論述樁

[摘要]本文從建筑工程地勘察情況入手，詳細(xì)闡述了土釘墻支護(hù)技術(shù)在高層建筑基坑工程的技術(shù)設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)，詳細(xì)介紹其施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)，對(duì)其位移監(jiān)測(cè)方式和結(jié)果進(jìn)行了具體評(píng)析。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；基坑工程；土釘墻支護(hù)；位移監(jiān)測(cè)

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層建筑和地下工程的大量興建，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題越來(lái)越突出，大量深基坑工程的出現(xiàn)，促進(jìn)了設(shè)計(jì)計(jì)算理論的提高和施工工藝的發(fā)展，對(duì)基坑工程進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)和施工，對(duì)加快工程進(jìn)度和保護(hù)周圍環(huán)境能發(fā)揮重要作用。

目前深基坑支護(hù)采用的方法主要為土釘墻和護(hù)坡樁兩大類。土釘墻支護(hù)最大特點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)造價(jià)低，施工方便，因此在邊坡位移無(wú)特殊要求的地方廣泛采用。護(hù)坡樁支護(hù)最大優(yōu)點(diǎn)是控制位移能力強(qiáng)，但投入大，成本高，施工復(fù)雜。本文介紹一種綜合的支護(hù)方法：微型鋼管樁和預(yù)應(yīng)力錨桿構(gòu)成的復(fù)合土釘墻支護(hù)。其施工便利，造價(jià)介于護(hù)坡樁與土釘墻之間，對(duì)控制邊坡位移變形、增強(qiáng)整體穩(wěn)定性、保證邊坡開(kāi)挖過(guò)程中不發(fā)生局部坍塌等具有很好的作用，該法大大提高了邊坡的安全穩(wěn)定性。特別是對(duì)填土厚度大、放坡坡度小、周邊有建筑物或地下管線等的邊坡支護(hù)，具有常規(guī)土釘墻和護(hù)坡樁無(wú)法相比的優(yōu)勢(shì)。

一、工程概況

某高層商住樓，主樓為28層，裙樓為3層，長(zhǎng)約70.5m，寬約38.8m，總高度96.4m，框剪結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋置深度-11.5 m。帶二層半地下室。基坑設(shè)計(jì)開(kāi)挖深度7.3～11.4m。開(kāi)挖過(guò)程中采用土釘支護(hù)方案，基坑周圍有建筑物及地下管線。

二、工程地質(zhì)情況

本基坑地質(zhì)條件相差較大，地面高差懸殊，擬建場(chǎng)地中部有一陡坎，南高北低，高差約3.5m，地層自上而下依次分布為：①雜填土層：厚度差異較大，呈東厚四薄狀，在0.70～5.5m之間。②黃土狀粉土層：厚度0.55～7.0m，局部區(qū)域缺失。③卵石層：埋深4.1～8.2m，勘察厚度7.2～25.6m。

三、設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

1.土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)。土釘拉桿為25～32mm螺紋鋼，加強(qiáng)筋為16mm螺紋鋼，網(wǎng)筋為8mm圓鋼，鋼管為48mm和108mm兩種。

2.樁-錨支護(hù)設(shè)計(jì)?；游鱾?cè)南段處，基坑開(kāi)挖線距該宿舍樓天然基礎(chǔ)僅有2.0m，為了有效地控制該處邊坡的水平位移和豎向沉降，設(shè)計(jì)時(shí)采用了樁錨支護(hù)方案。人工挖孔樁外徑1300mm，內(nèi)徑1000mm，平均樁長(zhǎng)16.0m，第一排預(yù)應(yīng)力錨索在-3.25m處，鋼絞線為2×75，長(zhǎng)23.0m，設(shè)計(jì)拉力250kN，施加預(yù)應(yīng)力120kN，第二排錨索在-6.15m處，鋼絞線為3×75，長(zhǎng)28.0m，設(shè)計(jì)拉力350kN，施加預(yù)應(yīng)力200kN。在挖孔樁北段深-2.3m處，設(shè)計(jì)8根錨索以增加橫向剛度，控制邊坡中部的水平位移，鋼絞線為3×75，長(zhǎng)28.0m，設(shè)計(jì)拉力400kN，施加預(yù)應(yīng)力300kN。

3.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。本工程中，我們共進(jìn)行了8根復(fù)合土釘基本試驗(yàn)和6根預(yù)應(yīng)力錨索驗(yàn)收試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)，取得數(shù)據(jù)范圍，確定安全系數(shù)，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，檢驗(yàn)實(shí)際效果。

3.1單根復(fù)合土釘試驗(yàn)。復(fù)合土釘?shù)某休d力不僅取決于復(fù)合土釘與土體的接觸面積和土體的抗剪強(qiáng)度，它和鉆孔面的粗糙程度、灌漿壓力、埋設(shè)條件等很多因素有關(guān)，確切的值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)取得，單根復(fù)合土釘?shù)幕驹囼?yàn)在人工填土層中進(jìn)行，多含建筑垃圾、松散、飽水。復(fù)合土釘傾角15°左右，水平間距1.0m。洛陽(yáng)鏟人工成孔，壓力灌注純水泥漿，噴射40cm寬、20cm高的腰梁，采用30cm×30cm×2cm的鋼板墊塊，用千斤頂張拉。

3.2預(yù)應(yīng)力錨索試驗(yàn)。是否做錨索試驗(yàn)，往往是錨索支護(hù)工程成敗的關(guān)鍵，在樁錨支護(hù)的38根預(yù)應(yīng)力錨索中，共做了6根驗(yàn)收試驗(yàn)，錨索間距1.3m。地質(zhì)鉆機(jī)械成孔，高壓灌注純水泥漿，腰梁為2[25C，墊塊為40cm×40cm×2cm鋼板，用千斤頂張拉。預(yù)應(yīng)力錨索試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，結(jié)果表明，預(yù)應(yīng)力錨索極限抗拔力均高于設(shè)計(jì)拉力。

四、施工與監(jiān)測(cè)

1.施工技術(shù)要求

1.1開(kāi)挖、修坡。土釘墻施工隨工作面開(kāi)挖分層施工，開(kāi)挖高度按照土釘?shù)脑O(shè)計(jì)高度1.5m分層進(jìn)行開(kāi)挖，嚴(yán)禁超控。每層開(kāi)挖寬度取決于土體堆積穩(wěn)定時(shí)間和工作流程。對(duì)開(kāi)挖后的邊坡段，用人工及時(shí)修整，清除待噴面上的松散雜物，以便于后面初噴、成孔的施工。

1.2初噴混凝土。邊坡修整后，立即噴射40mm厚的混凝土層，使暴露的土體及時(shí)封閉，以免風(fēng)化、坍塌。在邊坡土體穩(wěn)定的情況下，可先完成土釘后再進(jìn)行噴錨。

1.3成孔。按設(shè)計(jì)要求施工，孔深見(jiàn)設(shè)計(jì)圖孔徑100mm，層高1.5m，第一層距地表1.0m，傾角15°。成孔時(shí)必須干式鉆進(jìn)，避免沖洗液沖刷孔壁，降低土釘?shù)目拱文芰?。在卵石層如遇到成孔困難時(shí)，可用錨管注漿完成土釘。

1.4設(shè)置土釘。成孔后，應(yīng)及時(shí)將土釘鋼筋連同注漿管送入孔內(nèi)，在放置土釘鋼筋前盡可能對(duì)孔內(nèi)殘存及擾動(dòng)的廢土進(jìn)行清除。土釘鋼筋上間隔2.0m設(shè)置一組導(dǎo)正支架。

1.5注漿。灌注純水泥漿至孔口溢出，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿一次。為防止水泥凈漿固結(jié)收縮時(shí)降低土釘?shù)腻^固力，摻入水泥用量3%的氧化鈣類膨脹劑。

1.6編鋼筋網(wǎng)、焊接錨桿頭。鋼筋網(wǎng)為φ6@200mm×200mm，加強(qiáng)筋為4φ16mm，長(zhǎng)度400mm。加強(qiáng)筋與土釘鋼筋進(jìn)行焊接。

1.7終噴混凝土。按設(shè)計(jì)要求噴到所需厚度。噴射混凝土終凝20h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于3d。

1.83d后再進(jìn)行相鄰?fù)馏w或下一層體的開(kāi)挖，并進(jìn)行下一段土釘墻的施工。根據(jù)土質(zhì)情況可適當(dāng)縮短時(shí)間。

1.9施工流程（略）。

2.位移監(jiān)測(cè)

本基坑周邊頂共布置20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行邊坡土體頂部的水平位移和垂直位移的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距15～25m，其中東西陡峭地段各布置4個(gè)點(diǎn)，南面布置7個(gè)點(diǎn)，北面布置5個(gè)點(diǎn)。在施工期間要求每天觀察一次，若發(fā)現(xiàn)異常情況如地面突然開(kāi)裂、裂縫持續(xù)增大或位移日增量超過(guò)3mm等，則加密觀察。

在基坑南面的土釘墻由于地面高，支護(hù)深，土釘墻的水平位移和垂直位移的監(jiān)測(cè)應(yīng)予取予以特別重視，在施工期間要求每天觀察一次，施工結(jié)束后要求一周觀察一次，若發(fā)現(xiàn)有水平位移和垂直位移應(yīng)立即采取相應(yīng)的措施。施工表明，基坑南面的測(cè)點(diǎn)水平位移測(cè)量結(jié)果如圖所示，測(cè)點(diǎn)W3、W4在基坑南面支護(hù)中段，主動(dòng)土壓力影響較大，最終積累水平位移明顯偏大，最大值分別為60mm和71mm；測(cè)點(diǎn)W5W6在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，均不超過(guò)50mm；其余各點(diǎn)的水平位移在施工期間增長(zhǎng)較快，施工結(jié)束后趨于穩(wěn)定。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代高層建筑基坑工程中，土釘墻及其復(fù)合支護(hù)以其經(jīng)濟(jì)實(shí)用安全可靠的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)正逐漸得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用；為了減少基坑變形，可通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力的辦法使其變形有效得到控制，而在軟土地區(qū)，則可附加深層攪拌和注漿技術(shù)對(duì)基坑底部進(jìn)行加固處理。

參考文獻(xiàn)

[1]楊志銀，張俊，王凱旭.土釘墻技術(shù)的研究及應(yīng)用.巖土工程學(xué)報(bào)2005.2.

[2]劉建航，侯學(xué)淵.基坑工程手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.