土釘墻支護(hù)技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用

馬文霞

(山西潞安工程有限公司，山西長(zhǎng)治 046000)

近年來，深基坑的施工日益增多，深基坑支護(hù)技術(shù)越來越得到廣泛應(yīng)用，土釘墻支護(hù)技術(shù)以其簡(jiǎn)便的工藝、快速的施工、經(jīng)濟(jì)的造價(jià)，在深基坑支護(hù)工程中得到廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

本工程為長(zhǎng)治市王莊煤礦職工住宅樓，建筑面積49 500 m2，地下2層，地上18層，開挖深度至自然地坪以下10.3 m，整個(gè)基礎(chǔ)坐落于③土層，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。工程?hào)|面和南面相鄰建筑物，西面緊接礦主干道。

2 準(zhǔn)備工作

1)根據(jù)施工圖紙及有關(guān)資料核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)平面尺寸和坑底標(biāo)高，掌握設(shè)計(jì)內(nèi)容及各項(xiàng)技術(shù)要求，熟悉土層地質(zhì)、水文勘察資料;會(huì)審圖紙，搞清地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)平面與周圍地下設(shè)施管線的關(guān)系，了解基坑支護(hù)尺寸的允許偏差，支護(hù)坡頂?shù)脑试S最大變形。2)綜合考慮工程的現(xiàn)場(chǎng)情況、進(jìn)度要求，以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運(yùn)問題，確定土方開挖支護(hù)方案，開挖采取兩臺(tái)挖掘機(jī)分層同時(shí)作業(yè)，由西向東退行開挖施工，并按圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求及時(shí)修整邊坡及放坡，防止土方坍塌，基坑的坡度為1∶0.3。3)所選用原材料有合格復(fù)試報(bào)告及配合比試驗(yàn)報(bào)告;土釘鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直、除銹除油;采用干凈的中粗砂;選用強(qiáng)度等級(jí)為32.5的普通硅酸鹽水泥。4)施工機(jī)具:成孔采用洛陽鏟;混凝土噴射機(jī)應(yīng)密封良好，輸送連續(xù)均勻;空壓機(jī)應(yīng)滿足噴射機(jī)工作風(fēng)壓要求;輸送管能承受0.8 MPa以上的壓力;注漿泵規(guī)格、壓力和輸漿量應(yīng)滿足使用要求。

3 基坑支護(hù)的施工

3.1 工藝流程

工藝流程為:測(cè)量放樣→第一層基坑開挖→人工修整→初噴射混凝土面層→鉆孔→插入鋼筋土釘→注漿→布鋼筋網(wǎng)→復(fù)噴射混凝土→第二層基坑開挖(循環(huán)進(jìn)行，至坑底)。

3.2 基坑開挖

土方開挖由專人指揮，采取分層分段開挖，每層開挖深度不超過2 m。在完成上一層作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以前，不得進(jìn)行下一層土層的開挖。土方開挖過程中，應(yīng)采取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)。機(jī)械開挖后，及時(shí)配合人工修整壁面，要求達(dá)到平整，無虛土，邊坡的軸線位置準(zhǔn)確，嚴(yán)禁護(hù)壁后掏挖，若開挖面出現(xiàn)滲水、裂縫現(xiàn)象時(shí)應(yīng)先噴射一層30 mm厚左右的混凝土，以保護(hù)開挖壁面。

3.3 初噴射混凝土面層

每步開挖后即對(duì)修整后的邊壁立即初噴上一層50 mm強(qiáng)度為C20的混凝土?；炷敛捎?2.5普通硅酸鹽水泥，骨料為機(jī)制砂和粒徑為小于20 mm的碎石，含泥量應(yīng)小于3%，水泥∶砂∶碎石∶水=1∶2∶2∶0.5，注漿水灰比:0.4～0.45。噴射作業(yè)分段分片進(jìn)行，噴射順序從下而上，噴頭與土釘墻墻面保持垂直，距離宜為0.6～1.0，噴射混凝土終凝后2 h應(yīng)及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)。

3.4 鉆孔

1)鉆孔前根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，土釘水平間距1.5 m，豎向間距2 m，定出孔位，孔徑100 mm，最上一排水平孔深度9 m，以下三排深度為6 m，采用人工洛陽鏟成孔，土釘傾角為5°～15°，以便于注漿。如遇障礙物可以偏移孔位，個(gè)別情況下不能成孔的不影響邊坡整體穩(wěn)定。2)土釘水平方向孔距誤差不得大于50 mm，豎直方向孔距誤差不得大于100 mm。3)孔深應(yīng)大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0.1 m，土釘桿體大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。4)正常情況施工應(yīng)符合以下規(guī)定:孔深允許偏差:±30 mm;孔徑允許偏差:±5 mm;孔位允許偏差:±100 mm;成孔傾角偏差:3°。

3.5 插入鋼筋土釘

1)土釘采用φ25鋼筋，使用前應(yīng)調(diào)直并清除污銹。2)當(dāng)鋼筋需要連接時(shí)，采用雙面搭接焊，搭接長(zhǎng)度不小于主筋直徑的5倍，焊縫高度不應(yīng)小于主筋直徑的0.3倍。3)土釘必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定的各排土釘長(zhǎng)度、直徑制作，將加工合格的錨桿置于孔的中心位置，每隔2.0 m焊接一個(gè)直徑8 mm的對(duì)中支架，以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護(hù)層厚度不小于20 mm。

3.6 注漿

1)注漿材料采用純水泥漿，水灰比0.5～0.55，水泥選用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前用完。2)注漿時(shí)應(yīng)將注漿管插入孔底，邊注漿邊緩慢地拔管，注漿管始終保持在液面以下，注漿壓力不小于0.4 kPa。3)注漿到孔口時(shí)，應(yīng)停注封口。當(dāng)漿體凝固后不能充滿錨固體時(shí)，應(yīng)補(bǔ)注。4)注漿完成后，應(yīng)將器械清洗干凈，以便下次再用。

3.7 布鋼筋網(wǎng)

1)采用φ8圓鋼按網(wǎng)格200 mm×200 mm制作，允許偏差10 mm，網(wǎng)筋的搭接長(zhǎng)度大于300 mm。2)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)前，先調(diào)直鋼筋。3)加強(qiáng)筋焊接:加強(qiáng)筋采用Φ14鋼筋，施工時(shí)必須與土釘鋼筋焊牢，外焊擋塊，縱橫連接成一體。加強(qiáng)筋采用單面焊接，焊接長(zhǎng)度不小于10d。

3.8 復(fù)噴射混凝土

鋼筋網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行第二次面層噴射，厚度為50 mm，噴射方法與第一層面層噴射相同。

4 施工質(zhì)量檢驗(yàn)

4.1 材料

所使用原材料的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，并具備出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告書;材料進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

4.2 土釘現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)

土釘?shù)目拱纬休d力檢測(cè)試驗(yàn)在注漿固體強(qiáng)度達(dá)到10 MPa或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后進(jìn)行，檢測(cè)數(shù)量不少于土釘總數(shù)的1%，且同一土層中的檢測(cè)數(shù)量不少于3根。

4.3 土釘墻面層質(zhì)量檢驗(yàn)

1)土釘墻面層混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試塊抗壓強(qiáng)度試驗(yàn):每500 m2面積不少于一組試塊。2)土釘墻的噴射混凝土面層厚度進(jìn)行檢測(cè):每500 m2面積檢測(cè)數(shù)量不少于一組，每組的檢測(cè)點(diǎn)不少于3個(gè)，全面檢測(cè)點(diǎn)的面層厚度平均值不小于厚度設(shè)計(jì)值。3)面層外觀檢查無漏噴、離鼓現(xiàn)象。

5 基坑施工監(jiān)測(cè)

為確?；邮┕ぐ踩樌M(jìn)行，施工中進(jìn)行24 h的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍土體的受力與變形情況，使基坑處于安全穩(wěn)定監(jiān)控中。監(jiān)控內(nèi)容:基坑四周鄰建物沉降觀測(cè)、地下水位觀測(cè)、位移觀測(cè);現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)20個(gè)。在支護(hù)施工階段，每天監(jiān)測(cè)不少于2次，連續(xù)3 d沉降速率達(dá)到1 mm/d，或肉眼發(fā)現(xiàn)建筑物裂縫急劇擴(kuò)張，應(yīng)及時(shí)上報(bào)監(jiān)理并研究處理方案;每天進(jìn)行觀測(cè)成果匯總并繪制地表沉降曲線圖，并進(jìn)行討論，分析變形是否過大及是否趨于穩(wěn)定，確定是否需采取補(bǔ)救措施。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，沉降、位移量均控制在預(yù)定的范圍內(nèi)，基坑施工始終是安全穩(wěn)定的。

6 注意事項(xiàng)及有關(guān)問題

1)土方開挖應(yīng)按照確定的基坑邊界分層分段進(jìn)行，邊坡附近不留孤島、土柱，每層開挖深度2 m左右，絕不可超挖，隨開挖隨支護(hù)。2)加強(qiáng)安全監(jiān)控。由于土性及地下工程的復(fù)雜性，施工過程中常存在許多影響安全的不可知因素，因而必須在基坑開挖和基礎(chǔ)施工期間，進(jìn)行邊坡土體及周邊位移觀測(cè)，分析對(duì)比觀測(cè)值以指導(dǎo)和控制施工。3)邊坡浸水對(duì)邊坡的穩(wěn)定性危害極大，要求查明基坑周邊上下水管道，切斷可能侵蝕邊坡的水源，并做好基坑周邊地表水的排水工作。4)基坑邊沿嚴(yán)禁超載，以免導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)較大變形而危及邊坡及建筑物安全。5)基坑開挖到底后，應(yīng)迅速做好墊層并盡快澆筑底板，避免基底暴露時(shí)間長(zhǎng)。

［1］ JGJ 120-2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］ YBJ 226-91，噴射混凝土施工技術(shù)規(guī)程［S］.

［3］ GB 50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［4］ 《建筑施工手冊(cè)》編寫組.建筑施工手冊(cè)［M］.第4版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.