【摘要】土釘墻技術(shù)施工相對簡單、性能可靠、性價比高等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)高層建筑工程中得到越來越廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合曾經(jīng)參與的某高層住宅樓深基坑中所采用的土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)工程，介紹這項(xiàng)技術(shù)的要點(diǎn)及質(zhì)量控制方式，供同行借鑒。
一工程概況
某高層建筑為地上16層，地下2層，局部8層，建筑總面積在12273m2，基礎(chǔ)采用的是箱形，東側(cè)距離鄰近建筑僅有9m遠(yuǎn)。該工程開工時間正值雨季，從工程修建地實(shí)際情況來看，我們決定在基坑?xùn)|、西兩側(cè)采用土釘墻支護(hù)的結(jié)構(gòu)。場地土自上而下依次是：①雜填土，含碎石、磚塊、煤渣等，結(jié)構(gòu)稍濕松散，層厚大約是在2.0-3.8m。②粘質(zhì)粉土，可塑，濕度飽和，中壓縮性層厚度達(dá)1.9m。③粉質(zhì)粘土層，飽和，可塑，中高壓縮性，層厚度達(dá)1.2m。④砂質(zhì)粉土層，飽和，可塑，低壓縮性，層厚度達(dá)1.4m。⑤鉆探深度在35m的范圍內(nèi)有潛水出現(xiàn)，靜止水位標(biāo)高時43.32m。
二土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)
在這項(xiàng)工程中，采用了同濟(jì)大學(xué)開發(fā)研制的《啟明星深基坑支護(hù)軟件》進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)算，并結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行修改。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的成孔直徑D=100mm，土釘自上而下總共設(shè)置了四層，長度分別是7.2m、6.4m、4.8m、4.8m；土釘直徑選用的是Φ22mm及Φ18mm的二級螺紋鋼筋；土釘傾角為土釘自水平面向下傾斜8°；采用425#的普通硅酸鹽水泥素漿，水灰比為1：0.4，用注漿泵進(jìn)行注漿；邊坡是按照1：0.2進(jìn)行放坡，坡角為79°；土釘水平間距和垂直間距均為1.5m，上下插筋進(jìn)行交錯排列；用Φ6mm的鋼筋綁扎成200mm的方格形網(wǎng)片；水泥、中砂和碎石的比是1：2：2.5；石子粒徑在5-15mm之間；坡面噴射混凝土的總厚度是100mm。
三土釘墻施工流程及要點(diǎn)
1施工流程
第一層土方開挖→修坡→埋控制噴射混凝土厚度標(biāo)志→噴射第一層混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)、鉆孔→安設(shè)土釘→壓力注漿→綁扎墻面鋼筋網(wǎng)→釘端鎖定筋與鋼筋網(wǎng)、水平垂直加強(qiáng)筋焊接，混凝土第二次噴射→養(yǎng)護(hù)→開挖下一層土方→重復(fù)以上工序，直至最后一層工作面。
2施工要點(diǎn)
(1)工作面開挖共分四層，每一層工作面開挖深度為2.0m，其中最后一層工作面開挖至-7.595m，用人工開挖剩余的20cm。
(2)采用PZ-5型噴射混凝土機(jī)施工，第一層混凝土厚為40-50mm。檢查機(jī)械設(shè)備、水管路和電線狀態(tài)并進(jìn)行初步試運(yùn)行，埋設(shè)好噴射混凝土厚度的標(biāo)志，噴射作業(yè)需分片分段進(jìn)行，同一分段的噴射順序要自上而下進(jìn)行，噴頭與受噴面要保持垂直且距離最好是在0.6-1.0m，噴射混凝土終凝后需及時噴水養(yǎng)護(hù)3d。
(3)可使用沖擊鉆或洛陽鏟等機(jī)械進(jìn)行成孔操作，后要及時安設(shè)土釘。土釘鋼筋的制作要按設(shè)計要求提前預(yù)制，使用前需進(jìn)行調(diào)直并除銹去污?；炷量梢赃m當(dāng)?shù)募尤朐鐝?qiáng)劑提高早期強(qiáng)度，停止注漿如果超過30min，則需要用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及管路后再繼續(xù)灌注。
(4)鋼筋網(wǎng)為Φ6@200mm×200mm雙向，與土釘連接牢固。鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層應(yīng)向上翻過邊坡頂部1.0m；鋼筋搭接長度為35d。土釘端部鎖定筋應(yīng)與鋼筋網(wǎng)、水平垂直加強(qiáng)筋相互焊接，加強(qiáng)筋直徑≮4Φ16mm；鋼筋網(wǎng)安裝完畢并自檢合格后，及時進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。
(5)噴射第二層混凝土前，應(yīng)去除第一層混凝土松散、松動的部分，混凝土的總厚度為100mm。
(6)第二層混凝土噴射完畢且終凝后，應(yīng)及時灑水養(yǎng)護(hù)，日噴水不少于3次，養(yǎng)護(hù)時間不少于3d。
四土釘墻質(zhì)量控制
1施工過程中各主要工序質(zhì)量控制
(1)嚴(yán)格控制每層開挖深度。土釘墻施工遵循分段開挖、支護(hù)，因此在每層土體開挖后，盡快設(shè)置土釘?；娱_挖中，測量員要現(xiàn)場架立水準(zhǔn)儀進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，把每層開挖深度控制在2.0m以內(nèi)。
(2)基坑按1：0.2放坡，開挖結(jié)構(gòu)后，輔以人工修整，坡面平整度偏差為±20mm，在噴射第一層混凝土前清理坡面。
(3)鉆孔前進(jìn)行土釘放線?？咨钇顬?plusmn;50mm，孔徑偏差為±5mm，孔距偏差為±100mm。鉆孔傾斜角度允許偏差為±1°。本工程土釘成孔設(shè)計傾斜角為8°，在施工中采用洛陽鏟鉆孔，人為因素易成偏差，在成孔前制鉆孔參照角。在鉆孔施工中，將參照角支架錨固在邊坡上，用洛陽鏟掘進(jìn)方向與參照角導(dǎo)桿方向保持一致，即成孔方向沿參照角導(dǎo)桿方向掘進(jìn)。參照角放置隨土釘孔位置而變，在鉆孔中，隨時檢查成孔情況。鉆孔參照角做法。
(4)為保證土釘鋼筋與注漿體之間有足夠握裹力，土釘鋼筋應(yīng)設(shè)定位支架，支架為3Φ6mm鋼筋呈圓弧形與土釘焊接，沿長度方向每隔1.5m設(shè)一個。
(5)土釘成孔完成后，用洛陽鏟將孔內(nèi)殘留及松動廢土清理干凈，及時安設(shè)土釘并注漿；將注漿管插至距孔底250-500mm處，孔口部位宜設(shè)置止?jié){塞及排氣管。當(dāng)漿液從底部充滿至孔口時，進(jìn)行多次加壓(壓力為3.0MPa)，不少于兩次，保證漿液擠滿孔壁。
(6)鋼筋網(wǎng)設(shè)400mm長4Φ16mm鋼筋呈井字架形與土釘端部鎖定筋焊接牢固，此外，上、下工作面鋼筋網(wǎng)搭接長應(yīng)大于300mm，鋼筋網(wǎng)要在噴射第一層混凝土后鋪設(shè)。鋼筋網(wǎng)片經(jīng)自檢和隱蔽驗(yàn)收合格后，方可噴射第二層混凝土。
(7)混凝土面層分兩次澆筑完，第一層保證40-50mm厚度。在噴射第一層混凝土?xí)r，如遇上層滯水，每隔1.5m埋設(shè)一瀉水管。根據(jù)提前埋設(shè)混凝土厚度控制標(biāo)志，將混凝土墻面層總厚控制在100mm，保證所有鋼筋網(wǎng)片被覆蓋，鋼筋有25mm保護(hù)層，每一層混凝土終凝后，及時養(yǎng)護(hù)。
(8)當(dāng)上層土釘注漿體及噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度70%后，可進(jìn)行下層開挖。開挖下層時，嚴(yán)禁挖掘機(jī)觸碰上層土釘墻結(jié)構(gòu)及預(yù)留出來的鋼筋網(wǎng)片。
2材料質(zhì)量及試驗(yàn)
材料要有復(fù)試報告單、出廠合格證?；炷良八酀{隨拌隨用，注漿用水泥素漿強(qiáng)度不低于M10，每30根土釘制作試塊不少于一組。土釘墻面混凝土強(qiáng)度等級不低于C20，混凝土試塊按相關(guān)規(guī)定留置。
3土釘抗拔力試驗(yàn)
在專門設(shè)置的非工作釘上試驗(yàn)直至破壞，并以此估計土釘界面極限粘結(jié)強(qiáng)度，選擇基坑內(nèi)具有代表性的第二層粘質(zhì)粉土層，用同樣工藝制土釘，進(jìn)行試驗(yàn)，確定允許承載力。
4基坑變形監(jiān)控
(1)及時對支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建筑物安全和穩(wěn)定進(jìn)行監(jiān)測；開挖前2倍開挖深度外，至少設(shè)兩處位移觀測基準(zhǔn)點(diǎn)。
(2)基坑四周緊鄰圍墻上合理設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，基坑邊緣外1-2倍開挖深度范圍內(nèi)及土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)均要作監(jiān)控對象。
(3)各項(xiàng)監(jiān)測時間間隔需依施工進(jìn)程來定。在雨期和土方開挖時，加密觀測頻率。
(4)觀測的結(jié)果可以形成書面資料來作為邊坡變形與否的依據(jù)，如發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)或變形超標(biāo)現(xiàn)象，處理后才能繼續(xù)作業(yè)。
(5)本次開挖基坑為二級，基坑變形監(jiān)測值需符合規(guī)定。
五結(jié)論
從周邊的水文和環(huán)境情況出發(fā)，該深基坑支護(hù)工程采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，在縮短工期、節(jié)約成本的同時，還有效地保證了周邊建筑物的安全。
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