差：3°。
3.5插入鋼筋土釘
1）土釘采用φ25鋼筋，使用前應(yīng)調(diào)直并清除污銹。2）當(dāng)鋼筋需要連接時，采用雙面搭接焊，搭接長度不小于主筋直徑的5倍，焊縫高度不應(yīng)小于主筋直徑的0.3倍。3）土釘必須嚴格按照設(shè)計規(guī)定的各排土釘長度、直徑制作，將加工合格的錨桿置于孔的中心位置，每隔2.0m焊接一個直徑8mm的對中支架，以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護層厚度不小于20mm。
3.6注漿
1）注漿材料采用純水泥漿，水灰比0.5～0.55，水泥選用32.5級普通硅酸鹽水泥，漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前用完。2）注漿時將注漿管插入孔底，邊注漿邊緩慢地拔管，注漿管始終保持在液面以下，注漿壓力不小于0.4kPa。3）注漿到孔口時，應(yīng)停注封口。當(dāng)漿體凝固后不能充滿錨固體時，應(yīng)補注。4）注漿完成后，將器械清洗干凈，以便下次再用。
3.7布鋼筋網(wǎng)
1）采用φ8圓鋼按網(wǎng)格200mm×200mm制作，允許偏差10mm，網(wǎng)筋的搭接長度大于300mm。2）鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)前，先調(diào)直鋼筋。3）加強筋焊接：加強筋采用Φ14鋼筋，施工時必須與土釘鋼筋焊牢，外焊擋塊，縱橫連接成一體。加強筋采用單面焊接，焊接長度不小于10d。
3.8復(fù)噴射混凝土
鋼筋網(wǎng)經(jīng)驗收合格后，進行第二次面層噴射，厚度為50mm，噴射方法與第一層面層噴射相同。
4.雨季施工及特殊情況下的技術(shù)處理措施
?。?）雨季施工措施主要做好以下準備：
?、佻F(xiàn)場配備搶險物資，如鋼管、木板、草包等，以備萬一出現(xiàn)土體大幅裂縫、滑移時作應(yīng)急之用；
?、诂F(xiàn)場配備泥漿泵、潛水泵共10臺，一般情況
下布置4～6臺于基坑周邊，使基坑坡腳保持干燥，雨量大時加大投入工作的水泵數(shù)量，杜絕坡腳積水現(xiàn)象；
③現(xiàn)場配備120kVA柴油發(fā)電機動車1臺，并做好調(diào)試、試車等準備工作，以確保在停電狀態(tài)下快速投入使用以保證井點降水工作的順利進行；
④對基坑周圍邊界地下水位、表層及深層土體位移進行同步監(jiān)測，專人分析監(jiān)測結(jié)果，在數(shù)據(jù)超過正常值時發(fā)出警報，實施應(yīng)急措施，并立即會同設(shè)計單位、業(yè)主及監(jiān)理公司進行現(xiàn)場研究解決；
?、菰诘叵率一娱_挖中及底板施工階段，合理安排基坑排水明溝，將地表水匯集到集水坑，采用水泵集中排出；
?。?）特殊情況下的技術(shù)處理措施特殊情況是指地下水的突然回升，坑頂區(qū)域地面荷載的突然大量增加，坑頂位移>25mm，開挖深度大于設(shè)計深度等超過設(shè)計條件的情況。若出現(xiàn)以上情況立即采取以下措施；
①卸荷：保證坑頂荷載不超過設(shè)計值；
?、谕Ｍ诤突靥睿罕ＷC每次開挖深度不超過設(shè)計值；
?、叟潘喊⒓唇档偷叵滤?，和加強地表排水系統(tǒng)的建立，或增加噴射混凝土面層的排水孔數(shù)量；
?、苎a強：當(dāng)坑頂荷載不可避免或坑頂位移大于25mm時，應(yīng)立即停止開挖土方，并在位移過大區(qū)域增加錨桿和加強筋，加強噴射混凝土面板的剛度。
5.施工質(zhì)量檢驗
5.1材料
所使用原材料的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標準和設(shè)計要求，并具備出廠合格證及試驗報告書；材料進場后進行復(fù)驗。
5.2土釘現(xiàn)場抗拔試驗
土釘?shù)目拱纬休d力檢測試驗在注漿固體強度達到10MPa或達到設(shè)計強度的70%后進行，檢測數(shù)量不少于土釘總數(shù)的1%，且同一土層中的檢測數(shù)量不少于3根。
5.3土釘墻面層質(zhì)量檢驗
1）土釘墻面層混凝土進行現(xiàn)場試塊抗壓強度試驗：每500m2面積不少于一組試塊。2）土釘墻的噴射混凝土面層厚度進行檢測：每500m2面積檢測數(shù)量不少于一組，每組的檢測點不少于3個，全面檢測點的面層厚度平均值不小于厚度設(shè)計值。3）面層外觀檢查無漏噴、離鼓現(xiàn)象。
6.基坑施工監(jiān)測
為確?；邮┕ぐ踩樌M行，施工中進行24h的系統(tǒng)監(jiān)測，及時掌握圍護結(jié)構(gòu)、周圍土體的受力與變形情況，使基坑處于安全穩(wěn)定監(jiān)控中。監(jiān)控內(nèi)容：基坑四周鄰建物沉降觀測、地下水位觀測、位移觀測；現(xiàn)場設(shè)置觀測點20個。在支護施工階段，每天監(jiān)測不少于2次，連續(xù)3d沉降速率達到1mm/d，或肉眼發(fā)現(xiàn)建筑物裂縫急劇擴張，應(yīng)及時上報監(jiān)理并研究處理方案；每天進行觀測成果匯總并繪制地表沉降曲線圖，并進行討論，分析變形是否過大及是否趨于穩(wěn)定，確定是否需采取補救措施。監(jiān)測結(jié)果表明，沉降、位移量均控制在預(yù)定的范圍內(nèi)，基坑施工始終是安全穩(wěn)定的。
7.注意事項及有關(guān)問題
1）土方開挖應(yīng)按照確定的基坑邊界分層分段進行，邊坡附近不留孤島、土柱，每層開挖深度2m左右，絕不可超挖，隨開挖隨支護。2）加強安全監(jiān)控。由于土性及地下工程的復(fù)雜性，施工過程中常存在許多影響安全的不可知因素，因而必須在基坑開挖和基礎(chǔ)施工期間，進行邊坡土體及周邊位移觀測，分析對比觀測值以指導(dǎo)和控制施工。3）邊坡浸水對邊坡的穩(wěn)定性危害極大，要求查明基坑周邊上下水管道，切斷可能侵蝕邊坡的水源，并做好基坑周邊地表水的排水工作。4）基坑邊沿嚴禁超載，以免導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)較大變形而危及邊坡及建筑物安全。5）基坑開挖到底后，應(yīng)迅速做好墊層并盡快澆筑底板，避免基底暴露時間長。
8.結(jié)束語
隨著基坑向著深、大、周圍環(huán)境復(fù)雜的方向發(fā)展，使得基坑支護的難度愈來愈大。實踐證明，本工程采用的土釘墻支護結(jié)構(gòu)是有效、可行的，施工結(jié)束至今，基坑開挖后支護體系的穩(wěn)定性得到了保障，均未發(fā)現(xiàn)任何異常情況。只要在施工過程中執(zhí)行正確的施工工藝和加強施工監(jiān)測，土釘墻在深基坑施工中具有很大的發(fā)展空間。
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