深基坑土釘墻支護(hù)技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用

韓 夢(mèng) 歌

(鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451199)

0 引言

本文研究深基坑支護(hù)技術(shù)中的土釘法在工程施工中的應(yīng)用，一方面可以有效幫助人們加深對(duì)土釘法的理解與認(rèn)知，并為相關(guān)研究人員提供必要理論參考。另一方面也可以為實(shí)際開展工程施工中，施工人員對(duì)土釘法的有效、靈活運(yùn)用給予相應(yīng)的指導(dǎo)與幫助。從而使得土釘法得以在工程施工中充分發(fā)揮自身應(yīng)有效用。

1 工程概況

為有效說(shuō)明深基坑土釘墻支護(hù)技術(shù)在工程施工中的實(shí)際應(yīng)用，本文選擇以某地區(qū)的工程高層建筑施工項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目同時(shí)兼具商業(yè)、辦公等諸多功能，并且由于項(xiàng)目臨近水體，因此使得項(xiàng)目地質(zhì)情況具有一定的復(fù)雜性。該高層建筑總面積超過(guò)35 000 m2，總高度為76 m，建筑共計(jì)有20層，地上18層，地下2層?；娱_挖深度為-5.8 m，在該高層建筑工程的西北角與西南角，基坑局部開挖深度最大可以達(dá)到-8 m，在基坑內(nèi)共設(shè)有4個(gè)電梯井，該區(qū)域開挖深度的最大值接近-10 m，總開挖土方量超過(guò)30 000 m3。工程施工區(qū)域的地下水位相對(duì)較高，平均水位可以達(dá)到近-2.2 m，并且由諸多風(fēng)化泥巖、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖分布于素土之下，其厚度在0.6 m～3 m，整體來(lái)看該工程的土層缺乏較高的穩(wěn)定性。

2 土釘法在工程施工中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 應(yīng)用方式

2.1.1合理選擇支護(hù)方案

施工人員立足工程實(shí)際，選擇采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，即在原位進(jìn)行土體加固處理的基礎(chǔ)上，通過(guò)有效利用土體自穩(wěn)定性，達(dá)到深基坑支護(hù)效果。在該工程施工中，施工人員首先通過(guò)切實(shí)依照施工周圍環(huán)境、開挖深度等，合理確定剖面形式。隨后將放坡度設(shè)定為10°，選擇使用φ100 mm的普通水泥砂漿土釘支護(hù)，將土釘角嚴(yán)格控制在15°。按照土釘橫縱方向分別配置2根等長(zhǎng)的φ14加強(qiáng)筋。另外還配置使用φ18二級(jí)鋼筋，將水平間距控制在1 200 mm，并使用C20混凝土設(shè)置厚度為100 mm的混凝土面層鋼筋網(wǎng)，以此有效強(qiáng)化支護(hù)效果。圖1展示的就是該工程的深基坑支護(hù)方案。

2.1.2控制支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

在合理確定具體深基坑支護(hù)方案后，施工人員在實(shí)際將土釘法運(yùn)用在工程施工中時(shí)，還需對(duì)其中的各項(xiàng)關(guān)鍵施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行有效控制[1]。在該工程的深基坑支護(hù)施工中，施工人員通過(guò)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)方案要求，首先運(yùn)用專業(yè)的挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆機(jī)定位成孔。與此同時(shí)，每層挖土深度均需要和土釘垂直間距相匹配，每層土方開挖超挖量不應(yīng)超過(guò)0.5 m。在完成每層土方開挖施工后，需要及時(shí)將基坑壁修平，并在12 h以內(nèi)完成該層土釘及噴層施工，以達(dá)到增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象的目的。施工人員在進(jìn)行土釘錨釘安裝與孔內(nèi)注漿施工時(shí)，該工程中采用的土釘為1根8 000 mm長(zhǎng)的φ22鋼筋，采用的施工機(jī)具為專業(yè)水泥漿充填機(jī)。施工人員在對(duì)選取的膠結(jié)材料即普通硅酸鹽水泥進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量合格后，按照0.45～0.5∶1的水灰比科學(xué)配制水泥漿，并對(duì)其進(jìn)行充分均勻攪拌。同時(shí)呈梅花樁形式布設(shè)直徑為8 mm～10 mm，間距為500 mm的注漿孔。最后利用氣壓注漿法將注漿管的底端注入孔底，每延米注漿量為0.025 m3，通過(guò)注漿管完成注漿施工操作直至滿孔[2]。首次注漿時(shí)，注漿壓力需控制在0.6 MPa～0.8 MPa，填充飽滿，待初凝之后再次進(jìn)行水泥漿的壓注，此時(shí)壓漿壓力最大值應(yīng)為2倍～3倍的上覆壓力。當(dāng)漿液注滿后需保持壓力約5 min。

當(dāng)孔內(nèi)注漿施工質(zhì)量完全符合相關(guān)規(guī)定要求后，需要施工人員及時(shí)完成錨固端的有效處理，并噴射混凝土板墻。首先，施工人員在規(guī)范安置完畢表面層鋼筋網(wǎng)后，需將事先準(zhǔn)備好的規(guī)格為150 mm×150 mm×8 mm的鋼板牢固焊接在錨固端200 mm位置處。隨后將事先準(zhǔn)備好的3根150 mm長(zhǎng)的φ12加強(qiáng)鋼筋，牢固焊接在錨釘兩端以及鋼板的外側(cè)位置處，由此形成一個(gè)完整土釘。要求單項(xiàng)焊縫長(zhǎng)度應(yīng)至少為30 mm，且土釘露出巖土面長(zhǎng)度應(yīng)比噴層厚度要小。表1展示的就是C20深基坑支護(hù)噴射混凝土配比表。

表1 C20深基坑支護(hù)噴射混凝土配比表

施工人員需按照相關(guān)施工圖紙要求，在墻體上準(zhǔn)確標(biāo)記短桿段垂直標(biāo)志，使得后續(xù)在實(shí)際進(jìn)行混凝土噴射時(shí)其噴射厚度可以切實(shí)滿足規(guī)定要求。施工人員在及時(shí)將殘留于施工縫接縫位置處的雜物清除干凈，并向其適量噴水使之達(dá)到一定濕潤(rùn)度后即可進(jìn)行混凝土板墻的均勻噴射(如圖2所示)。噴層初凝不超過(guò)10 min，終凝不超過(guò)30 min。若噴層厚度超過(guò)100 mm則需要分兩次施工，首次噴射厚度應(yīng)為30 mm左右，二次噴射厚度應(yīng)約為70 mm。在完成混凝土施工2 h后，施工人員需要對(duì)其進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為5 d～7 d。當(dāng)本層坡面土釘墻施工全部結(jié)束，且至少達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才允許進(jìn)行下一層土方開挖。

2.1.3加強(qiáng)地下水的控制

在該工程施工中運(yùn)用土釘法時(shí)，由于工程項(xiàng)目臨近水源，因此需要施工人員注重做好相應(yīng)的排水工作，尤其需要加強(qiáng)對(duì)地下水的有效控制，避免影響最終的深基坑支護(hù)效果。首先，施工人員需要根據(jù)施工圖紙?jiān)诨又付ㄎ恢锰幮藿ㄅ潘疁?，并?duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍進(jìn)行硬化處理。當(dāng)完成全部土釘注漿施工操作后，需要將事前準(zhǔn)備好的500 mm長(zhǎng)直徑為60 mm UPVC排水管插入基坑側(cè)位置處，令其外端延伸至混凝土板50 mm～60 mm的外墻之外，而后將適量礫石充填至排水管內(nèi)，從而達(dá)到過(guò)濾排水的效果。此外，在工程施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際靈活采用各種精度較高的專業(yè)檢測(cè)儀器設(shè)備，對(duì)工程施工所在地的地下水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)地下水位超過(guò)限值，需要立即采取有效的降水措施或修建止水帷幕，徹底封堵地下水，避免地下水下滲而影響整體工程施工質(zhì)量水平[3]。

2.1.4落實(shí)基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)

在實(shí)際開展工程施工特別是土方開挖施工操作時(shí)，基坑支護(hù)體系無(wú)可避免地會(huì)受到開挖深度的影響而發(fā)生相應(yīng)變化，但如果無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效控制，則勢(shì)必會(huì)對(duì)最終的工程施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，甚至威脅到施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此本文認(rèn)為，在將土釘法運(yùn)用在工程施工的過(guò)程中，施工人員也應(yīng)當(dāng)高度重視規(guī)范完成深基坑支護(hù)的全程精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，如可以委派專業(yè)人員采用高精度監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備和智能監(jiān)控裝置等，對(duì)深基坑支護(hù)各細(xì)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)得到的結(jié)果數(shù)據(jù)與規(guī)定值進(jìn)行逐項(xiàng)比較分析，從而有效幫助施工人員、監(jiān)管人員隨時(shí)掌握工程施工中深基坑支護(hù)情況，確保施工安全。

2.2 應(yīng)用成效

在該工程施工項(xiàng)目中，運(yùn)用土釘法有效解決了施工區(qū)域地下水系發(fā)達(dá)，導(dǎo)致土層松軟、含水量較大、缺乏較高穩(wěn)定性的問(wèn)題，達(dá)到了有效加固地基土的效果，維護(hù)了土體的穩(wěn)定性與堅(jiān)固度。為保障工程各項(xiàng)施工工程的順利開展，提高整體工程施工安全可靠性創(chuàng)造了有利條件，在此次工程實(shí)際施工過(guò)程中，未出現(xiàn)任何一起重大施工安全事故，基坑工程變形值始終控制在規(guī)定范圍內(nèi)，有效避免了工程施工對(duì)周圍構(gòu)筑物造成不均勻沉降情況的發(fā)生，使得整體工程獲得了較為理想的施工成效。

3 結(jié)語(yǔ)

在將深基坑支護(hù)施工技術(shù)運(yùn)用在工程施工中時(shí)，需要施工人員切實(shí)結(jié)合工程實(shí)際，并認(rèn)真參照既定施工方案與相關(guān)規(guī)定要求，在做好前期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后制定出科學(xué)合理的支護(hù)方案。明確具體支護(hù)施工流程，并對(duì)其中各項(xiàng)關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，在積極運(yùn)用各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與專業(yè)檢測(cè)儀器，對(duì)工程施工中的深基坑支護(hù)、地下水位等進(jìn)行全程、實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)下，使得土釘法得以真正落實(shí)到工程施工中。