深基坑復(fù)合土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)與施工

蘇偉兵　劉文明

【摘 要】根據(jù)工程的地質(zhì)情況，確定工程的支護(hù)形式，以確保安全施工的目的，本文以義馬某小區(qū)工程實(shí)例，根據(jù)地質(zhì)資料，確定本工程采用復(fù)合土釘墻支護(hù)施工；通過設(shè)計(jì)、計(jì)算、實(shí)施，確保深基坑開挖及基礎(chǔ)施工安全。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護(hù)；復(fù)合土釘墻；施工

1 工程概況

新建工程位于義馬市銀杏路以北、高速引線以西，連銀小區(qū)之內(nèi)。建筑物占地面積約3200平方米，地上33層，地下2層?；A(chǔ)埋深為-14.18米，為筏板基礎(chǔ)。場地北高南低，高差約6.5米。本工程在勘察期間鉆孔深度范圍部分勘查孔見地下水，為丘陵中雨季常分布有上層滯水，該層水分布無規(guī)律，埋深1.7～2.6米，施工時(shí)可采取一定的排水措施，不考慮降水。

2 支護(hù)方案分析

根據(jù)工程情況進(jìn)行分析：若采取常規(guī)的放坡開挖，由于基坑深， 緊鄰建筑物及道路，基坑的穩(wěn)定安全性將難以保障，且放坡后上口開挖線將超出施工紅線，同時(shí)按此方案存在土方回填量較大的問題，不適合本工程施工，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，本基坑支護(hù)采取土釘墻+預(yù)應(yīng)力土層錨桿噴錨支護(hù)。根據(jù)主體設(shè)計(jì)思想，邊坡主要采用土釘墻作為基坑的支護(hù)形式，土釘（錨桿）沿深度方向布置9排，采用梅花型布置；錨孔內(nèi)采用二次壓漿的注漿方式，待漿體達(dá)到強(qiáng)度后，錨頭壓設(shè)16號槽鋼作為腰梁，人工鎖定。

3 施工難點(diǎn)

工程基坑深約14.18m，屬深基坑，基坑支護(hù)方式和支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、嚴(yán)防坍塌、流砂，確保邊坡安全，并有效限制邊坡位移。工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜，場地自然地面下約5m以上有近期回填粘土層，土質(zhì)條件特別差，有上層滯水引起局部含水量較大，施工難度大。

4 復(fù)合土釘墻支護(hù)施工

4.1 土釘墻施工

1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，確定基坑開挖邊線，用木樁和白灰作出開挖線標(biāo)記。

2）分九次開挖，每次挖至土釘（錨桿）標(biāo)高下60～70厘米左右。邊開挖邊支護(hù)，分層開挖，分層支護(hù)，挖完亦支護(hù)完。土方開挖必須和支護(hù)施工密切配合，前一層土釘完成注漿1天以上方可進(jìn)行下一層邊坡面的開挖。開挖時(shí)鏟頭不得撞擊網(wǎng)壁和釘頭，開挖進(jìn)程和土釘墻施工形成循環(huán)作業(yè)。

3）要求坡面修理平整，確保噴射砼質(zhì)量。

4）錨筋設(shè)計(jì)長度包括彎鉤長度，彎鉤長為20cm；彎鉤處采用冷彎，與錨筋成90°；錨筋沿長度方向每隔2m用6.5鋼筋焊一個(gè)三角形托架，使土釘居于錨孔中心；放線定孔位，人工洛陽鏟成孔至設(shè)計(jì)深度。

5）將Φ6.5鋼筋拉直，鋼筋網(wǎng)片按照設(shè)計(jì)之間距綁扎。土釘成孔后，端部用中Φ16螺紋聯(lián)系筋、井字加強(qiáng)筋焊接壓在鋼筋網(wǎng)上，使鋼筋網(wǎng)片、土釘連成整體。土釘與加強(qiáng)筋、聯(lián)系筋之間均焊接聯(lián)接，焊縫長度符合規(guī)范要求。鋼筋網(wǎng)編扎接長度及相臨搭接接頭錯(cuò)開長度符合規(guī)范要求，在不能滿足規(guī)范要求的，必須用電焊焊接牢固。

6）土方開挖、修坡之后，鋼筋網(wǎng)編焊完成后，進(jìn)行混凝土噴射，一次噴射總厚度≥100mm，石子粒徑5～10mm，最大粒徑<12mm，專用噴射混凝土，速凝劑摻入量不小于5%。噴射砼在每一層、每一段之間的施工搭接之前，將搭接處泥土等雜質(zhì)清除，確保噴射砼搭接良好，保證噴射砼質(zhì)量，不發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。

在面層噴射砼達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)才能注漿。對于土釘注漿，注漿前將注漿管插入土釘?shù)撞?，從土釘?shù)撞孔{，邊注漿邊拔注漿管，再到口部壓力灌漿。水泥漿按照設(shè)計(jì)拌制，攪拌充分，并用細(xì)篩網(wǎng)過濾，然后通過擠壓泵注漿。

4.2 錨桿施工

1）施工工藝。錨孔主要穿越河道淤泥粘土層及粉細(xì)沙地層，在該類土層中可使用干作業(yè)成孔工藝，由于成孔深度不大，可采用人工洛陽鏟（加大直徑）成孔：挖土機(jī)鋪設(shè)人工成孔施工作業(yè)面一放線定位一校正位置及角度一掏孔至設(shè)計(jì)深度一插送鋼筋一壓灌水泥漿一養(yǎng)護(hù)一加工腰梁一裝錨具一張拉一鎖定。

2）錨桿成孔、桿體制作。（1）錨桿施工根據(jù)設(shè)計(jì)傾角進(jìn)行調(diào)整定準(zhǔn)孔位后方可成孔，錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm。（2）錨桿孔深不小于設(shè)計(jì)長度，不宜大于設(shè)計(jì)長度的1%。（3）錨桿桿體制作前對進(jìn)場材料進(jìn)行復(fù)檢。合格后方可使用，桿體制作應(yīng)在現(xiàn)場平坦、堅(jiān)實(shí)地面進(jìn)行。（4）根據(jù)設(shè)計(jì)桿體長度下料，下料尺寸誤差不大于10cm。下好的錨桿桿體順直排列，沿桿體軸線方向每2.00m設(shè)置一個(gè)隔離架。非錨固段套軟塑料管，兩端用鉛絲扎緊并密封。（5）桿體安放前，把注漿管。（6）塑料管）插入隔離架中心孔距孔底3O～50cm，然后下入桿體，中途遇阻時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整提動桿體再重新下入。如處理無效時(shí)，應(yīng)將桿體提出孔外，重新清孔。

3）注漿。（1）注漿是錨桿施工的一道重要工序，直接決定錨桿的質(zhì)量，本次錨桿施工進(jìn)行二次常壓注漿，直至注滿錨孔，孔口返出水泥漿為止。（2）注漿材料選用水灰比為0.40～0.50的純水泥漿，用P032.5#水泥加水?dāng)嚢瓒?，施工前必須對進(jìn)場材料進(jìn)行原材試驗(yàn)，合格后方可使用。選用BW-250注漿泵進(jìn)行注漿。（3）漿液要攪拌均勻且攪拌時(shí)間不小于2分鐘，漿液隨用隨攪，不得有灰水離析現(xiàn)象，漿液應(yīng)在初凝前用完，嚴(yán)防石塊、雜物混入漿液。（4）注漿作業(yè)開始和中途停止較長時(shí)間，再作業(yè)時(shí)宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。（5）指定專人作好錨桿施工的詳細(xì)記錄。

4）腰梁設(shè)置、錨桿鎖定。（1）為保證護(hù)坡面平整度，預(yù)應(yīng)力錨桿施工的錨頭部位采用挖槽埋設(shè)的方式，即在坡面上挖設(shè)溝槽，將腰梁（16#槽鋼）埋入槽內(nèi)，槽鋼上按錨桿間距留出小孔，使鋼筋從小孔穿出。待面層錨噴結(jié)束后將露在外面的錨頭割掉，從而使整個(gè)面層保持良好的平整度。本工序施工時(shí)，既要保證腰梁的作用性能不變，又要保證在挖設(shè)溝槽時(shí)面層土方不坍塌，所以在實(shí)際施工時(shí)采用了面層噴淋水泥漿，預(yù)防面層土體散落，同時(shí)分段挖設(shè)，及時(shí)埋梁的一系列辦法，有效地解決了暗埋腰梁的問題。（2）錨桿養(yǎng)護(hù)時(shí)間大致為3天，但不少于3天。錨固體養(yǎng)護(hù)期間不得受擾動。錨桿主筋端部焊接螺紋錨具，錨具為1孔錨頭和10mm厚鋼板。待養(yǎng)護(hù)期達(dá)到要求后，采用人工扳手?jǐn)Q緊鎖定。

5 基坑監(jiān)測

信息化施工是基坑支護(hù)的一個(gè)新特點(diǎn)，為了確?；影踩?，不影響周圍建筑物，要求隨時(shí)掌握開挖及支護(hù)施工整個(gè)過程中邊坡的動態(tài)變化，因此必須在支護(hù)施工過程中實(shí)施信息化施工。并把獲得的信息通過修改設(shè)計(jì)反饋到施工工作中去，以指導(dǎo)施工。本基坑按一級基坑要求，測量內(nèi)容以位移和沉降為主，數(shù)據(jù)如下：

1）基坑邊坡的監(jiān)測：沿基坑周邊布置水平位移觀測點(diǎn)和沉降觀測點(diǎn)，每隔20～30米布置一點(diǎn)。其中北側(cè)邊坡最大水平位移值為19mm，最大沉降值為5.4mm。東側(cè)邊坡最大水平位移值為13mm，最大沉降值為4mm。位移及沉降量在土釘墻施工完成3天便趨于穩(wěn)定。

2）基坑西側(cè)中段獨(dú)立土體的監(jiān)測：由于基坑北側(cè)中段回填土層厚度大，局部超過3.5m，且含水量較大，在2013年4月28日晚基坑土方下挖后，于29日晨發(fā)現(xiàn)該段邊坡上方土體出現(xiàn)一道長約16m，寬約2～6mm的裂縫。緊急處理后，經(jīng)過連續(xù)三天的觀測，發(fā)現(xiàn)該處裂縫已不再擴(kuò)大，趨于穩(wěn)定。

6 結(jié)語

復(fù)合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題，施工周期短，與挖土同時(shí)進(jìn)行，很少占獨(dú)立工期，且成本低。根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，由預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)合土釘墻應(yīng)用的復(fù)合型土釘支護(hù)在此工程中的位移變形較小，為坑內(nèi)施工提供了安全的保障，是一種成功的基坑圍護(hù)體系。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]CECS96：97建筑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]建筑施工手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[責(zé)任編輯：丁艷]