摘要：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(jīng)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(jīng)濟節(jié)省，而且與基坑開挖同步施工，節(jié)約工期。本文具體的介紹了深基坑坑壁采用土釘墻支護的施工方案，詳細的綜述了土釘墻支護體系施工工藝，從實施效果指出了采用土釘墻工藝，既保證了施工安全，也保證了工程進度不受影響，具有較好的效果。
一、概述
在我國土釘技術應用始于20世紀80年代初，因為它具有材料用量少、施工速度快、安全可靠、經(jīng)濟等優(yōu)點，當前該項技術普遍在多高層建筑的深基坑開挖中得到越來越廣泛的運用，獲得了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，從《建筑基坑支護技術規(guī)程》其將土釘支護技術正式定名為土釘墻。
在土釘墻支護體系中土釘與土體共同作用，充分利用土體的自承能力和土釘與土體之間的摩擦力約束土體的側向變形，形成一種自穩(wěn)性結構，既增強了土的主動受力能力，又增強了土體破壞的延性，從而使邊坡維持穩(wěn)定。
二、工程概況
某高層住宅樓，基坑開挖后基底面積為2080m2，長65m，寬32m，基坑深度為6.2m，屬于深基坑。因此項目在建筑群內施工，東側32m坑壁緊鄰一臨時建筑，基坑開挖時東側放坡受到限制，施工時正值雨季，邊坡的不穩(wěn)定因素較多，下雨、邊坡超載等均會對土壁的穩(wěn)定狀況產(chǎn)生影響，為保證基坑東側土方開挖后不會對臨時建筑產(chǎn)生影響，經(jīng)過多方案研究討論，決定采用土釘墻支護基坑東側坑壁，確保坑壁土方的穩(wěn)定和施工安全。
三、方案策劃
1.構造設計方案
?。?）噴射混凝土厚度采用100mm，噴射混凝土標號為C20細石混凝土。
?。?）土釘采用Φ22螺紋鋼筋，長4.5m，末端做0.2m直彎鉤，土釘孔直徑100mm，深度比土釘長0.2m，并用1∶3～1∶4的水泥砂漿固結，土釘間距采用1.5m×1.5m，傾角14°方形布置。
?。?）鋼筋網(wǎng)為雙向Φ6@200和橫向Φ20加強筋，排距1.5m。
2.施工材料的選用要求
（1）水泥：優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥P.O32.5，也可選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥，性能符合現(xiàn)行水泥標準，應有出廠合格證，并有復檢報告。
（2）砂：應采用堅硬耐久的中粗砂，含泥量小于5%，細度模數(shù)宜大于2.5，含水率宜控制在5%～7%。
（3）骨料：應采用堅硬耐久的碎石，粒徑不宜大于15mm，不能使用含有活性二氧化硅的石料。
?。?）外加劑：根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用符合質量要求的早強劑，其摻量為3%～5%。
?。?）水：不得使用污水及pH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按計算超過水量1%的水。
?。?）鋼筋：選用Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋，直徑18mm～32mm，盤條鋼筋6mm～8mm，應有出廠合格證、原材料試驗報告。
3.施工機具的選用要求
?。?）成孔機具設備。根據(jù)現(xiàn)場土質特點和環(huán)境條件選擇成孔設備，如：沖擊鉆機、螺旋鉆機、回轉鉆機、洛陽鏟等，在易塌孔的土體鉆孔時宜采用套管成孔或擠壓成孔設備。
?。?）灌漿機具設備。灌漿機具設備有注漿泵和灰漿攪拌機等，注漿泵選用孔口壓力大于0.1MPa的泥漿泵，其規(guī)格、輸漿量應滿足施工要求。
（3）混凝土噴射機具?；炷羾娚錂C應密封良好，輸送連續(xù)均勻，輸送水平距離不小于60m，垂直距離不小于10m；空壓機應滿足噴射機所需的工作風壓和耗風量要求，可選用風量9m3/min以上、壓力大于0.5MPa的空壓機。
四、施工工藝
1.土釘墻邊坡支護的施工工藝
土釘墻邊坡支護的施工流程為：
挖土→整修坡面→初噴→土釘定位成孔→插筋→孔內注漿→掛網(wǎng)→復噴→養(yǎng)護。
2.開挖、整修坡面
施工時因基坑土質較好，采用邊坡開挖后一次噴射混凝土，人工修整邊坡時，墻面坡度不宜大于1∶0.1，此項工藝直接關系到面層噴射混凝土的質量和材料耗用量，因此要嚴格按要求控制。
3.初噴
為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌，土方開挖后立即預噴混凝土來保護土體，預噴厚度為30mm～50mm。其混凝土材料的配合比為水泥∶石子=1.5∶1.5，水灰比為0.5～0.6。
4.土釘定位成孔
按土釘間距1.5m×1.5m放定位線，土釘孔施工采用洛陽鏟人工成孔，孔徑為100mm，孔向下傾斜14°。成孔過程中嚴格
控制孔深、孔徑、孔位以及成孔傾角，嚴格執(zhí)行規(guī)程要求。
5.插筋與灌漿
土釘?shù)拈L度為開挖深度的0.5倍～1.2倍，施工中取4.5m，間距為1.5m，成孔后按設計要求插入Φ22mm加筋桿，加筋桿每1.5m焊接Φ6鋼筋制作的對中支架，起導正作用，防止出現(xiàn)偏心，以提高抗拔力。在插筋的同時，用加筋桿將注漿管帶進離孔底0.3m的地方，注漿管路應保持暢通，然后進行灌注，注漿材料的配合比為水泥∶砂子=1∶3，漿液應攪拌均勻、過篩，隨拌隨用，灌漿壓力為0.6MPa。
需要注意的是，注漿開始或中途停止超過30min時，須用稀泥漿潤滑注漿泵及其管路，注漿孔內一定要灌滿，不能形成空洞和孔隙，注漿完成后在孔口處設置止?jié){塞。
6.掛網(wǎng)
上道工序完工后綁扎鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑選用為6mm，間距200mm綁扎固定于坡面之上，鋼筋網(wǎng)片搭接長度應大于300mm，邊坡橫向間距1.5m設置通長加強筋，鋼筋網(wǎng)應與土釘和加強筋連接牢固，保證噴射混凝土時鋼筋不晃動。
7.復噴
掛網(wǎng)后整個坡面復噴混凝土，噴射混凝土應分段分片依次進行，同一分段內噴射順序應自下而上，面板混凝土強度等級為C20，噴射厚度為100mm，噴射時噴頭與受噴面應垂直，宜保持在0.6m～1.0m的距離，面板應在基槽上口處向外翻邊1m。篩分后的砂、石料以及水泥、速凝劑等由人工加入攪拌機料倉攪拌均勻后自動落入和攪拌機相配套的噴射機內，在高壓空氣的作用下經(jīng)輸料管送至噴頭處，與供水裝置送來的水混合后噴向受噴面，一次噴射混凝土至設計厚度。噴射手應控制好水灰比，保持混凝土表面平整、濕潤光澤，無干斑或流淌現(xiàn)象。
8.養(yǎng)護
為加強支護效果，在噴射混凝土時加入3%～5%的早強劑，噴射混凝土終凝2h后應噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫確定，宜為3d～7d。
9.基坑排水系統(tǒng)
土釘墻支護宜在排除地下水的條件下施工，在坡頂和坡腳必須設置排水措施，以免地面積水流入基坑，坑內積水流向坡腳，以確保土釘墻的安全。
五、實施效果
基坑支護結構的安全是保證工程建設順利進行的前提條件，是支護工程要達到的最終目標。此次在施工過程中對臨時建筑位移進行監(jiān)測，最大偏移量2mm，遠小于規(guī)范允許值要求，達到了預期的效果。實踐證明，該方案在本工程的實施過程中，成功地解決了深基坑支護問題，確保了施工質量和安全。
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