建筑工程深基坑中的土釘墻支護(hù)施工技術(shù)分析

何 正 勇

(貴州地礦工程勘察有限公司，貴州 貴陽 550002)

1 概述

建筑工程深基坑施工環(huán)境復(fù)雜，容易受到復(fù)雜地質(zhì)狀況的影響，要求結(jié)合實(shí)際情況選用適宜的加固方式。土釘墻支護(hù)是建筑工程深基坑常用施工技術(shù)，能夠有效提升深基坑工程穩(wěn)定性以及安全性。因此，對(duì)土釘墻支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程深基坑中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

2 土釘墻支護(hù)的原理

近年來，我國建筑工程建設(shè)數(shù)量和規(guī)模均不斷增加，在深基坑施工中，安全事故頻發(fā)。建筑工程深基坑支護(hù)施工措施主要有三種，包括水泥擋土墻、排樁以及板墻式。其中，在水泥土擋墻式施工中，需應(yīng)用鋼筋混凝土樁支護(hù)技術(shù)以及高壓旋噴樁技術(shù)，而在排樁與板墻式施工中，需采用地下連續(xù)墻技術(shù)、鉆孔灌注樁技術(shù)以及鋼管支護(hù)技術(shù)。其中，為提升建筑工程深基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應(yīng)推廣應(yīng)用土釘墻支護(hù)施工技術(shù)。

與其他支護(hù)施工方式相比，土釘墻支護(hù)可充分利用天然土方與土釘體之間的摩擦力，進(jìn)而促進(jìn)土方與鋼筋網(wǎng)之間的結(jié)合，進(jìn)而形成土釘墻，改變深基坑支護(hù)樁的受力情況。土釘墻支護(hù)施工技術(shù)主要被應(yīng)用于建筑工程邊坡施工中，通過抵抗自然土方的壓力作用，可有效提升建筑工程深基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免發(fā)生塌方事故。

3 建筑工程深基坑中的土釘墻支護(hù)施工流程

3.1 施工前測量

在建筑工程深基坑邊坡施工前，首先需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行測繪定位，確定基坑的上口線以及下口線，保證土釘墻支護(hù)施工的準(zhǔn)確性，避免對(duì)后續(xù)施工造成不良影響。

3.2 基坑施工

在建筑工程施工中，如果遇到強(qiáng)降雨，則深基坑中會(huì)產(chǎn)生大量積水，導(dǎo)致土層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，土質(zhì)硬度降低，邊坡穩(wěn)定性降低。對(duì)此，應(yīng)注意盡量避免在強(qiáng)降雨天氣下組織施工，并及時(shí)排出深基坑中的積水。

3.3 鉆孔施工

在土釘墻支護(hù)施工中，需嚴(yán)格控制鉆孔直徑以及鉆孔深度。在鉆孔過程中，必須保證打孔的水平狀態(tài)，避免鉆孔孔位發(fā)生偏移。另外，在土釘上，還需要焊接托架，對(duì)于各個(gè)托架之間的距離，應(yīng)控制在2 m以內(nèi)。

3.4 鋼筋網(wǎng)施工

在土釘墻支護(hù)施工中，掛網(wǎng)是十分重要的施工內(nèi)容，要求嚴(yán)格控制鋼筋網(wǎng)施工時(shí)間。通常情況下，在完成注漿后4 h即可進(jìn)行鋼筋網(wǎng)安裝，對(duì)于各個(gè)鋼筋網(wǎng)之間的距離，應(yīng)控制在30 mm左右。另外，對(duì)于鋼筋網(wǎng)，可采用螺紋鋼與土釘進(jìn)行連接。在鋼筋網(wǎng)連接完成后，即可進(jìn)行混凝土噴射施工。

4 土釘墻支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程深基坑中的應(yīng)用實(shí)例

4.1 工程概況

某建筑工程為商住樓，在8號(hào)住宅樓、11號(hào)住宅樓以及地下停車庫施工中，需進(jìn)行深基坑開挖施工。根據(jù)該工程設(shè)計(jì)方案，深基坑開挖深度為8.5 m。在本工程施工前，首先對(duì)施工場地進(jìn)行勘察，從上而下的土質(zhì)分布為人工堆積層、砂質(zhì)粉土層、細(xì)中砂層以及卵石層，土質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，根據(jù)現(xiàn)場勘察，在深基坑開挖施工中，開挖場地與周邊老年活動(dòng)中心之間的距離為3.9 m，要求對(duì)基坑西側(cè)采取支護(hù)措施。

4.2 土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)

在對(duì)該建筑工程深基坑土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)繼續(xù)設(shè)計(jì)時(shí)，需采用深基坑支護(hù)軟件工具，并結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。該建筑工程深基坑支護(hù)剖面如圖1所示。

該建筑工程深基坑土釘墻設(shè)計(jì)中，土釘墻直徑為130 mm，邊坡系數(shù)為1∶0.3，對(duì)于深基坑面層鋼筋，采用φ6.5×200鋼筋網(wǎng)，

對(duì)于土釘加強(qiáng)筋，可采用φ16雙向加強(qiáng)筋，土釘傾斜角度為15°，在混凝土澆筑施工中，混凝土結(jié)構(gòu)厚度為100 mm，混凝土配合比如下：水灰比0.5，水泥、砂、石之比1∶2∶2。在對(duì)深基坑土釘墻支護(hù)穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可根據(jù)式(1)，并加入上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

(1)

通過應(yīng)用式(1)計(jì)算得出，土釘墻整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.86，符合相關(guān)規(guī)定。

4.3 土釘墻施工流程及要點(diǎn)

1)深基坑開挖。在該建筑工程深基坑開挖施工中，可采用分層分段開挖施工方式。如果土體強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求的70%以上，則應(yīng)停止開挖施工，并確定深基坑開挖深度，可根據(jù)式(2)進(jìn)行計(jì)算。

h=2C/γtan(450-φ/2)

(2)

其中，h為深基坑中各層開挖深度，m；C為土粘聚力，kPa；γ為土比重，kN/m3；φ為土內(nèi)摩擦力，N。

在深基坑開挖施工中，需注意預(yù)留一定量的混凝土塊。在具體施工中，對(duì)于開挖機(jī)械設(shè)備，應(yīng)選用對(duì)于坡面影響比較小的設(shè)備，并優(yōu)化土方開挖施工方式，避免對(duì)地塊造成松動(dòng)作用。在應(yīng)用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行深基坑開挖施工后，還需組織施工人員對(duì)深基坑進(jìn)行切削處理，嚴(yán)格控制深基坑開挖坡度以及坡面平整度。

2)邊坡處理。為了避免深基坑邊坡塌陷，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a.在對(duì)深基坑邊坡進(jìn)行修整處理后，在邊坡表層噴射混凝土，當(dāng)混凝土凝固后即可進(jìn)行打孔處理。b.在土層上搭設(shè)鋼筋材料后，即可進(jìn)行混凝土噴涂處理，將鋼筋層厚度控制在20 mm以上。

3)鉆孔。根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖要求確定鉆孔位置，并對(duì)各個(gè)鉆孔進(jìn)行編號(hào)。對(duì)鉆孔深度進(jìn)行計(jì)算，然后在計(jì)算結(jié)果上增加20 mm，這樣能夠有效避免在鉆孔過程中出現(xiàn)孔深不足的問題。

4)插入土釘鋼筋。鉆孔完成后，對(duì)鉆孔進(jìn)行檢查，如果鉆孔中有滲水，或者土體松動(dòng)，則應(yīng)采取有效的解決措施，然后再插入土釘鋼筋。在鋼筋插入完成后，即可安裝定位支架，確保鋼筋能夠處于鉆孔的中心。

5)注漿。在注漿施工前，對(duì)土釘鋼筋安裝位置進(jìn)行檢查，然后向鉆孔中注入水泥漿，本工程所用水泥漿的水灰比為1∶0.3，為了提升凝固速率，還可加入一定量的速凝劑。在注漿施工過程中，可以將注漿管與土釘桿捆綁在一起并插入至鉆孔中，從孔底開始注漿。在注漿完成后，如果出現(xiàn)液面下沉的問題，則應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)漿措施。

6)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。在混凝土噴射施工前，根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖要求綁扎鋼筋網(wǎng)。對(duì)于鋼筋網(wǎng)，需固定在邊壁位置，嚴(yán)格控制鋼筋網(wǎng)厚度。在混凝土噴射施工過程中，注意避免造成鋼筋網(wǎng)振動(dòng)，并控制好鋼筋網(wǎng)之間的固定間距，一般可將誤差控制在30 mm以內(nèi)。鄰近鋼筋網(wǎng)的搭接長度應(yīng)控制在300 mm以上。

7)面層混凝土噴射。在混凝土噴射施工過程中，為了保證噴射混凝土的均勻性，可將鋼筋垂直插入至邊壁中，并對(duì)混凝土厚度做好標(biāo)記。在混凝土噴射中，對(duì)于射距，可控制在0.6 m～1.0 m之間。采用自上而下的噴射方式，分兩層噴射，在每層噴射中，需將混凝土厚度控制在50 mm左右。對(duì)于噴射的接縫位置，需要對(duì)縫隙做好清理，當(dāng)混凝土面層終凝2 h后，即可對(duì)混凝土面進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)管理。

5 結(jié)語

本文主要結(jié)合實(shí)例，對(duì)土釘墻支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程深基坑施工中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。土釘墻施工技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢明顯，對(duì)于單位場地所占面積比較小，施工進(jìn)度較快，有利于縮短工期。在具體施工中，必須嚴(yán)格控制土釘墻施工位置，提升土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)水平，加強(qiáng)鉆孔、鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)、混凝土澆筑等工序控制，這樣才能夠保證建筑工程深基坑施工質(zhì)量。