淺析土釘墻施工技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用

趙雷雷　趙雪仰

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淺析土釘墻施工技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用

趙雷雷1趙雪仰2

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作為一種原位加固土技術(shù)，就土釘墻作用機理而言，與樁、墻圍護結(jié)構(gòu)體系存在著明顯的區(qū)別，它對土坡穩(wěn)定的主要作用是注漿土釘通過置換和護滲，改變土體性質(zhì)，實現(xiàn)土釘與土體間相互作用。本文主要對建筑工程深基坑支護施工中土釘墻技術(shù)的作用、應(yīng)用與質(zhì)量控制進行了分析與探究。

土釘墻；建筑工程；深基坑支護

一、土釘墻支護深基坑的作用

1、應(yīng)力傳遞與擴散作用

當荷載增大到一定程度后，邊坡表面和內(nèi)部裂縫己發(fā)展到一定寬度，此時坡腳應(yīng)力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩(wěn)定土體中的部分仍能提供較大的抗力，土釘通過其應(yīng)力傳遞作用，將滑裂面內(nèi)部應(yīng)力傳遞到后部的穩(wěn)定土體中，并分散在較大范圍的土體內(nèi)，降低應(yīng)力集中程度。在相同的荷載作用下，經(jīng)過檢驗：被土釘鎖加固的土體在內(nèi)部的應(yīng)變水平比其他素土邊坡土體內(nèi)的應(yīng)變水平要降低了很多，這種情況帶來的優(yōu)勢就是對開裂區(qū)域的形成與發(fā)展產(chǎn)生了明顯的阻礙效果。

2、箍束骨架作用

土釘與土共同作用，土釘自身的剛度和強度以及它在土體內(nèi)的分布空間所決定的，它具有制約土體變形的作用，使得復(fù)合土體構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)。

3、坡面變形的約束作用

在坡面上設(shè)置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力，當復(fù)合土體開裂擴大并連成片時，只有開裂區(qū)域后面的穩(wěn)定復(fù)合土體產(chǎn)生摩阻力。

二、土釘墻施工技術(shù)在建筑工程深基坑支護中的應(yīng)用

1、基坑開挖

土方挖運和噴混凝土護壁是一條流水線的不同工序，必須緊密結(jié)合，在不運土的情況下，安排挖機進行修邊坡，配合好支護工作。

大面積基坑開挖，由于地表層的滯水和深層的滲水及降雨，會造成基坑大量積水。這些水如不及時排出勢必影響施工，所以在坑的四周、坑內(nèi)每隔30m挖一條積水溝和相應(yīng)的積水坑。每一層開挖基本上做到積水溝與積水坑連成網(wǎng)絡(luò)，并及時將積水抽出坑外。

2、鉆設(shè)釘孔

選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業(yè)，其成孔工具為洛陽鉆機，將其孔徑設(shè)置為80毫米，深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米，成孔傾角為15度。每鉆進1米，并進行傾角地測量，避免偏向等情況的出現(xiàn)。

3、土釘制作、安裝

土釘使用前須除銹，除油、焊牢（搭接焊長不少于10倍的鋼筋直徑）；為保證土釘插入孔后居孔中央位置，以便在注漿后增大鋼筋與砂漿的握緊力，土釘應(yīng)焊托架，托架為對中支架，相鄰兩托架間距2m；注漿管同土釘插入錨孔時，對注漿管下端口應(yīng)采取保護措施，以免堵塞；注漿管必須隨土釘下至孔底，若中途注漿管脫落，必須重新安裝土釘；注漿的水泥漿液按設(shè)計配比進行，水灰比為0.45-0.55，速凝劑用量為水泥用量的3%，控制壓力0.2-0.4Mpa；注漿時，要做到邊注漿邊往外拉動注漿管，不可拉動得太快，以免造成水泥漿脫節(jié)而使?jié){液不夠飽滿；注漿開始或中途停止超過30min時，就用水清洗注漿機及注漿管，重新注漿；砂漿嚴格按配合比計量并攪拌均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應(yīng)在初凝前用完，并嚴防石塊，雜物混入；注漿過程中觀察孔口返漿情況，如孔口返漿用粘土在孔口圍僵，確保漿液的密實。

4、注漿

選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業(yè)，其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管，確保管口與孔底之間距離200毫米，注漿管應(yīng)同時進行注漿與拔出作業(yè)，確保注漿管底能夠在漿面以下，確保注漿過程中可以順利從孔口流出，并將止?jié){閥設(shè)置在孔口，選用壓力注漿的方式進行施工，確保水泥漿強度為M20，注漿壓力控制在1到2Mpa之間。

5、掛網(wǎng)、泄水管孔布設(shè)

①掛網(wǎng)

掛Φ6.5@200（雙向）鋼筋網(wǎng)，掛網(wǎng)時間應(yīng)在注漿4h后進行。網(wǎng)距壁面30mm，與井字型鋼筋架焊接在一起或用22的鐵絲扎牢。采用螺紋鋼與同層土釘貫穿作為聯(lián)系肋筋，Φ14肋筋與網(wǎng)面鋼筋綁扎或焊接牢靠。支護面沿水平和豎直向預(yù)埋長500-1000mm直徑50mm外罩濾網(wǎng)的PVC管作為泄水管，管子口部四周用水泥漿封固。

②噴射混凝土面層

待鋼筋網(wǎng)編制與連接筋焊接完成后，應(yīng)及時噴射混凝土面層。本基坑采用9m3空壓機噴射裝置，噴射混凝土配合比嚴格按實驗室配制單，同時加入一定量的外加劑，速凝劑的摻入比為3%，噴射混凝土強度等級≥C20。

6、復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計厚度

選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工，其設(shè)計強度必須在C20左右，其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一，選用干拌方式，混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進行施工，混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況，可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后，及時完成土釘錨固作業(yè)，結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后，必須及時進行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式，由下到上的方式進行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間，確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后，進行第二層混凝土再噴射作業(yè)，直至其厚度符合設(shè)計規(guī)定。

三、土釘墻施工技術(shù)的質(zhì)量控制

1、護筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm，埋深不能低于1m，泥漿的比重最好控制在1.1～1.2，孔底沉渣的厚度不能超過15cm；鋼筋籠安放位置準確，鋼筋連接滿足規(guī)范要求；水下澆筑混凝土施工需要連續(xù)作業(yè)，保證導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度不小于2米，速度適宜，避免堵管或鋼筋籠上浮，同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養(yǎng)護完成后，按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進行質(zhì)量檢測，確保質(zhì)量合格。

2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔，在達到要求的深度后再次擴大孔的端部，一般形成柱狀。實施錨桿支護技術(shù)施工，主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內(nèi)，然后灌注漿液材料，令其和土層結(jié)合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術(shù)能夠讓支撐體系承受很大的拉力，有利于保護其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止出現(xiàn)變形，同時還具有節(jié)省材料、人力，加快施工進度。

3、在深基坑支護完成后的施工期間，無坑壁坍塌問題出現(xiàn)，通過儀器對周圍建筑物進行監(jiān)測，無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)。混凝土灌注樁和錨桿支護能夠保證該工程的順利進行，并且保障周圍的建筑物的安全，因此實施深基坑支護施工方案是可行的。

四、結(jié)束語

綜上所述，土釘支護是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于經(jīng)濟、可靠且施上快速簡便，已在我國得迅速推廣和應(yīng)用。土釘支護技術(shù)是以土釘結(jié)構(gòu)作為主要受力構(gòu)件的對邊坡的支護技術(shù)，它主要由密集的土釘群、被加固的原位土體、配筋所噴射得混凝土面層和必要的防水系統(tǒng)一并組成。土釘墻的設(shè)計理論還不夠成熟，土釘?shù)目估瘟^低，為了克服上述缺陷，對土釘墻支護的構(gòu)造和施工方法問題顯得尤為重要。在基坑開挖中，土釘支護現(xiàn)已成為樁，墻、撐、錨支護之后又一項較為成熟的支護術(shù)。

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