【摘要】近幾年來(lái),深基坑土釘墻圍護(hù)在我國(guó)發(fā)展較快,多次用于工業(yè)與民用建筑的基坑圍護(hù)工程中,并與其它支護(hù)方法聯(lián)合使用,均取得了良好的效果,獲得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文首先闡述了深基坑土釘墻圍護(hù)施工的特點(diǎn),其次,分析了深基坑土釘墻圍護(hù)施工工藝。同時(shí),以某工程為例,進(jìn)行實(shí)例分析,具有一定的參考價(jià)值。
1前言
深基坑土釘墻圍護(hù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)用于土體開(kāi)挖和邊坡穩(wěn)定的一種新型擋土結(jié)構(gòu)。由于其具有經(jīng)濟(jì)性、施工快捷等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)得以迅速推廣應(yīng)用。所謂土釘墻圍護(hù)就是用加固和錨固現(xiàn)場(chǎng)原位土體的細(xì)長(zhǎng)桿件(土釘)作為受力構(gòu)件,與被加固的原位土體、噴射混凝土面層組成的圍護(hù)體系。
2.深基坑土釘墻圍護(hù)施工的特點(diǎn)
第一,能合理地利用土體的自承能力,將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的不可分割部分。同時(shí),結(jié)構(gòu)輕型、柔性大,有良好的抗震性和延性。
第二,施工便捷、安全、土釘?shù)闹谱骱?jiǎn)單易行,且靈活機(jī)動(dòng),便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的變形數(shù)據(jù)和特殊情況,及時(shí)的變更設(shè)計(jì)。施工設(shè)備簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜技術(shù)及大型機(jī)具設(shè)備,施工不需要單獨(dú)占用場(chǎng)地,對(duì)于施工場(chǎng)地狹小,放坡困難,有相鄰建筑物,大型圍護(hù)施工設(shè)備不能進(jìn)場(chǎng)時(shí),該技術(shù)顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。
第三,穩(wěn)定可靠,支護(hù)后邊坡位移小,水平位移一般為基坑深度的0.1%~0.2%,最大不超過(guò)0.3%,超載能力強(qiáng)。施工工期短,可以隨開(kāi)挖隨支護(hù),基本不占用有效施工工期。費(fèi)用低,與其它支護(hù)類(lèi)型相比,工程造價(jià)可降低20%~50%。
3.深基坑土釘墻圍護(hù)施工工藝
3.1土釘墻作業(yè)流程如下:
第一層挖土→打入土釘(鋼管)→編網(wǎng)→焊聯(lián)系筋及襯墊→注漿及制作土釘→攪拌水泥漿及拌混凝土干料→噴砼→重復(fù)上述工序,至坑底。
3.2土釘墻施工工藝
(1)挖土
基坑挖土應(yīng)分層開(kāi)挖,分層厚度應(yīng)根據(jù)土釘?shù)呢Q向間距確定,一般挖至所在工作層土釘設(shè)計(jì)標(biāo)高以下約0.3m處,嚴(yán)禁超挖,挖土機(jī)開(kāi)挖應(yīng)服從土釘支護(hù)的要求。挖土至設(shè)計(jì)坑底時(shí),應(yīng)留置>200mm土方采用人工挖掘、抄平。
(2)修邊坡
根據(jù)施工計(jì)劃總平面圖,首先確定基坑放樣尺寸,沿線挖出一條6~8m寬的工作斷面,然后進(jìn)行人工修整。
土釘墻施工完本層面后才可開(kāi)挖下一層面。結(jié)合監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù),對(duì)土釘?shù)拿芏群烷L(zhǎng)度可適當(dāng)加以調(diào)整。保證土體的位移在規(guī)范的范圍內(nèi)。
?。?)定位、成孔
成孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)定出孔位,并做出標(biāo)記,成孔時(shí)對(duì)土體注意保護(hù),孔位誤差應(yīng)小于50mm。成孔作業(yè)時(shí)要調(diào)整好角度,避開(kāi)鄰近建筑的基礎(chǔ)和管線。碰到障礙物時(shí),適當(dāng)調(diào)整土釘長(zhǎng)度、位置和數(shù)量,確保邊坡安全。成孔作業(yè)時(shí),若發(fā)現(xiàn)某個(gè)孔的出水量較大,應(yīng)首先把此孔改成導(dǎo)水孔,具體做法應(yīng)根據(jù)土體飽和情況來(lái)處理。鋼管土釘采用風(fēng)鉆打入土層中。
(4)注漿
注純水泥漿,水灰比一般為0.5,摻早強(qiáng)劑,摻量根據(jù)早強(qiáng)劑性能定。注漿量根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整,分一或兩次注漿。
?。?)噴砼
為保證噴射砼厚度,打入土釘時(shí),土釘末端露出巖土面100mm。噴射砼采用干噴法,使用32.5級(jí)水泥、骨料為中粗砂和直徑10-15mm的碎石,干料的級(jí)、配開(kāi)工前由設(shè)計(jì)級(jí)出,摻速凝劑,摻量為水泥的3%。砼干料至少拌和二次。噴射機(jī)開(kāi)機(jī)順序?yàn)椋核惋L(fēng)——送水——送料,關(guān)機(jī)順序反之。
土釘墻面層混凝應(yīng)分二次噴射施工;噴射第一層混凝土厚度為30~50mm,完成后,安裝土釘,綁扎鋼筋網(wǎng)片,然后噴射第二層混凝土至設(shè)計(jì)厚度。噴射時(shí)噴應(yīng)與作業(yè)垂直,噴頭至作業(yè)面距離為0.6~1.0m,噴射順序由下至上運(yùn)動(dòng),回料不得再用。要及時(shí)清理噴射機(jī)。
(6)掛網(wǎng)與加強(qiáng)筋
鋼筋網(wǎng)片一般用6~8mm鋼筋焊接或綁扎而成,上下層鋼筋搭接200mm,焊接或用鐵絲綁扎,縱向鋼筋插入土中200mm,與下一層鋼筋搭接,加強(qiáng)筋壓在鋼筋網(wǎng)和土釘上,與土釘焊牢,并在土釘頭上綁焊一個(gè)三角襯墊,壓住橫向加強(qiáng)筋,橫向加強(qiáng)連接筋的搭接采用焊接。
4.實(shí)例分析
4.1工程概況
本工程占地面積15054m2,總建筑面積約為64552m2。本工程基坑開(kāi)挖面積,約12000m2,二層地下室部分最大開(kāi)挖深度7.90m?;?xùn)|側(cè)為規(guī)劃道路,距用地紅線最近處約10.0m;南側(cè)坑邊距用地紅線最近處5.55m;西側(cè)距用地紅線最近處6.00m;北側(cè)距用地紅線最近處10.55m。基坑?xùn)|側(cè)有雨水、電信、污水、燃?xì)獾裙芫€,南側(cè)有水管和雨水管。
本設(shè)計(jì)±0.00與建筑標(biāo)高±0.00一致,相當(dāng)于黃海高程+5.00m,基坑?xùn)|、南、西三側(cè)場(chǎng)地標(biāo)高為-1.50m,東北角橋墩部位標(biāo)高為-0.50~±0.00m,北側(cè)場(chǎng)地地勢(shì)略低,標(biāo)高約為-2.50m,坑底標(biāo)高分別為-6.40m、-6.70m、-7.40m、-7.70m、-9.90m、-10.40m。
4.2施工程序、順序及控制要點(diǎn)
?。?)管井
1)管井成孔宜用清水鉆進(jìn),若采用泥漿管井,井管下沉后必須充分洗井,保持濾網(wǎng)的暢通。
2)水泵應(yīng)置于設(shè)計(jì)深度,水泵吸水口應(yīng)始終保持在動(dòng)水位以下。成井后應(yīng)進(jìn)行單井試抽檢查降水效果,必要時(shí)應(yīng)調(diào)整降水方案。降水過(guò)程中,應(yīng)定期取樣測(cè)試含砂量,保證含砂量不大于0.5‰。
?。?)土釘墻、掛網(wǎng)噴漿
1)土釘注漿體外徑100mm。注漿采用純水泥漿,水泥采用硅酸鹽水泥,強(qiáng)度不低于32.5級(jí),水灰比為0.5,添加0.2%水泥重量的木質(zhì)素磺酸鈣及6%的磷石膏。
2)土釘墻面層噴射細(xì)石砼,強(qiáng)度等級(jí)C20,厚度100,配合比水泥:砂:細(xì)石=1:1:2,碎石最大粒徑應(yīng)小于10,噴射壓力為0.3Mpa。砼分兩次噴射。
3)鋼筋網(wǎng)采用φ6.5的鋼筋焊成200×200方格網(wǎng)片,網(wǎng)格允許偏差±10mm,鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)每邊的搭焊焊長(zhǎng)不小于網(wǎng)筋直徑的10倍。上下段鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300。鋼筋網(wǎng)應(yīng)在噴射一層混凝土后鋪設(shè),鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm。
4)對(duì)受力段上層土釘注漿體及噴射混凝土面層養(yǎng)護(hù)72h后,對(duì)其它段上層土釘注漿體及噴射混凝土面層養(yǎng)護(hù)48h后,方可開(kāi)挖下層土方及下層土釘施工。
4.3基坑挖土要求
預(yù)降水至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,方可開(kāi)挖土方。土方開(kāi)挖應(yīng)分層分區(qū)進(jìn)行,嚴(yán)禁一次開(kāi)挖到位或超挖,挖出的土方嚴(yán)禁堆放在支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè);挖至設(shè)計(jì)坑底標(biāo)高后,立即做素砼墊層、砌磚胎模,澆筑砼底板,嚴(yán)禁基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露。
4.4方案分析
在本工程地下二層車(chē)庫(kù)及主樓地下一層基坑圍護(hù)均采用了土釘墻支護(hù)。根據(jù)目前現(xiàn)場(chǎng)情況及變形觀測(cè)數(shù)據(jù)等,本方案取得了較理想成果。且與深層攪拌樁對(duì)比土釘墻施工速度快、經(jīng)濟(jì),大大節(jié)省了工期及成本;對(duì)于本工程使用土釘墻結(jié)合井點(diǎn)降水的優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的。
在本工程施工過(guò)程中也遇到過(guò)一些具體問(wèn)題:
(1)在基礎(chǔ)積水坑開(kāi)挖過(guò)程中,由于降水的不及時(shí),引起土釘墻內(nèi)側(cè)土方疏松,外泄;
?。?)南側(cè)有一部分墻面是土釘墻與坡頂部位厚度不夠,結(jié)合不到位,部分滲水。經(jīng)過(guò)此次施工,具體總結(jié)幾點(diǎn)如下:
(1)控制好原材料的制備以及施工機(jī)具的施工參數(shù),土釘?shù)暮附淤|(zhì)量等;
?。?)控制好成孔位置,成孔時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)孔位對(duì)土層進(jìn)行保護(hù),不得影響邊坡安全與地下管線;
?。?)嚴(yán)格控制每層開(kāi)挖深度和長(zhǎng)度,開(kāi)挖后立即修正邊坡,初噴一層混凝土,并盡量使得原狀土不被破壞;
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