土釘墻支護(hù)在深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析

李勇成

廣西華南巖土工程有限公司 530001

摘要：近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑在各地大量興建，地下空間的利用也越來(lái)越得到普遍重視。而隨著城市建筑密度的加大以及市政道路網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)達(dá)，深基坑開(kāi)挖的地形條件變得越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)深基坑支護(hù)體系的設(shè)計(jì)和施工也提出了更高的要求。本文在此以土釘支護(hù)為例對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)做了詳細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：土釘墻；深基坑；質(zhì)量

一、土釘支護(hù)的原理及施工技術(shù)指標(biāo)

土釘支護(hù)是以土釘作為主要受力構(gòu)件的邊坡支護(hù)技術(shù)，它通過(guò)漿體與土體外界面上的粘結(jié)力，沿土釘全長(zhǎng)為基坑邊壁土體提供連續(xù)支護(hù)抗力，不僅將欲滑移土體的側(cè)向壓力傳遞給穩(wěn)定土體，同時(shí)也對(duì)滑移土體進(jìn)行內(nèi)加固，從而給土體以約束并使其穩(wěn)定，最大限度地利用邊壁土體的自承能力。

復(fù)合土釘墻目前尚無(wú)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其主要組成要素普通土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁等應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99 等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外，微型樁一般樁徑Φ250～Φ300，間距0.5～2.0m，骨架可采用鋼筋籠或型鋼，端頭伸入坑底以下2.0～4.0m。豎向鋼管一般Φ48～Φ60，壁厚3～5mm。復(fù)合土釘墻在水位以下和軟土中，采用Φ48、厚3.5mm 鋼花管土釘，直接用機(jī)械打入土中，并從管中高壓注漿壓入土體。

二、土釘支護(hù)施工工藝要點(diǎn)

1、土方開(kāi)挖

（1）土方開(kāi)挖因采用自上而下方式開(kāi)挖，每層開(kāi)挖的深度應(yīng)控制在土釘以下0.5 m 左右，第一層開(kāi)挖分段長(zhǎng)度不應(yīng)長(zhǎng)于15 m，第二層不應(yīng)長(zhǎng)于10 m。

（2）開(kāi)挖時(shí)采用洛陽(yáng)鏟成孔，成孔時(shí)適當(dāng)帶水鉆進(jìn)，開(kāi)鉆時(shí)應(yīng)低壓慢鉆，當(dāng)鉆頭全部進(jìn)入土層后，方可加大壓力鉆進(jìn)，土質(zhì)較差時(shí)，開(kāi)挖長(zhǎng)度不應(yīng)長(zhǎng)于5 m，并采用跳打法施工。

（3）為控制鉆孔的難度，宜沿著深層攪拌樁搭接處開(kāi)孔，既容易穿過(guò)樁體又不至于鉆斷已有深層攪拌樁。

（4）為確保鉆孔的準(zhǔn)確性，鉆孔前采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺等進(jìn)行土釘放線確定鉆孔位置，土釘布孔距允許偏差為±50 mm，成孔采用錨桿鉆機(jī)，成孔中嚴(yán)格按操作規(guī)程鉆進(jìn)，孔徑允許誤差±10 mm，鉆孔偏斜度不大于30%，孔深允許偏差為±50 mm，傾角5 °～15 °。

（5）在基坑下層土方開(kāi)挖施工時(shí)，須等混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度的70%后，才能進(jìn)行下層土方的開(kāi)挖和土釘支護(hù)施工。

2、初噴混凝土

在基坑土方開(kāi)挖出施工作業(yè)面并經(jīng)整平后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坡面的混凝土初噴施工。采用標(biāo)號(hào)為C20 的混凝土，其配比為水泥∶碎石∶砂子=l∶2∶2，水灰比為0.46 左右，碎石粒徑控制在5～12 mm，噴射壓力控制在0.3～0.4 Mpa，厚40 mm，及時(shí)封閉暴露在外的土體。

3、土釘設(shè)置

（1）土釘?shù)闹谱鲬?yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)選準(zhǔn)材徑、長(zhǎng)度下料，誤差允許值為±20 mm，穩(wěn)中架每個(gè)間距1.5 m，焊牢。

（2）土釘安裝前應(yīng)進(jìn)行錨桿長(zhǎng)度復(fù)核、驗(yàn)收，安放時(shí)，應(yīng)避免桿體扭壓、彎曲，注漿管與土釘錨桿一起放入孔內(nèi)，注漿管應(yīng)插至距孔底0.5～1.0 m 處。

（3）為保證注漿飽滿，在孔口部位設(shè)置漿塞及排氣管，D48 鋼花管土釘直接注漿。

（4）土釘水平間距誤差不大于150 mm。

4、清孔

在土釘錨管壓入土體過(guò)程中，壓力作用下會(huì)有一定量的淤泥進(jìn)入管中，進(jìn)入的淤泥如不在注漿施工前及時(shí)清除，會(huì)嚴(yán)重影響注漿施工的質(zhì)量及土層錨桿的承載力。因此，在注漿前須采用高壓空氣分段吹凈孔內(nèi)殘留及松動(dòng)的廢土，以保證注漿施工的良好質(zhì)量。

5、注漿施工

（1）注漿采用水泥砂漿材料進(jìn)行，采用早強(qiáng)型硅酸鹽42.5號(hào)水泥，水灰比為0.45～0.55。

（2）在注漿過(guò)程中，從底部開(kāi)始先高速低壓進(jìn)行，當(dāng)孔口開(kāi)始溢出水泥砂漿后，再?gòu)目卓谶M(jìn)行低速高壓注漿。

（3）為保證漿液能充分?jǐn)D滿孔壁，一般要加壓四次以上，注漿壓力控制在0.6～0.8 MPa 的范圍內(nèi)，二次注漿須在一次漿液初凝后終凝前進(jìn)行，二次注漿壓力大2.5 MPa。

（4）在向錨管孔內(nèi)進(jìn)行注漿前，應(yīng)預(yù)先求算出注漿施工所需的水泥砂漿體積，然后根據(jù)注漿泵的沖程數(shù)確定向孔內(nèi)注入的漿體實(shí)際體積，以確定錨管注漿施工的孔內(nèi)充填密實(shí)程度，一般錨管實(shí)際注漿量必須是管內(nèi)體積的2 倍以上。

6、鋼筋網(wǎng)施工

混凝土護(hù)壁終噴施工時(shí)，采用一層6@200×200 的鋼筋網(wǎng)，編網(wǎng)過(guò)程中，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為雙向鋼筋網(wǎng)片，鋼筋直徑6.5，網(wǎng)片規(guī)格為@250 雙向，豎筋與水平鋼筋之間則采用20#雙股扎絲連接固定，鋼筋搭接綁扎長(zhǎng)度不短于200 mm，鋼筋搭接焊接長(zhǎng)度不短于10 D（D 為相應(yīng)鋼筋直徑）。

7、終噴混凝土

（1）在混凝土終噴施工前，應(yīng)先全面清除初噴混凝土面層上的松散碎屑和浮漿，并灑水沖洗干凈。

（2）噴射混凝土?xí)r，其噴射距離應(yīng)控制在1.0～1.2 m 內(nèi)，并由底部逐漸過(guò)渡到上部進(jìn)行，一般應(yīng)垂直指向坡面進(jìn)行噴射，在噴射時(shí)應(yīng)注意觀察料的水量（不得有干料現(xiàn)象）和回彈情況，及時(shí)調(diào)整噴漿水量和距離。

（3）應(yīng)嚴(yán)格掌握噴層厚度，表面平整度要求±30 mm。

三、土釘墻在施工過(guò)程中各主要工序質(zhì)量控制

1、嚴(yán)格控制每層開(kāi)挖深度

土釘墻的施工應(yīng)遵循分段開(kāi)挖、分段支護(hù)的原則，在前層工作面開(kāi)挖結(jié)束而土釘尚未設(shè)置時(shí)，很容易出現(xiàn)局部的塌方甚至導(dǎo)致整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞，因此在每層土體開(kāi)挖結(jié)束后，要盡快設(shè)置土釘。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，測(cè)量員要現(xiàn)場(chǎng)架立水準(zhǔn)儀進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，把每層開(kāi)挖深度控制在210m 以?xún)?nèi)，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

2、基坑按1：0.2 放坡，在結(jié)構(gòu)開(kāi)挖后，輔以人工修整坡面，坡面平整度允許偏差為±20mm，在噴射第一層混凝土前應(yīng)清理坡面。

3、鉆孔前進(jìn)行土釘放線，確定鉆孔位置并做出標(biāo)記。孔深允許偏差為±50mm，孔徑允許偏差為±5mm，孔距允許偏差為±100mm。本工程土釘成孔設(shè)計(jì)傾斜角為8°，在施工中主要采用機(jī)械鉆孔。

4、為保證土釘鋼筋與注漿體之間有足夠的握裹力，土釘鋼筋應(yīng)設(shè)定位支架，支架為3Φ6mm 鋼筋呈圓弧形與土釘焊接沿長(zhǎng)度方向每隔1.5m 設(shè)置一個(gè)。

5、土釘成孔完成后，將孔內(nèi)殘留及松動(dòng)的廢土清理干凈，及時(shí)安設(shè)土釘并注漿；注漿時(shí)，將注漿管插至距孔底250mm～500mm處，孔口部位宜設(shè)置止?jié){塞及排氣管。當(dāng)漿液從底部充滿至孔口時(shí)，還需進(jìn)行多次加壓（壓力為3.0MPa），一般不少于2 次，保證漿液擠滿孔壁。

6、在鋼筋網(wǎng)上設(shè)置400mm 長(zhǎng)4Ф16mm 鋼筋呈井字架形與土釘端部鎖定筋焊接牢固。上一工作面與下一工作面的鋼筋網(wǎng)的搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm并綁扎牢固，鋼筋網(wǎng)要在噴射第一層混凝土后鋪設(shè)。鋼筋網(wǎng)片經(jīng)自檢和隱蔽驗(yàn)收合格后，方可噴射第二層混凝土。

7、混凝土面層分兩次澆筑完畢，第一層混凝土要保證40mm～50mm的厚度。根據(jù)提前埋設(shè)的混凝土厚度控制標(biāo)志，將混凝土墻面層總厚度控制在100mm，并且要保證所有的鋼筋網(wǎng)片被覆蓋，且鋼筋有25mm 的保護(hù)層，每一層混凝土在終凝后，要及時(shí)予以養(yǎng)護(hù)。

8、當(dāng)上層土釘注漿體及噴射混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，方可進(jìn)行下層土方開(kāi)挖。在開(kāi)挖下一層土方的過(guò)程中，嚴(yán)禁挖掘機(jī)觸碰上層土釘墻結(jié)構(gòu)及預(yù)留出來(lái)的鋼筋網(wǎng)片。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們生活水平的提高，建筑行業(yè)的高層、超高層逐漸增多，基坑深度也在增加，促成了深基坑工程施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，土釘墻支護(hù)技術(shù)由于具有材料用量少，施工速度快，安全可靠，經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)在深基坑圍護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。