淺談護(hù)坡樁及土釘墻在工程中的應(yīng)用

李晉友

身份證號(hào)：132423198008180012

【摘 要】在目前的土建工程邊坡防護(hù)工程施工中，為保證邊坡的穩(wěn)定性，常采用支護(hù)方式，護(hù)坡樁及土釘墻復(fù)合方式就是其中一種。本文介紹了護(hù)坡樁及土釘墻技術(shù)的原理，并以實(shí)際工程為例探討了其應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】攪拌樁；土釘墻；噴射混凝土

一、護(hù)坡樁及土釘墻技術(shù)

護(hù)坡樁與土釘墻組合支護(hù)結(jié)構(gòu)是復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)的一種，可應(yīng)用于復(fù)雜的地質(zhì)情況、較深的基坑、基坑較接近周圍建筑物、地下水位高、附加荷載大、單一土釘墻支護(hù)形式無法滿足工程安全要求的復(fù)雜基坑工程中。當(dāng)土釘支護(hù)的基坑工程存在軟弱土夾層、軟弱下臥層等不良土層時(shí)，基坑土釘支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工難以滿足基坑安全所需的抗滑穩(wěn)定性要求，單純靠增加土釘或錨桿長(zhǎng)度和數(shù)量對(duì)基坑穩(wěn)定性的提高作用已不明顯時(shí)，往往需要采取其它工程措施，以提高邊坡土體的抗剪能力，維護(hù)基坑安全，如攪拌樁（或粉噴樁）、灌注樁及各種微型樁等超前支護(hù)的抗剪作用可以使基坑工程的安全穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)和施工要求。樁與土釘墻組合支護(hù)由前置樁支護(hù)和土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成。在基坑邊壁土壓力作用下，樁和土釘墻作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)共同抵抗荷載和變形。對(duì)樁支護(hù)部分而言，土釘加固部分的底部與下層土體接觸，在水平土壓力作用下，在土釘結(jié)構(gòu)與土體間可被動(dòng)地產(chǎn)生較大的水平摩阻力，從而有效地減小主動(dòng)區(qū)土壓力作用，基坑底以下被動(dòng)區(qū)土體對(duì)樁體產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力，顯著地提高復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗水平滑移和抗傾覆穩(wěn)定性，縮短樁體在土中的嵌固深度，土釘支護(hù)底部，由于樁體抗剪強(qiáng)度較高，使復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部和整體穩(wěn)定性更易于滿足要求。

二、護(hù)坡樁及土釘墻在工程中的應(yīng)用

（一）工程概況

某項(xiàng)目擬建工程地面上共16棟建筑物，分別為4棟21層住宅樓，1棟17層住宅樓，3棟23層住宅樓，5棟18層住宅樓，3棟30層住宅樓場(chǎng)地內(nèi)另設(shè)地下1層車庫(kù)。該工程總建筑面積203504.85m2。本工程±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高+36.200，基坑周邊場(chǎng)地標(biāo)高以-1.000m計(jì)，基坑開挖前，應(yīng)將場(chǎng)地標(biāo)高整平至設(shè)計(jì)標(biāo)高，地庫(kù)坑底標(biāo)高-5.600～-5.900m，主樓坑底標(biāo)高-4.150～-4.650m?；油谏?.55～5.3m。工程北側(cè)為A路，西側(cè)50m范圍現(xiàn)為施工H地塊，南側(cè)50范圍為臨時(shí)辦公及宿舍活動(dòng)板房，東側(cè)B路，原場(chǎng)地為拆遷區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)東北角有部分廠房尚未拆除；B-12#、B-16#樓處于現(xiàn)B路上，暫不具備施工條件。根據(jù)設(shè)計(jì)方提供的市政管網(wǎng)圖，場(chǎng)區(qū)內(nèi)，及場(chǎng)區(qū)周邊50m范圍內(nèi)無既有的地下管線。3.3本工程地勢(shì)較平坦，現(xiàn)已拆遷為空地，地面絕對(duì)高程在34.19～37.12m之間，受拆遷建筑垃圾堆填影響，地勢(shì)有一定起伏。場(chǎng)地地貌單元屬?zèng)_洪積平原，地貌形態(tài)單一。

（二）施工方案

綜合考慮該工程的特點(diǎn)如下：（1）基坑規(guī)模大：本基坑面積達(dá)30000m2，屬深、大基坑，施工周期較長(zhǎng)，時(shí)空效應(yīng)顯著；（2）土層條件一般：基坑開挖影響深度范圍內(nèi)粉土層厚，粉土層透水性大，降水是本工程的關(guān)鍵；（3）周邊環(huán)境條件：基坑北側(cè)為道路，西側(cè)為建筑，距離基坑邊線較遠(yuǎn)，但需要考慮降水對(duì)建筑、道路沉降的影響。分析后決定采用支護(hù)形式如下：基坑采用二級(jí)放坡開挖，坡面做掛網(wǎng)噴漿處理?；颖眰?cè)鄰近道路及西側(cè)鄰近建筑區(qū)域采用雙軸深攪樁止水?；觾?nèi)采用管井降水，基坑坡頂設(shè)置截排水溝，攔截地表水流入基坑。

（三）土釘墻施工工藝

1.機(jī)械成孔、修坡。

挖土機(jī)開挖后在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的部位進(jìn)行機(jī)械鉆孔，成孔完畢立即對(duì)圍護(hù)樁面層要進(jìn)行人工修整，保證土面層比較平整，平整度為±200mm。

2.制作錨管。

制作錨管的材料為焊接鋼管，外徑D=48mm，壁厚t=3.0mm，擴(kuò)大鋼管為外徑D=89mm，壁厚t=3.0mm。錨管在錨固段（非錨固段為1.0m～1.5m左右）開兩排注漿小孔，呈對(duì)稱錯(cuò)位布置，小孔直徑8～10mm，小孔位置間距約300mm。

3.挖土。

分層分段跳挖土方，每層開挖深度為錨管以下30cm～50cm，每一層每段開挖長(zhǎng)度不超過24m，第二層不超過12m，挖到淤泥層時(shí)不超過6m。絕對(duì)不能超長(zhǎng)超深開挖，上層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，方可開挖下一層。上下層開挖間隔時(shí)間一定要保證2天以上。開挖作業(yè)面后應(yīng)立即進(jìn)行支護(hù)，最后一層錨管施工完后應(yīng)立即施工地下室墊層，并進(jìn)行基坑封底。

4.編制鋼筋網(wǎng)。

按照設(shè)計(jì)要求，將ф6.5鋼筋拉直，鋼筋網(wǎng)片按照設(shè)計(jì)間距綁扎。土釘成孔后，端部用ф16螺紋聯(lián)系筋，面部用ф14螺紋聯(lián)系筋交叉編編制、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。土釘與井字加強(qiáng)筋、聯(lián)系筋之間均焊接聯(lián)接，焊縫長(zhǎng)度符合規(guī)范要求。鋼筋網(wǎng)編扎搭接長(zhǎng)度及相臨搭接接頭錯(cuò)開長(zhǎng)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。

5.土釘注漿。

注漿前用自來水將孔內(nèi)的虛土清洗干凈，注漿開始或中途停止超過30min時(shí)用水或稀水泥漿潤(rùn)滑后注漿管及管路。注漿時(shí)間一般在噴射砼面層完成24小時(shí)后進(jìn)行，這樣可以防止?jié){液從面層滲出而達(dá)不到注漿壓力。注漿時(shí)，注漿管插入孔底500mm處，錨管端用注漿布扎牢止?jié){、排氣，然后逐段注漿，第一層以注漿量控制為主，其余各層以壓力量控制為主。注漿一般采用純水泥漿，水灰比0.4～0.5，灰砂比2，加3‰速凝劑，水泥采用32.5Mpa普通硅酸鹽水泥。注漿采用分段式注，注漿壓力控制在0.4～0.8Mpa（一般第一排錨管為0.4Mpa，第二排錨管為0.4～0.6Mpa，其下錨管為0.5～0.8Mpa），注漿量不小于35kg/m。

6.噴射混凝土

面層80mm厚，面層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，3天強(qiáng)度等級(jí)不低于10MP，干法噴射時(shí)，水泥與沙石的質(zhì)量比宜為1：4-1：4.5，水灰比宜為0.4-0.45，噴射作業(yè)應(yīng)與挖土協(xié)調(diào)，分段進(jìn)行，同一段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上。噴射混凝土施工縫結(jié)合面應(yīng)清除浮漿層和松散石屑。噴射混凝土施工24h后，噴水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，氣溫低于5度時(shí)，不得噴水養(yǎng)護(hù)。

（四）護(hù)坡樁施工工藝

放線用測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確定軸線和樁位位置。攪拌樁施工過程中，確定樁底、樁頂標(biāo)高，施工時(shí)比樁頂高30～50cm。采用深層攪拌樁層攪拌樁機(jī)三次下沉切土，二次提升攪拌噴漿成樁的施工工藝方法。施工技術(shù)要求：

1.水泥土攪拌樁：鉆孔直徑700mm，孔中心距為500mm，樁身采用PO42.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為16%，水灰比采用0.5～0.55。水泥土攪拌樁養(yǎng)護(hù)期不得少于28天，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu>0.8Mpa時(shí)方可開挖基坑。具體施工要求按施工圖紙進(jìn)行。

2.樁體垂直度偏差不得大于0.5%L，樁位偏差不得大于50mm。

3.雙軸攪拌樁為坑內(nèi)土體加固，一幅樁的搭接為20cm。

4.采用兩次注漿三次攪拌工藝：首先攪拌頭下沉攪拌至設(shè)計(jì)深度，然后提噴漿升至設(shè)計(jì)標(biāo)高，重復(fù)以上工序。攪拌頭平均下沉及提升速度不得大于0.5m/min，速度必須均勻，每根樁的注漿量必須足夠。

5.水泥土攪拌樁應(yīng)連續(xù)施工，不可長(zhǎng)時(shí)間中斷，樁組之間搭接時(shí)間不得大于24小時(shí)，如超過24小時(shí)，須采取措施對(duì)其施工冷縫進(jìn)行處理（增加一根樁），搭接樁水泥的摻量為18%，在接逢外補(bǔ)樁及作出明顯標(biāo)記。

6.水泥漿制備后應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)用完，并防止水泥漿發(fā)生離析，拌漿桶和拌漿池內(nèi)均設(shè)置攪拌裝置。水泥要有質(zhì)量保證單，并應(yīng)取樣復(fù)試合格后方可使用，不同品種、標(biāo)號(hào)、生產(chǎn)廠家的水泥不能混用于同一根樁內(nèi)。

7.應(yīng)設(shè)專人對(duì)每根樁的水泥摻量、攪拌情況和施工情況做詳細(xì)的記錄。

參考文獻(xiàn)：

[1]黨東生. 高邊坡復(fù)合土釘墻施工方案改進(jìn)性研究[J]. 山西建筑， 2017， 43（5）.

[2]徐海峰. 土釘墻支護(hù)技術(shù)在公路深基坑施工中的應(yīng)用[J]. 黑龍江交通科技， 2017（1）：35-36.