孟偉
摘要:隨著建筑業的快速發展,基坑深度的不斷增加,施工風險也不斷提升。施工中應采用有效的基坑支護技術,有利于避免安全事故的發生,確保工程項目的施工安全和質量。結合實際工程項目,主要介紹土釘墻支護施工技術案、施工遇到的問題及解決方案,希望能為后續類似工程提供一定的參考。
關鍵詞:基坑;土釘墻;支護施工
0? ?引言
目前,在我國的各類工程建設項目中,可供選取的基坑支護結構形式較多。土釘墻支護施工技術又叫做原位土體加筋技術,其操作簡單、施工快捷,能夠適應各類軟土地質的基坑,在不同建設條件下能發揮良好的支護效果,大大加強建筑基坑的穩固性,因而得到較為廣泛的應用。其施工原理就是通過在邊坡表層鋪上一層鋼筋網,然后噴射混凝土,凝結之后這些材料與土體結合在一起,從而起到加固土體的作用。作為一種邊坡加固型的支撐防護方式,在不同的工程中,通過控制土釘密度,可以有效確?;舆吰碌睦喂绦裕蚨哂辛己玫膽煤屯茝V價值。
1? ?工程概況
1.1? ?工程基本情況
新建陽城縣職業教育中心建設項目位于陽城縣演禮新城核心區中央大道北側、產業路南側、東創路西側,主要功能為中等職業教育學校和高技能人才實訓基地。項目總占地面積 103118m2,總建筑面積 99315.7m2,包括工學一體區、圖書館、高技能人才實訓基地、報告廳、餐廳、宿舍、風雨操場、看臺、新興產業實訓中心、現代服務實訓中心。
其中基坑支護包括該工程內所有樓棟及地下人防車庫。依據新建陽城縣職業教育中心建設項目基坑支護工程施工圖紙要求,此次基坑支護采用素混凝土噴射和土釘墻型式?;由疃葹?~6m,安全等級為二級。建筑物類型為公共建筑。
1.2? ?工程地質及水文地質條件
1.2.1? ?工程地質條件
委托具備資質的勘察單位,采用多種儀器和勘測技術收集數據,并按照巖性特征、時代成因、力學性質,確定該工程勘察深度范圍內地基土主要為雜填土、粉質黏土、砂巖、砂質泥巖、炭質泥巖,其中砂巖、砂質泥巖、炭質泥巖屬于軟巖,巖體較完整-極破碎。
1.2.2? ?水文地質條件
場地所處地貌單元為低山丘陵。擬建場地地形總體北高南低,勘探期間測得各勘探點地面標高介于706.13~
731.20m,最大高差25.07m??辈焐疃确秶鷥人秀@孔均未揭露場地地下水。
2? ?土釘墻施工方案
依據設計的新建陽城縣職業教育中心建設項目基坑支護工程施工圖紙可知,基坑深度2~6m?;又ёo采用土釘墻和素混凝土噴射的型式,基坑支護等級為二級。其中土釘墻支護主要采用以下兩種設計方案:
2.1? ?支護II型
基坑深度在5.0~5.5m,坡比為1:0.75,坡頂標高為整平絕對標高719.3~725.8m。主要包括樓棟有工學一體、圖書館,新興產業實訓中心,報告廳。
土釘成孔直徑110mm,主筋采用HRB400鋼筋,傾角(10±2)?。土釘采用網格布置,共設置3道土釘,橫向間距和豎向間距見圖紙,局部間距可適當調整。面層采用80mm厚的C20混凝土,配合比為水泥:砂:碎石=1:2:2,Φ6.5鋼筋網片間距為200mm×200mm。坡頂出寬為1.0m的翻邊。面層伸入基坑底部以下30cm。
2.2? ?支護III型
基坑深度為5.85m,坡比為1:0.75,坡頂標高為整平絕對標高720~720.3m,支護建筑物為人防車庫。
土釘成孔直徑110mm,主筋采用HRB400鋼筋,傾角(10±2)°。土釘采用網格布置,共設置4道土釘,橫向間距和豎向間距見圖紙,局部間距可適當調整。面層采用80mm厚的C20混凝土,配合比為水泥:砂:碎石=1:2:2,Φ6.5鋼筋網片間距200mm×200mm。坡頂出寬為1.0m的翻邊。面層伸入基坑底部以下30cm[1]。
實際施工時,由于地質條件、施工的復雜性,應采取動態化、信息化施工管理,土釘長度和間距需根據實際情況由技術人員做相應調整。
3? ?土釘墻施工工藝
3.1? ?土釘墻施工工序
修整邊坡→測量放線→鉆孔→放置桿體→配置水泥漿→注漿、補漿→掛網、上加強筋→噴射混凝土→質檢驗收。
3.2? ?施工要點
3.2.1? ?修整邊坡
在機械設備對土方進行開挖后,應按照相關的設計要求對邊坡進行修整,對邊坡上的虛土以及表面的土體進行有效的保護。堆積基坑邊坡的開挖,應嚴格按照設計施工要求,進行分布開挖,確保符合坡度設計要求。
3.2.2? ?測量放線
根據相關的設計方案,利用水準儀、全站儀等測量設備對土釘的具體位置進行有效的投放,土釘的投放距離應控制在20m之內,在兩次測相鄰定位樁的中間,進行掛線鉆孔的定位。
3.2.3? ?鉆孔
根據地勘報告需在細沙層進行成孔,錨釘成孔宜采用履帶式液壓潛孔鉆。土釘在成孔之前,技術人員應按照相應的孔位序號進行標注,并在鉆機進行成孔作業時做好有效記錄,根據取出的土體了解鉆進情況,有效防范事故發生。注意控制鉆進過程中鉆機移位,發現有較大偏差時需及時反饋調整,避免出現斜孔[2]。
3.2.4? ?放置桿體
鉆孔完成并通過驗收,垂直度、深度等都檢驗合格后,要盡快安放桿體。該工程桿體采用Φ20Ⅲ級熱軋鋼筋。放置前應先設置定位架,每個定位支架的距離應控制在2m左右。其放置的位置應與桿體方向對齊,杜絕出現桿體設置后再對其進行扭轉調節的現象,保證鋼筋處于鉆孔的中心部位,以便提高土釘芯體與漿體的粘結強度。
3.2.5? ?攪拌水泥漿
根據現場施工進度和實際施工條件及要求,進行泥漿配合比設計。該工程水泥漿水灰比定為0.5。在現場進行水泥的攪拌,當水泥攪拌均勻后,放入漿液池中進行保存等待使用。
3.2.6? ?注漿
注漿時,利用軟塑料管從孔底進行低壓注漿,要求注漿管插到距孔底0.50m。為確保注漿充分飽滿,每孔按設計注漿量注漿后,還需進行補漿。如若工期較為緊張,自然凝結時間較長,可根據實際需要添加早強劑,并控制好用量。
3.2.7? ?掛網、上加強筋
在土釘墻上所掛的鋼筋網片,通常采用直徑為6.5mm的額盤條焊接加工而成,其尺寸規格為200mm×200mm,最大誤差應控制在10mm之內。在進行鋼筋搭接過程中,可采用焊接或機械綁扎的方式進行。鋼筋的搭接長度應保持300mm以上。錨桿鋼筋與網片的連接,通常采用直徑為14mm的橫向鋼筋進行焊接[3]。
3.2.8? ?噴射混凝土
本工程項目所采用的混凝土等級為C20,混凝土的噴射厚度約為80mm左右。在進行工程噴射混凝土施工前,需要特別注意鋼筋片的固定和保護層厚度的要求。保護層厚度過薄會導致混凝土結構容易受到外部環境的損傷,而過厚則會影響混凝土結構的強度。噴射混凝土施工現場如圖1所示。
在工程噴射混凝土施工后,還需要對其進行噴水養護,噴水養護的時間一般為3~7h,以確?;炷两Y構能夠充分吸收水分,從而增加其強度和耐久性。
3.2.9? ?質檢
各環節施工完后都必須進行自檢和驗收,嚴格按照噴錨施工質量標準(參見表1)進行質檢,經監理師現場查驗,各施工環節達到質量標準,驗收程序完成,簽字并形成記錄,且養護結束后,才能開始下一層的土方開挖[4]。
4? ?土釘墻施工遇到的問題及解決方案
4.1? ?縮徑、塌孔
受地下水的影響,可能出現縮徑、塌孔質量問題,為有效防范此類現象出現,成孔后要馬上安裝土釘同時進行注漿;如果錨孔出現縮徑問題,要采取二次成孔或者補孔的措施;如果時光現場的地質情況和勘察報告的差異較大,現場的縮徑、塌孔問題比較嚴重,不能采用洛陽鏟成孔,要與設計人員進行及時溝通,可考慮利用鋼管代替土釘。
4.2? ?基坑坍塌
在進行基坑開挖時,土質的不穩定性可能會導致坍塌的發生,特別是當砂卵石層較厚時更容易出現這種情況。為了解決這個問題,可以采取以下幾種措施:
首先,可以根據土質情況減少土方開挖的深度,以減少不穩定的風險。其次,在土方開挖后立即噴射一層40~60mm厚的砂漿或混凝土,以增加土壤的穩定性,并進行土釘施工。此外,如果不穩定的土體已經坍塌,可以用編織袋或草袋裝土填充并進行密實處理,然后再掛上鋼筋網片或進行壓力注漿,以保持土體的穩定性,并為下一步施工做好準備。
基坑開挖過程中,應該根據實際情況采取相應的措施,包括減少土方開挖深度、噴射砂漿或混凝土、進行土釘施工、編織袋或草袋填充并密實、掛鋼筋網片或進行壓力注漿等。這些措施有助于提高基坑開挖的安全性和穩定性,確保施工的順利進行[5]。
4.3? ?土體出水
邊坡土體出水會導致土壤含水量過高、穩定性下降,為此需要認真對施工場地周圍的地下管線進行有效檢查,及時發現場地周圍是否存在滲水漏水的現象。同時還要及時切斷水源,對場地進行快速的修復。在雨季進行邊坡施工時,可通過長期設置導流花管的方式,在基坑內部設置集水井,結合抽水泵將基坑內部的水快速排出。
4.4? ?基坑周圍環境及圍護體系變化不明朗
要隨時掌握整個施工過程中基坑周邊環境的變化,保證基坑施工安全,確保施工范圍內及周邊人、物和環境的安全?,F場不僅要安排安全人員定期巡視,及時制止不安全的施工行為,還需制定監測方案,合理布設監測點,為動態設計和信息化施工提供依據,以便及時調整或修正基坑施工參數[6]。具體的監測項目、方式和相關參數確定可參見表2。
5? ?結束語
保障基坑施工順利進行,確?;臃€定性和施工安全性是工程建設前期的關鍵任務之一。由新建陽城縣職業教育中心建設項目在基坑支護施工對土釘墻支護施工技術應用可以看出,只有詳細地進行地質勘察,根據場地的工程地質條件、水文地質條件、基礎埋置深度及現場的情況等,科學設計土釘墻支護施工方案,并嚴格按照工藝流程和施工要點進行施工,才能體現出土釘墻施工技術的經濟和社會價值。
參考文獻
[1]? ?《錨桿噴射混凝土支護技術規范》:GB50086―2015.
[2] 王曰培.建筑工程深基坑中的土釘墻支護施工技術構建[J].
四川水泥,2019,270(2):199.
[3] 李倩.房建基坑支護工程的鋼管樁結合土釘墻施工技術[J].
浙江水利水電學院學報,2020,32(5):52-55,64.
[4] 建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》:GB 50202-2018.
[5] 劉斌.超大超深基坑復合圍護施工技術[J].江蘇建筑,2010,
136(5):44-46.
[6] 陳烈.某超深基坑組合支護結構坡頂水平位移監測及結果
分析[J].建筑技術,2017,48(12):1268-1270.