建筑工程深基坑土釘墻施工工藝分析

楊新愛?王志勇

摘 要：作為一種原位加固土技術(shù)，土釘墻作用機理與樁、墻圍護結(jié)構(gòu)體系存在著明顯的區(qū)別，它對土坡穩(wěn)定的主要作用是注漿土釘通過置換和護滲，改變土體性質(zhì)，實現(xiàn)土釘與土體間相互作用。本文主要對建筑工程深基坑支護施工中土釘墻技術(shù)的作用、應(yīng)用與質(zhì)量控制進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：土釘墻；建筑工程；深基坑支護；作用

隨著高層建筑和地下空間的利用和發(fā)展，我國的深基坑工程日益增多，無論是技術(shù)難度還是工程規(guī)模都越來越大。尤其是在地質(zhì)條件較差或較復(fù)雜的地區(qū)，傳統(tǒng)的基坑支擴方法已不能滿足當前發(fā)展的需要。復(fù)合土釘支護技術(shù)中，土釘主動支護土體，并與土體共同作用，盡可能保持、利用、提高基坑邊壁土體的原有強度，將傳統(tǒng)支護方式中對支護結(jié)構(gòu)形成荷載效應(yīng)的擾動土體轉(zhuǎn)化為支護結(jié)構(gòu)的一部分，從而可以有效地應(yīng)用于軟土地區(qū)等特殊地質(zhì)條件下的基坑支護，而且具有工藝簡單、造價低、工期短等優(yōu)點。 但是目前復(fù)合土釘支護技術(shù)無論在理論分析方法與設(shè)計理論還是在工程實踐方面都還不夠成熟與完善。

1 土釘墻支護深基坑的作用

土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機制，在上個世紀70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護方式。上個世紀80年代早期在礦山邊坡支護中我國采用了這種方式，隨后土釘墻支護法在基坑支護得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板，最終實現(xiàn)重力式支護結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi)，通過土釘和土一起完成作業(yè)，進而將原位土的強度、剛度進行有效提升。這種支護技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度，如地下水位在坑底以上時，必須根據(jù)實際施工要求，進行有效排水與截水施工。

1、應(yīng)力傳遞與擴散作用

當荷載增大到一定程度后，邊坡表面和內(nèi)部裂縫己發(fā)展到一定寬度，此時坡腳應(yīng)力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩(wěn)定土體中的部分仍能提供較大的抗力，土釘通過其應(yīng)力傳遞作用，將滑裂面內(nèi)部應(yīng)力傳遞到后部的穩(wěn)定土體中，并分散在較大范圍的土體內(nèi)，降低應(yīng)力集中程度。在相同的荷載作用下，經(jīng)過檢驗：被土釘鎖加固的土體在內(nèi)部的應(yīng)變水平比其他素土邊坡土體內(nèi)的應(yīng)變水平要降低了很多，這種情況帶來的優(yōu)勢就是對開裂區(qū)域的形成與發(fā)展產(chǎn)生了明顯的阻礙效果。

2、箍束骨架作用

土釘與土共同作用，土釘自身的剛度和強度以及它在土體內(nèi)的分布空間所決定的，它具有制約土體變形的作用，使得復(fù)合土體構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)。

3、坡面變形的約束作用

在坡面上設(shè)置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力，當復(fù)合土體開裂擴大并連成片時，只有開裂區(qū)域后面的穩(wěn)定復(fù)合土體產(chǎn)生摩阻力。

4、分擔作用

在復(fù)合土體內(nèi)，土釘有較高的抗拉、抗剪強度和抗彎強度，當土體進入塑性狀態(tài)后，應(yīng)力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移。當土體開裂時，土釘分擔作用更為明顯。土釘內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的彎剪、拉剪等復(fù)合應(yīng)力，于是就會導(dǎo)致土釘體外裹漿體碎裂、鋼筋屈服的結(jié)果。

2 土釘墻施工技術(shù)在建筑工程深基坑支護中的應(yīng)用

隨著我國建筑工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，為確保建筑工程深基坑施工的質(zhì)量，施工企業(yè)必須重視其施工工藝，規(guī)范施工流程，只有這樣才能提高工程的整體質(zhì)量，實現(xiàn)其經(jīng)濟效益。

1、鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業(yè)，其成孔工具為洛陽鉆機，將其孔徑設(shè)置為80毫米，深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米，成孔傾角為15度。每鉆進1米，并進行傾角地測量，避免偏向等情況的出現(xiàn)。

2、土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護設(shè)計需求相結(jié)合，進行土釘?shù)闹谱?，確保其長度在設(shè)計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘?shù)脑O(shè)置，選用搭焊連接的方式進行土釘連接，焊縫高度控制在6毫米，把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。

3、注漿。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業(yè)，其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管，確保管口與孔底之間距離200毫米，注漿管應(yīng)同時進行注漿與拔出作業(yè)，確保注漿管底能夠在漿面以下，確保注漿過程中可以順利從孔口流出，并將止?jié){閥設(shè)置在孔口，選用壓力注漿的方式進行施工，確保水泥漿強度為M20，注漿壓力控制在1到2Mpa之間。

4、掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進行土釘墻面施工，將其間距定為200毫米，在坡面上通過人工的方式進行綁扎鋼筋的作業(yè)；搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右，隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進行短段鋼筋的焊接作業(yè)，同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強筋進行連接及焊牢。

5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應(yīng)選用用PVC管作為主要材料，泄水管長度必須在450毫米以上，并在管附近進行鉆孔作業(yè)，孔數(shù)應(yīng)控制在5到8個，隨后在管外側(cè)進行尼龍網(wǎng)布的包裹作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米，布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。

6、復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計厚度。選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工，其設(shè)計強度必須在C20左右，其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一，選用干拌方式，混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進行施工，混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況，可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后，及時完成土釘錨固作業(yè)，結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后，必須及時進行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式，由下到上的方式進行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間，確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后，進行第二層混凝土再噴射作業(yè)，直至其厚度符合設(shè)計規(guī)定。

3 土釘墻施工技術(shù)的質(zhì)量控制

1、護筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm，埋深不能低于1m，泥漿的比重最好控制在1.1～1.2，孔底沉渣的厚度不能超過15cm；鋼筋籠安放位置準確，鋼筋連接滿足規(guī)范要求；水下澆筑混凝土施工需要連續(xù)作業(yè)，保證導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度不小于2米，速度適宜，避免堵管或鋼筋籠上浮，同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養(yǎng)護完成后，按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進行質(zhì)量檢測，確保質(zhì)量合格。

2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔，在達到要求的深度后再次擴大孔的端部，一般形成柱狀。實施錨桿支護技術(shù)施工，主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內(nèi)，然后灌注漿液材料，令其和土層結(jié)合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術(shù)能夠讓支撐體系承受很大的拉力，有利于保護其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止出現(xiàn)變形，同時還具有節(jié)省材料、人力，加快施工進度。

3、在深基坑支護完成后的施工期間，無坑壁坍塌問題出現(xiàn)，通過儀器對周圍建筑物進行監(jiān)測，無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)。混凝土灌注樁和錨桿支護能夠保證該工程的順利進行，并且保障周圍的建筑物的安全，因此實施深基坑支護施工方案是可行的。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟增長的重要工程，隨著我國房地產(chǎn)事業(yè)發(fā)展速度的不斷加快，其建設(shè)要求也不斷提升，土釘墻施工技術(shù)作為建筑工程施工的重要技術(shù)之一，其施工工藝選擇的科學性、合理性將直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量，關(guān)系到人們的生命安全。只有確保其施工工藝的規(guī)范性，充分掌握其技術(shù)要點，才能有效提升其整體質(zhì)量。

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