李德鑒(長安大學建筑工程學院)
淺議復合土釘墻技術在雜填土層基坑支護中的應用
李德鑒
(長安大學建筑工程學院)
在社會經濟的不斷發展下,建筑行業得到了迅速的蓬勃。尤其是高層建筑,更是在城市建筑中得到了迅速的發展。而復合土釘墻因自身的獨特優勢,也在高層基坑支護中得到了廣泛應用。
復合土釘墻技術;雜填土層;基坑支護;應用
當前,城市化進行不斷加速,地下工程也逐漸增多,很多深基坑工程也得到了不斷的發展。尤其是復合土釘墻技術,更是在雜填土層的基坑支護中得到了廣泛的應用,并轉變了傳統的支護形式,大大提高了施工效益,并降低了施工難度,使得建筑工程的整體造價得到了有效的控制。
該工程為某高層項目工程,施工產地的土質主要由粉土、細砂、雜填土、含卵礫中細砂構成。其中,雜填土的厚度達到6.2-8m,呈雜色,較為濕潤飽和且松散;而粉土的厚度在3m左右,呈褐黃色,為流塑狀態,較飽和并夾有細砂層;含卵礫中細砂的厚度為3.23m,呈黃褐色,較為飽和且松散,該土層的分布相對不連續;而粉土的平均厚度到 13m,呈褐黃色,較為飽和且可塑,夾有一定的粉細砂及中粗砂透鏡體,部分還有粘土層,為中等壓縮性。該施工地點的地下水埋深為1.2-2.3m,20m 以上是潛水,20-50m 是微承壓水,而含水層土質主要為中細砂與粉土。
復合土釘墻支護主要是將土釘及其支護形式,與其他的施工方式進行聯合運用的一種形式,這種施工方式不僅能夠保證支護體系的安全性,而且能夠滿足某些特殊的施工需要,包括控制開挖面自立性、阻止基坑地面隆起、防止邊坡土滲水、防止基坑上部變形等。最為常見的復合土釘支護,一般有三種,即土釘及預應力錨桿、土釘及微型鋼管樁、土釘及攪拌樁三種。
復合土釘墻施工技術所占用的工程量較小,且工程的開挖量、混凝土用量也較小,所以經濟效益較可觀[1]。同時,土釘制造與成孔工藝并不復雜,施工較為靈活,受到環境的干擾與較小,較適合于人口密集高層建筑或生活住宅區中。同時,土釘支護在經降排水處理后的雜填土、粘性土及非松散砂土邊坡中較為適用。由于該結構將土體作為土釘支護結構的一個部分,使得土體自身的強度得到了大大的發揮,并減少了對于地面的擾動,具有較強的穩定性。
4.1 施工工藝流程
該工程經過分析后,決定采用復合土釘墻技術進行施工。在施工過程中需要遵循一定的工藝流程,在地下室開挖時,首先要進行水泥土的攪拌樁施工,并在分層開挖后進行分層支護施工。在開挖過程中,進行土釘掛網噴混凝土的打入,并對開挖面加以土釘網噴聯合支護,將混凝土盡快噴上,以封閉開挖面達到防脫水及噴層的目的[2]。在封閉土層表面的同時,還要確保土層能夠結成硬殼,運用掛網加強噴層強度,來防止噴層與土層的脫離。
4.2 水泥土攪拌樁與土釘墻的施工分析
結合工程地質的勘測資料,將水泥土的攪拌樁樁長設置為9m,直徑為700mm,搭接為200mm。而土釘墻施工則需要遵循相應的施工流程
(1)在土釘墻施工中,首先要結合設計圖紙,對基坑的開挖邊線進行放線,并使用白灰與木樁來進行開挖線的標記。之后,才可進行土方的分層開挖。該工程應分三次開挖,并在開挖的同時進行支護施工。在支護施工中同樣以分層形式進行,且土方的開挖要與支護施工進行密切的配合,在第一層的土釘注漿后,進行下一層的邊坡開挖。并注意,開挖過程中鏟頭不能撞擊釘頭與網壁。
(2)在修坡中,要對坡面進行平整,保證噴射混凝土的質量。在這一環節的施工完成后,并進行土釘的制作及成孔。在土釘制作過程中,應該結合設計方案進行,在鋼管的四周開直徑為8mm的注漿小孔,并將小孔設置為螺旋狀,孔間距設置為50mm。與此同時,鋼管口部一米的范圍不應該設注漿孔,并將鋼管的末端進行封閉。在結合設計圖紙,運用空壓機來帶動沖擊器吧土釘分段焊接并打入土內。
(3)在上述兩個施工環節完成后,變要進行鋼筋網的編制。首先,要將 6.5的鋼筋進行拉直,在結合設計間距來綁扎鋼筋網片。在土釘成孔之后,其端部要使用16的螺紋聯系筋與井字加強筋在鋼筋網上進行焊接,確保鋼筋網片與土釘連成一個整體。鋼筋網的編扎接長度及搭接接頭的錯開長度應符合設計規范,若不能滿足設計規范還要使用電焊進行牢固焊接。
(4)第四個步驟便是進行混凝土噴射。在第一次的噴射中,其厚度應該≥100mm,且石子的粒徑要控制在 5-10mm范圍,最大粒徑應<12mm,并使用專門的噴射混凝土速凝劑加入其中。噴射混凝土在每一環節的施工搭接前,首先要將搭接處的泥土雜質加以清除,以保證噴射混凝土質量,且不存在滲漏水現象。
(5)在面層的混凝土達一定強度后,要進行注漿。在土釘注漿中,首先要將注漿管插到土釘的底部,確保注漿能夠從土釘底部開始,在注漿的同時,拔注漿管,在進行口部壓力的灌漿[3]。而混凝漿應該結合設計需要進行拌制,在利用細篩網進行過濾后,要進行擠壓泵注漿。在土釘注漿中,需要將注漿的壓力控制在0.6MPa范圍,并將單管注漿量控制于80L范圍。為了預防土釘端出現滲水現象,還要在噴射混凝土前,土釘成孔后,把土釘周圍用混凝袋或粘土進行填塞搗實,在進行注漿,以免土釘頭出現滲水現象。
4.3 施工質量檢查
(1)工程質量驗收。在施工過程中,要對每一原材料進行質量的檢查,確保材料質量符合施工要求后才能夠投入使用。同時,還要對錨桿及土釘所使用的水泥漿、噴射混合料、拌合均勻度加以檢查。在質量檢查中,還要運用人工觀測的形式,來對錨噴支護的外觀進行檢查,確保錨噴支護不存在漏噴、空鼓、裂縫、錨桿頂外露現象。同時,在噴射一點面積的混凝土混合料后,還要對其進行抗壓強度的實驗。在面層強度的檢驗中,一般運用回彈儀加以檢測,而噴射混凝土的厚度可使用鑿孔法加以檢查,確保全部孔厚度的平均值都在設計厚度范圍內。
(2)施工觀測。在施工完成后,還要進行施工觀測,并對支護結構的頂部位移及沉降、支護結構變形加以監控分析。變形觀測點要環繞基坑進行布置,且各點的間距應小于等于30m,且要注意,基坑最大的水平位移不可超過50mm,邊坡的總沉降值不可大于35mm。
由于在施工中,影響深基坑支護的安全因素較多,其施工不僅受到地質條件的影響,還受到水文條件、施工管理、 相鄰施工、現場監測等影響。所以安全隱患也較多。在復合土釘墻的施工中,要對各施工環節進行深入的分析,并了解施工工序,結合設計圖紙,確保施工質量,以提高建筑結構的安全性、穩定性。
[1]李波.探討復合土釘墻在砂卵石地層深基坑工程中的應用[J].低碳世界,2014,(07):161-162.
[2]印長俊,魏鵬程.湘潭市某復合土釘墻基坑支護設計及監測分析[J].湘潭大學自然科學學報,2014,(01):45-50.
[3]范韶輝,吳德明.微型鋼管樁在復合土釘墻基坑支護中的應用[J].華北地震科學,2015,(S1):19-23.
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1007-6344(2016)06-0289-01