土釘支護技術在建筑工程深基坑中的應用

趙 嵐

（廣西浩天建筑工程有限公司，廣西 南寧530031）

土釘支護技術在建筑工程深基坑中的應用

趙 嵐

（廣西浩天建筑工程有限公司，廣西 南寧530031）

文章主要從土釘支護技術的特點、土釘支護施工工藝要點及施工質量監(jiān)控這幾個方面進行闡述，以供參考。

土釘支護技術；建筑工程；深基坑

土釘支護是以密而短的土釘（錨桿）安設或打入基坑邊壁土體內，將土體加固成為能自穩(wěn)的重力或擋土結構。其將土釘（錨桿）與土體合為一體，共同工作，具有投資少、施工簡便、快速靈活、適用性強等特點。目前，隨著我國城市建設的迅速發(fā)展，大樓越蓋越高，基坑越挖越深，工程條件越來越復雜，基坑支護問題也越來越重要。如果基坑支護處理不當，很容易給國家和人民的生命財產造成巨大損失。土釘支護作為20世紀90年代一種新的基坑支護技術，在保證體系安全穩(wěn)定的同時，往往能滿足工程的特殊需要，如限制基坑的頂部變形、保證基坑開挖過程中的自穩(wěn)性等。在此，本文就土釘支護技術在建筑深基坑中的應用進行探討，以供參考。

1 土釘支護技術的特點

（1）土釘與土體形成復合體，提高了邊坡的整體穩(wěn)定性和承受坡頂超載能力，增強了土體破壞延性，改變了邊坡突然塌方性質，有利于安全施工。

（2）土釘墻體位移小，一般測試約為20 mm，對相鄰建筑影響小，設備簡單，易于推廣。

（3）由于土釘比土層錨桿長度短得多，鉆孔方便，注漿容易，而且噴射混凝土等設備，施工單位均易辦到。

（4）如能與土方開挖配合好，實行平行流水作業(yè)，則工期可縮短，噪聲小。

（5）由于土釘利用了土體的承載力，節(jié)省了施工成本，經濟效益好，一般成本低于灌注樁支護。但在具體施工時，由于分段分層施工，易產生施工階段的不穩(wěn)定性，因此須在施工開始就進行土釘墻體位移監(jiān)測，以便于采用必要的措施。

2 土釘支護施工工藝要點

2.1 土方開挖

（1）土方開挖因采用自上而下方式開挖，每層開挖的深度應控制在土釘以下0.5 m左右，第一層開挖分段長度不應長于15 m，第二層不應長于10 m。

（2）開挖時采用洛陽鏟成孔，成孔時適當帶水鉆進，開鉆時應低壓慢鉆，當鉆頭全部進入土層后，方可加大壓力鉆進，土質較差時，開挖長度不應長于5 m，并采用跳打法施工。

（3）為控制鉆孔的難度，宜沿著深層攪拌樁搭接處開孔，既容易穿過樁體又不至于鉆斷已有深層攪拌樁。

（4）為確保鉆孔的準確性，鉆孔前采用經緯儀、水準儀、鋼卷尺等進行土釘放線確定鉆孔位置，土釘布孔距允許偏差為±50 mm，成孔采用錨桿鉆機，成孔中嚴格按操作規(guī)程鉆進，孔徑允許誤差±10 mm，鉆孔偏斜度不大于30%，孔深允許偏差為±50 mm，傾角 5 °～15 °。

（5）在基坑下層土方開挖施工時，須等混凝土強度達到設計要求強度的70%后，才能進行下層土方的開挖和土釘支護施工。

2.2 初噴混凝土

在基坑土方開挖出施工作業(yè)面并經整平后，應及時進行坡面的混凝土初噴施工。采用標號為C20的混凝土，其配比為水泥∶碎石∶砂子＝l∶2∶2，水灰比為0.46左右，碎石粒徑控制在5～12 mm，噴射壓力控制在0.3～0.4 Mpa，厚40 mm，及時封閉暴露在外的土體。

2.3 土釘設置

（1）土釘?shù)闹谱鲬獓栏癜丛O計選準材徑、長度下料，誤差允許值為±20 mm，穩(wěn)中架每個間距1.5 m，焊牢。

（2）土釘安裝前應進行錨桿長度復核、驗收，安放時，應避免桿體扭壓、彎曲，注漿管與土釘錨桿一起放入孔內，注漿管應插至距孔底0.5～1.0 m處。

（3）為保證注漿飽滿，在孔口部位設置漿塞及排氣管，D48鋼花管土釘直接注漿。

（4）土釘水平間距誤差不大于150 mm。

2.4 清孔

在土釘錨管壓入土體過程中，壓力作用下會有一定量的淤泥進入管中，進入的淤泥如不在注漿施工前及時清除，會嚴重影響注漿施工的質量及土層錨桿的承載力。因此，在注漿前須采用高壓空氣分段吹凈孔內殘留及松動的廢土，以保證注漿施工的良好質量。另外，為改善土層錨桿的承載力，還可采用水泥漿清孔，它可提高錨固力150%，但成本較高。

2.5 注漿施工

（1）注漿采用水泥砂漿材料進行，采用早強型硅酸鹽42.5號水泥，水灰比為0.45～0.55。

（2）在注漿過程中，從底部開始先高速低壓進行，當孔口開始溢出水泥砂漿后，再從孔口進行低速高壓注漿。

（3）為保證漿液能充分擠滿孔壁，一般要加壓四次以上，注漿壓力控制在0.6～0.8 MPa的范圍內，二次注漿須在一次漿液初凝后終凝前進行，二次注漿壓力大2.5 MPa。

（4）在向錨管孔內進行注漿前，應預先求算出注漿施工所需的水泥砂漿體積，然后根據(jù)注漿泵的沖程數(shù)確定向孔內注入的漿體實際體積，以確定錨管注漿施工的孔內充填密實程度，一般錨管實際注漿量必須是管內體積的2倍以上。

2.6 鋼筋網(wǎng)施工

混凝土護壁終噴施工時，采用一層6@200×200的鋼筋網(wǎng)，編網(wǎng)過程中，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為雙向鋼筋網(wǎng)片，鋼筋直徑6.5，網(wǎng)片規(guī)格為@250雙向，豎筋與水平鋼筋之間則采用20#雙股扎絲連接固定，鋼筋搭接綁扎長度不短于200 mm，鋼筋搭接焊接長度不短于10 D（D為相應鋼筋直徑）。施工時，可在鋼筋網(wǎng)片后墊磚塊或用插入土中的鋼筋固定，確保在噴射混凝土前，面層內的鋼筋網(wǎng)片牢牢固定在邊壁上并符合保護層厚度（20 mm）要求，網(wǎng)筋搭接處需綁扎，搭接長度不小于 30 cm，在鋼筋網(wǎng)片外采用2ф1 6加強筋固定在鋼釘上，焊接牢固。

2.7 終噴混凝土

（1）在混凝土終噴施工前，應先全面清除初噴混凝土面層上的松散碎屑和浮漿，并灑水沖洗干凈。

（2）噴射混凝土時，其噴射距離應控制在1.0～1.2 m內，并由底部逐漸過渡到上部進行，一般應垂直指向坡面進行噴射，在噴射時應注意觀察料的水量（不得有干料現(xiàn)象）和回彈情況，及時調整噴漿水量和距離。

（3）應嚴格掌握噴層厚度，表面平整度要求±30 mm。

（4）在鋪設鋼筋的部位，應先噴射鋼筋后背面，然后再噴射鋼筋前方，以保證在鋼筋的后背面不會出現(xiàn)混凝土空隙。

（5）混凝土噴射施工完成后，應進行適當?shù)酿B(yǎng)護。

2.8 排水系統(tǒng)設置

基坑開挖施工過程中，排水系統(tǒng)設置對保證工程的安全十分重要。一般在坡面及坡頂進行混凝土護面施工時，應做好明溝排水的措施；在基坑底部地下水位較高的區(qū)域，應預先布置好井點降水的井點和設備；在基坑南北兩側，應采用水泥攪拌樁作為止水帷幕等。

3 施工質量監(jiān)控

為保護基坑支護結構在開挖及基礎施工期間的安全與穩(wěn)定，施工14 d后進行拔出破壞試驗。另外，在基坑開挖施工過程中，要掌握整個開挖施工過程中基坑周邊土體的連續(xù)動態(tài)變化情況，重點監(jiān)控基坑邊坡的地表沉降和水平側移，仔細觀察土釘端部附近的地表是否出現(xiàn)了裂縫、松動等現(xiàn)象?；娱_挖過程中，將間距不大于20 m的監(jiān)測點布置在基坑邊和鄰近建筑物邊，在距基坑周邊不小于2H（H為基坑深度）布置監(jiān)測基準點，每天觀測一次，觀測時取每邊一基點架設經緯儀，后視另一基點，設置準直線以觀測點，各觀測點相對于準直線的垂直偏移量。

4 結束語

綜上所述，土釘支護技術由于具有施工速度相對較快，投資成本低、工藝簡單、施工機具靈活等優(yōu)點，且施工結束后土釘錨管支撐結構可永久性保留，能協(xié)同地下室的擋土墻工作而作為地下抗側力結構的一部分，受到了建筑工人的青睞。當前，隨著我國城市化進程的加快，城市地下空間逐漸被開發(fā)利用，土釘支護作為深基坑支護技術之一，值得在建筑領域中被廣泛應用和推廣。

Earth Nail Supports and Protections Technology in Architectural Engineering Deep Hole Excavated for Building Foundation Application

Zhao Lan

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earth nail supports and protections technology; architectural engineering; deep hole excavated for building foundation

TU753

A

1000－8136（2011）06－0059－02