GRF綠色裝配式基坑支護技術(shù)研究

李相珩

（中建二局第二建筑工程有限公司，山東 青島 266000）

近年來，基坑支護工程的安全性、實用性受到越來越多建設(shè)單位、施工單位的關(guān)注。傳統(tǒng)噴錨支護技術(shù)在施工過程中暴露出了諸多不利特征，例如支護面層抗變形能力弱、施工質(zhì)量和施工進度受天氣影響大等問題，同時還容易對周邊環(huán)境造成不利影響，諸多因素的制約使得建設(shè)單位、施工單位不斷尋找工程質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率高的基坑支護技術(shù)。GRF 綠色裝配式基坑支護技術(shù)在傳統(tǒng)噴錨支護技術(shù)工作機理的基礎(chǔ)上，采用綠色、高環(huán)保、標(biāo)準(zhǔn)型構(gòu)件代替原現(xiàn)澆構(gòu)件，配合裝配式施工工藝形成綠色環(huán)保、施工效率高、面層抗變形能力強的基坑支護體系。

1 工程概況

清華大學(xué)附屬青島醫(yī)院項目位于青島市西海岸新區(qū)煙臺路以東，海王路以南，占地面積27 864m2，總建筑面積22 5617m2。基坑開挖深度2.85～8.45m，支護長度約1 894m，基坑支護的主要形式為放坡支護和樁錨支護體系，基坑深度＜5m 部位放坡開挖，放坡支護采用GRF 綠色裝配式護坡技術(shù)。

2 施工技術(shù)特點

GRF 綠色裝配式支護施工過程包含設(shè)計、制作、安裝、施工和試驗等5 個環(huán)節(jié)，通過對其全過程的精細(xì)化管理，可以有效提高基坑支護階段的施工質(zhì)量和施工速度，提高后續(xù)施工的安全性和穩(wěn)定性。該施工技術(shù)是以綠色高分子材料為面層、配套施工錨固釘、鋼絲繩及加固構(gòu)造，施工時首先在邊坡土層上鋪設(shè)綠色裝配式面層，再使用配套的加固、緊固裝置對面層進行固定，使綠色裝配式面層密貼放坡土壤面，從而形成邊坡支防護體系。其具有以下特點。

1）綠色環(huán)保 支護面層為綠色高分子材料，環(huán)保性高，完好的面層可回收利用，破損的面層可直埋降解；支護系統(tǒng)的安裝過程只包含面層及緊固件的安裝、加固，施工工藝不會對環(huán)境造成污染。

2）質(zhì)量穩(wěn)定可控 面層材料擁有抗拉強度強、防水性好，協(xié)調(diào)變形的綜合支護能力，該支護系統(tǒng)全套材料均在工廠預(yù)制、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，產(chǎn)品品控穩(wěn)定。

3）施工簡便 支護系統(tǒng)所需安裝作業(yè)人員數(shù)量少、無須大型機械設(shè)備，施工簡便、快速，能耗低。

4）綜合造價較低 支護材料及人工費用較低，且可回收重復(fù)利用，為建設(shè)單位及施工單位的綜合成本控制及降本增效提供了有效途徑。

3 操作要點

3.1 基坑邊坡一體化組合式防護

基坑邊坡支護采用工廠集中加工的GRF 綠色裝配式面層材料及相關(guān)配件進行一體化組合式防護。面層系統(tǒng)遵循從坡頂翻邊位置向下鋪設(shè)，下放至開挖面，面層與面層直接進行有效搭接，并采用土釘固定牢固。采用連接構(gòu)件與土釘端頭進行連接，用連續(xù)鋼絲繩將土釘端頭進行串聯(lián)并拉緊，再在土釘端頭采用套筒緊固，形成基坑邊坡一體化組合式防護。

3.2 支護結(jié)構(gòu)排水技術(shù)

在基坑距坡腳上方300mm 處設(shè)置泄水孔，泄水孔水平間距不大于3m，泄水管采用?50mmPVC 管，深入土層不少于300mm；將邊坡土層內(nèi)部水排出。針對砂土地質(zhì)，在支護面層內(nèi)設(shè)置具有倒水、返濾功能的材料面層，沿坡面形成倒水、返濾結(jié)構(gòu)層，增強邊坡穩(wěn)定性。

3.3 支護結(jié)構(gòu)周轉(zhuǎn)利用技術(shù)

基坑支護結(jié)構(gòu)選擇可周轉(zhuǎn)使用的裝配式復(fù)合面層、連接構(gòu)件和緊固構(gòu)件，待基坑支護結(jié)束，開始回填前，根據(jù)基坑回填步驟，逐步自下而上，分別回收緊固構(gòu)件、連接構(gòu)件和裝配式面層，回收過程中分段拆除，保證基坑邊坡的安全性。坡頂支護壓頂采用預(yù)制混凝土塊，制作時預(yù)留圓形吊裝口，支護結(jié)構(gòu)拆除時通過吊裝口將預(yù)制混凝土塊吊走周轉(zhuǎn)使用。

4 施工流程及技術(shù)要求

4.1 土方開挖

按照設(shè)計要求開挖至土釘施工面下0.5m，待土釘施工完畢方可進行下步開挖，開挖遵循一步一開挖。

4.2 坡面修整

1）機械修坡 根據(jù)設(shè)計坡度要求先用挖掘機修整。

2）人工修坡 根據(jù)設(shè)計坡面要求對局部坡面進行挖或回填，從而達(dá)到設(shè)計要求的坡度及平整度，一般平整度要求偏差±3cm。

4.3 地錨施工

每級坡面的坡頂及坡腳采用鋼筋地錨錨固，地錨采用螺紋鋼筋，土釘制作時應(yīng)比設(shè)計長出30～50mm（外露長度須保持一致），以滿足鎖定需要，地錨打入土層深度1m，采用?16mm 螺紋鋼，間距與土釘水平間距相同，水平布置須在一條直線上。

GRF 綠色裝配式面層及配件安裝完成后，坡頂、坡腳及平臺處須做混凝土壓頂處理，坡度按2%向內(nèi)側(cè)放坡，厚度不小于80mm。坡頂壓頂與施工場區(qū)內(nèi)道路相結(jié)合，共同施工，既保證坡頂穩(wěn)定性，也節(jié)省材料。

報文監(jiān)控主要通過定時檢查省級傳輸目錄下有沒有本臺站規(guī)定時效內(nèi)上傳的報文,如果沒有就發(fā)出報警信息,市級短信報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)該報警信息后會自動往值班手機或指定的負(fù)責(zé)人手機發(fā)送提醒短信。圖3是軟件檢查報文傳輸狀態(tài)的流程。

4.4 土釘（錨桿）施工

1）測量放線 對邊坡按設(shè)計坡度進行放樣，并用橫縱交叉線拉直以便確定邊坡修整的情況，做好書面和現(xiàn)場的技術(shù)交底工作。

2）土釘制作 桿體材料采用?16mm 螺紋鋼筋，設(shè)計長度1m，縱、橫向間距1.5m×1.5m，雙向布置，桿體制作時應(yīng)比設(shè)計長度長30～50mm，以滿足鎖定需要。

3）土釘打入 土釘按圖紙角度安置，水平方向、垂直方向釘距誤差不得大于100mm，外露長度須保持一致，土釘偏斜尺寸不得大于長度的3%。

4.5 GRF面層鋪設(shè)

1）根據(jù)現(xiàn)場情況，確定GRF 卷材尺寸，裁剪后予以試鋪，裁剪尺寸要準(zhǔn)確。根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓闆r及現(xiàn)場土質(zhì)情況，增加防水面層，保證邊坡不因滲水造成破壞，提高邊坡支護耐久性。

2）檢查搭接寬度是否合適，搭接處應(yīng)平整、松緊適度。GRF 面層用人工滾鋪，坡面應(yīng)平整，并適當(dāng)留有變形余量，GRF 面層的搭接采用不銹鋼自鎖式扁卡連接，面層搭接寬度為0.3m，不銹鋼自鎖式扁卡間距500mm。

3）坡頂面層翻邊量≥800mm，坡腳翻邊量≥500mm。GRF 面層自坡頂滾鋪，分步開挖時，根據(jù)圖紙及現(xiàn)場實際開挖情況裁剪下料，減少橫向搭接，降低材料搭接損耗。

4）接縫須與坡面線相交，在坡面上對面層的一端進行錨固，然后從坡面放下以保證面層保持拉緊的狀態(tài)，避免出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象。

5）GRF 面層相鄰兩幅安裝采用不銹鋼扁卡連接的方法進行搭接處理，搭接寬度≥300mm。

4.6 相關(guān)配件安裝

外露土釘端部采用專用卡扣鎖死，卡扣一般水平放置?？巯路酵ㄟ^連接構(gòu)件（?6mm 普通鋼絲繩）在每個外露土釘根部纏繞一圈，纏繞方向保持一致，可先完成安裝區(qū)域縱向連接，然后再完成橫向連接（反之亦可），最終形成“口”字形連接方式，且保證坡面鋼絲繩的連續(xù)，鋼絲繩端部采用鋼絲繩卡頭固定，鋼絲繩應(yīng)拉緊，與面層保持密貼。

4.7 坡頂、坡底翻邊及平臺

坡頂寬度應(yīng)保持一致，在施做完GRF 面層、土釘、鋼絲繩后，在面層翻邊部位采用預(yù)制混凝土塊進行壓邊。

5 基坑支護總體評價

基于工程實踐在進度、安全、質(zhì)量、經(jīng)濟四類指標(biāo)方面的表現(xiàn)，對比分析傳統(tǒng)噴錨支護工藝與GRF 綠色裝配式基坑支護工藝的具體情況，如表1。

表1 兩種基坑支護工藝對比表

此外，GRF 綠色裝配式基坑支護技術(shù)施工過程無污染，施工階段無傳統(tǒng)噴射作業(yè)，不需輔助降塵設(shè)備，鋪設(shè)后可降低坡面產(chǎn)塵，實現(xiàn)綠色文明施工作業(yè)環(huán)境，展現(xiàn)出了較高的環(huán)境效益。不僅節(jié)省了工期，提高施工效率，也減少施工材料損耗，具有很好的推廣應(yīng)用價值。

6 結(jié)語

與傳統(tǒng)的噴錨支護施工工藝相比，GRF 綠色裝配式基坑支護技術(shù)在清華大學(xué)附屬青島醫(yī)院項目的成果落地，大大提高了施工速度，縮短了施工周期，節(jié)約了施工成本，使得建筑項目工程進度、工程質(zhì)量等各個方面均有較大提升，在現(xiàn)場實際施工中取得了良好的效果，得到了業(yè)主的高度認(rèn)可，也為該技術(shù)的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)條件。