房建工程深基坑土釘墻支護施工技術及質量管理探討

梁雁鳴（中鐵十四局集團有限公司，山東 濟南 264300）

現階段，建筑物地下空間的開發已經成為一種趨勢，為此基坑支護成了房屋建筑工程中至關重要的一環。房屋建筑支護施工質量關系到整個工程的安全性和可靠性，因此在施工中需要根據工程需求做好對施工質量的嚴格管控。現有的房屋建筑支護種類較多，不同類型工程對于支護的技術要求也有所不同。因此，下述將以張橋、齊莊城中村安置房改造建設項目為例，對深基坑土釘墻支護施工技術展開研究。

1 房建工程概況

1.1 概況

擬建場區位于濟南市長清區，通發大道以北約1km，鳳凰山路以西。本工程擬建物為張橋北區1#～6#樓及地下車庫，基坑概況見表1。

表1 基坑基本情況/m

1.2 周邊環境

1.2.1 周邊道路及已有建筑情況

本基坑工程擬建場地曾為耕地，地形較為平坦。基坑位于張橋、齊莊城中村改造項目安置房建設項目北區。

（1）基坑北側為規劃辦公區，并設置臨時道路，基坑基礎邊界線距離臨時道路最近約8m（道路寬約6m），距規劃辦公區最近約14m，距現有圍墻最近約47m。

（2）基坑西側布設施工道路，基坑基礎邊界線距離施工道路最近7.9m（道路寬約10m），距離已有圍墻最近20.3m。

（3）基坑南側為另一基坑（張橋、齊莊項目南區基坑，約190m×160m），基坑已開挖到底，布設施工道路，基坑基礎邊界線距離施工道路最近2.8m（道路寬約6m）。

（4）基坑東側為另一基坑（北汝地塊基坑，約71m×182m），正在施工開挖初期（開挖深度約2m～3m），后期兩個基坑將連通，故此側不在本次基坑支護設計范圍內。

1.2.2 周邊管線埋藏情況

根據相關單位提供資料及現場調查，基坑周邊無明顯管線設施。

1.2.3 本項目重難點

根據勘察報告，基坑側壁及基底為黃土狀粉質黏土層，為非自重濕陷性黃土，地基按Ⅱ級（輕微）非自重濕陷性地基考慮，基坑開挖及使用時，應加強對坡頂、側壁及基地地表水、施工用水的排放控制，做好防滲措施。

擬建建筑物地基處理采用坑內強夯形式，達到處理效果后進行下一步的地基處理。強夯施工所產生的振動對已完成的支護結構產生有害影響時，應設置監測點，并采用挖隔振溝等隔振或防振措施，基坑坡底線距離基礎外邊線不小于3m，用于減弱強夯施工對基坑支護體系的不利影響。

2 房建工程深基坑土釘墻支護施工技術

在開展深基坑土釘支護施工前，明確這一施工工藝的具體流程，如圖1所示。

圖1 深基坑土釘墻支護施工流程圖

按照圖1流程對深基坑開展土釘墻支護施工。

2.1 土釘制作和注漿

根據該工程項目需要，為確保土釘能夠順利送入到土體當中，并使鋼筋材料能夠準確置于水泥漿體中間，需要在每隔1.5m～2.0m 的位置上設置一個定位支架[1]。在完成土釘制作后，在鋼筋網編網施工前，還需要進行注漿施工。水泥砂漿采用機械攪拌形式，一般不能少于2min，攪拌均勻[2]。水泥砂漿的用量要適當增加，每次混合后的水泥漿料要在第一次凝結之前全部用掉，時間一般不超過2h。在注漿之前，必須對鉆孔深度、孔徑等基本參數進行認真核對，通過驗收后，再將土釘插入，并進行灌漿。對于以鋼筋為主體的土釘，采用重力灌漿技術，由于孔洞有傾角，泥漿可以依靠自身的重力來填充，當孔口快要溢出時，就可以將其拔出，并在拔出過程中將漿料送入。重力灌漿速度不宜過快，以避免噴漿和殘余氣體產生[3]。當使用鋼管進行灌漿時，壓力必須大于0.6MPa。若注漿時間過長或不能注滿，則應首先查明原因，確定不存在明顯的問題，然后采用間歇注漿法，在初期注漿初凝后進行注漿。

2.2 鋼筋網編網施工

選用直徑為5.5mm 的鋼筋材料，將其制備成@220mm×220mm 或@250mm×250mm 的鋼筋網結構，再利用直徑為5.5mm 的“U”型卡進行固定。將所有鋼筋網片均與上半部分搭接，并為后續操作預留接茬[4]。要求搭接長度不得小于300mm，接頭位置上的彎鉤長度應超過55mm，鋼筋網片需要采用十字花綁扎的形式，對于橫向接頭需要進行鋼筋平接處理，其長度不得小于25d[5]。圖2為十字花綁扎順序圖。

圖2 十字花綁扎順序圖

按照圖2中的順序完成十字花綁扎，在同一水平面上，連接件的長度不能超過本體的50%。在鋪鋼絲網時，應與坡面保持一定的距離，并用石塊輕輕墊高，保證噴出的混凝土厚度超過30mm。在斜坡上部，由卷曲的鋼筋編織而成@250mm×250mm 的網狀結構，其長度與卷邊長度一樣，連接部位是平坦的（非彎曲），并以不小于35d的交叉花捆法進行綁扎。

2.3 混凝土面板砂漿噴護

為了達到分層分段施工的目標，需要在施工中確保土方開挖和錨噴施工的協調，并根據施工現場的土釘要求，確定相應的開挖深度，并在土釘的基礎上挖出0.5m，嚴格按照設計的坡度進行施工，嚴禁超挖，并且在水平方向上不能超過20m，這樣才能保證邊坡的穩定[7]。

在噴射混凝土面板施工時，混凝土的厚度必須做好記號。在施工中進行隱蔽檢查，并在各項檢查內容均合格的情況下，澆筑混凝土。混凝土配制時，必須嚴格按試驗要求和測試后的結果進行配制[8]。一般情況下，混凝土中水泥、砂子、石子的配比為1∶2∶2.5，混凝土的坍落度為20mm。噴入混凝土時，噴槍與斜坡的間距應在550mm～1200mm 之間，以垂直坡面的角度作為基礎，按自上而下的順序施工。在距離底部250mm 的斜坡上，可以不噴灑混凝土，這樣可以更好地將鋼筋與下一層的鋼筋連接起來。在坡面施工時需要與土方施工組進行溝通與配合，在開挖期間及時進行邊坡修復，確保坡面平整。在開挖時，若發現斜坡有失穩時，可適當減少一次開挖深度及長度，并在斜坡上采用掛網噴漿，然后進行土釘墻施工，以確保斜坡的穩定。同時，在土方開挖期間，及時進行人工修邊，以保證坡面平整，一般允許誤差不超過20mm。

3 實例分析

3.1 施工準備

根據本工程的施工特點，合理配備施工機具，具體擬進場施工機具計劃見表2。

表2 施工機具計劃

根據本支護工程設計，擬進場主要材料計劃見表3。

表3 擬進場主要材料計劃

3.2 土釘墻支護設計

本工程基坑支護采取土釘墻支護形式，共劃分為兩個支護剖面：1-1 剖面（A-B-C-D-E-F 段、G-H-I段）；2-2剖面（F-G支護段）。支護結構構造如下：

（1）1-1 剖面（見圖3）：基坑挖深約4.54m～5.05m，按1∶0.4 的比例進行放坡設計，整體按照土釘墻支護設計，設置二道土釘，見表4。

圖3 1-1剖面圖

表4 1-1剖面二道土釘設計

（2）2-2剖面（見圖4）：基坑挖深約6.0m，按1∶0.3的比例進行放坡設計，整體按照土釘墻支護設計，設置三道土釘，見表5。

圖4 2-2剖面圖

表5 2-2剖面二道土釘設計

沿基坑側壁設置土釘，土釘與水平向夾角為15°，土釘桿體采用1E18 鋼筋制作，每2m 設置一組對中支架。錨孔采用常壓注入水泥漿，水泥漿強度不低于M20，水灰比為0.5。

在距基坑開挖線1.8m 處用長度1m 的E18 鋼筋垂直打入地面，間距2m，并與1E18 通長掛網鋼筋連接。噴射混凝土強度等級不低于C20。

3.3 施工質量管理控制及驗收

按照表6內容，設計施工中的質量管理要點。

表6 施工質量管理控制要點

除上述提出的質量控制要點，還應從下述幾個方面進行工程施工質量的管理：①嚴格按照施工規程實施，保持面層足夠的養護時間，并在24h 內完成下層開挖；②按圖紙制作土釘桿身，用“L”型土釘彎鉤，鋼筋焊5d，單側焊10d，在鋼筋插入時，應仔細檢查鋼筋的深度，若不能達到規定的深度，應采取挖土的方式將灌漿管道固定在鉆孔底部500mm 處；③使用的混凝土必須嚴格按照設計要求進行，并在噴涂時留出厚度標識。在將泥漿注入孔洞之前，必須將其清理干凈；灌漿時，必須將灌漿管插入孔底；注漿后若中間有30min 的停頓，則要用清水或稀泥漿對管道進行潤滑，以防止管道堵塞；在一次灌漿后2h 內進行二次、三次灌漿，直到灌漿完全，然后封閉洞口；鋼筋網與斜坡之間的空隙應該大于20mm；④在注漿時，必須嚴格控制充填系數大于1；⑤采用鋼筋與土釘進行焊接，并注意控制接頭長度不超過200mm。在此基礎上，檢驗支護后結構的承載力是否符合要求，其結果如圖5所示。

4 結語

（1）根據表6 施工質量管理控制要點可知，所有質量驗收項目的實測偏差均在允許偏差范圍內，說明該施工技術在應用后，其工程質量達標。

（2）根據圖5 支護結構承載力檢測結果可知，所有測點的抗拔承載力均＞600kN，符合深基坑工程質量驗收需求。

圖5 支護結構抗拔承載力檢測