摘 要:在實(shí)際工程中,復(fù)合土釘墻的各項(xiàng)技術(shù)可根據(jù)工程需要進(jìn)行靈活的有機(jī)結(jié)合,形式多樣,復(fù)合土釘墻是一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理、綜合性能突出的基坑支護(hù)技術(shù)。 
關(guān)鍵詞:基坑;復(fù)合土釘墻 
  一 工程概況 
  (一)工程情況概述 
  某綜合樓工程,建筑物占地面積約1600m2,地上16層,地下3層;娱_挖深度約為13m。 
  本工程在勘察期間鉆孔深度范圍部分勘查孔見地下水,為局部上層滯水,埋深2.9~5.0m,其余鉆孔30m內(nèi)未見地下水。有據(jù)可查的歷史最高水位接近地表,近3~5年水位埋深約25m。故本工程可不考慮降水。 
  由于建設(shè)方急于在年底前結(jié)構(gòu)封頂,而開槽日期已經(jīng)為5月初,根據(jù)工程進(jìn)度安排,留給土方開挖及邊坡支護(hù)的時(shí)間僅為一個(gè)月。 
  由于資金方面的問題,建設(shè)方要求護(hù)坡工程在保證安全的前提下,盡量降低工程造價(jià)。 
 。ǘ┲ёo(hù)方案分析 
  根據(jù)以上情況進(jìn)行分析:若采取常規(guī)的放坡開挖,由于基坑深,緊鄰建筑物及道路,基坑的穩(wěn)定安全性將難以保障,且放坡后上口開挖線將超出施工紅線,同時(shí)按此方案存在土方回填量較大的問題,不適合本工程施工,因此該方案被排除; 若采用土釘墻結(jié)合排樁施工,則基坑支護(hù)工期大大延長(zhǎng),總體進(jìn)度計(jì)劃將受到影響,且造價(jià)較高,不符合建設(shè)方意圖;經(jīng)過方案對(duì)比優(yōu)化分析,結(jié)合本工程的實(shí)際情況,本基坑支護(hù)采取土釘墻+預(yù)應(yīng)力土層錨桿噴錨支護(hù),噴錨的護(hù)坡面作為地下室外墻的外側(cè)模板,選擇此種方式進(jìn)行基坑支護(hù),可邊開挖邊支護(hù),不影響工程進(jìn)度,且無回填量,同時(shí)也大大降低了施工成本,縮短了施工工期。 
  (三)施工難點(diǎn) 
  1.本工程基坑深約13m,屬深基坑,基坑支護(hù)方式和支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì),嚴(yán)防坍塌、流砂,確保邊坡安全,并有效限制邊坡位移。 
  2.工程地質(zhì)條件較復(fù)雜,場(chǎng)地自然地面下約5m的位置出現(xiàn)幾十公分至2m左右厚度不均的河道淤泥粘土層,土質(zhì)條件特別差,局部含水量較大,施工難度大。 
  3.現(xiàn)場(chǎng)東側(cè)緊鄰三環(huán)輔路,南側(cè)為一座營(yíng)業(yè)的加油站,周邊地下障礙物、地下管線分布復(fù)雜且不明確,給支護(hù)施工帶來一定難度;西側(cè)為一已開挖基坑,深度約10.0m,如何處理并保證相鄰基坑中間的孤立土體安全穩(wěn)定成為一個(gè)難題。 
  4.工程對(duì)環(huán)境保護(hù)要求高,施工中應(yīng)嚴(yán)格控制噪音、揚(yáng)塵、振動(dòng)、遺灑、廢棄物等有害環(huán)境要素,最大限度減少污染。 
  二 基坑圍護(hù)方案 
  針對(duì)基坑支護(hù)的功能特點(diǎn),結(jié)合本工程的實(shí)際情況,主要考慮對(duì)河道淤積粘土層進(jìn)行土體加固,控制土層滑移。加固范圍為開挖面四周。通過土體加固,一方面使被加固土體的滲透系數(shù)降低,保證土體的抗?jié)B性能;一方面使被加固土體的強(qiáng)度達(dá)到1MPa以上,保證土體的直立性和強(qiáng)度,盡可能有效控制該層軟粘土的塑性變形。根據(jù)主體設(shè)計(jì)思想,邊坡主要采用土釘墻作為基坑的支護(hù)形式,土釘(錨桿)沿深度方向布置9排,采用梅花型布置;錨孔內(nèi)采用二次壓漿的注漿方式,待漿體達(dá)到強(qiáng)度后,錨頭壓設(shè)16號(hào)槽鋼作為腰梁,人工鎖定。 
  三 復(fù)合土釘墻支護(hù)施工 
 。ㄒ唬┩玲攭κ┕ 
  根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,確定基坑開挖邊線,用木樁和白灰作出開挖線標(biāo)記。 
  分九次開挖,每次挖至土釘(錨桿)標(biāo)高下60~70厘米左右。邊開挖邊支護(hù),分層開挖,分層支護(hù),挖完亦支護(hù)完。土方開挖必須和支護(hù)施工密切配合,前一層土釘完成注漿1天以上方可進(jìn)行下一層邊坡面的開挖。開挖時(shí)鏟頭不得撞擊網(wǎng)壁和釘頭,開挖進(jìn)程和土釘墻施工形成循環(huán)作業(yè)。 
  要求坡面修理平整,確保噴射砼質(zhì)量。 
  錨筋設(shè)計(jì)長(zhǎng)度包括彎鉤長(zhǎng)度,彎鉤長(zhǎng)為20cm;彎鉤處采用冷彎,與錨筋成90°;錨筋沿長(zhǎng)度方向每隔2m用 6.5鋼筋焊一個(gè)三角形托架,使土釘居于錨孔中心;放線定孔位,人工洛陽鏟成孔至設(shè)計(jì)深度。 
  將 Φ6.5鋼筋拉直,鋼筋網(wǎng)片按照設(shè)計(jì)之間距綁扎。土釘成孔后,端部用中Φ16螺紋聯(lián)系筋、井字加強(qiáng)筋焊接壓在鋼筋網(wǎng)上,使鋼筋網(wǎng)片、土釘連成整體。土釘與加強(qiáng)筋、聯(lián)系筋之間均焊接聯(lián)接,焊縫長(zhǎng)度符合規(guī)范要求。鋼筋網(wǎng)編扎接長(zhǎng)度及相臨搭接接頭錯(cuò)開長(zhǎng)度符合規(guī)范要求,在不能滿足規(guī)范要求的,必須用電焊焊接牢固。 
  土方開挖、修坡之后,鋼筋網(wǎng)編焊完成后,進(jìn)行混凝土噴射,一次噴射總厚度≥100mm,石子粒徑5~10mm,最大粒徑<12mm,專用噴射混凝土 
  速凝劑摻入量不小于5%。噴射砼在每一層、每一段之間的施工搭接之前,將搭接處泥土等雜質(zhì)清除,確保噴射砼搭接良好,保證噴射砼質(zhì)量,不發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。 
  在面層噴射砼達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)才能注漿。對(duì)于土釘注漿,注漿前將注漿管插入土釘?shù)撞浚瑥耐玲數(shù)撞孔{,邊注漿邊拔注漿管,再到口部壓力灌漿。水泥漿按照設(shè)計(jì)拌制,攪拌充分,并用細(xì)篩網(wǎng)過濾,然后通過擠壓泵注漿。 
 。ǘ╁^桿施工 
  1.施工工藝。錨孔主要穿越河道淤泥粘土層及粉細(xì)沙地層,在該類土層中可使用干作業(yè)成孔工藝,由于成孔深度不大,可采用人工洛陽鏟(加大直徑)成孔:挖土機(jī)鋪設(shè)人工成孔施工作業(yè)面一放線定位一校正位置及角度一掏孔至設(shè)計(jì)深度一插送鋼筋一壓灌水泥漿一養(yǎng)護(hù)一加工腰梁一裝錨具一張拉一鎖定。 
  2.錨桿成孔、桿體制作。(1)錨桿施工根據(jù)設(shè)計(jì)傾角進(jìn)行調(diào)整定準(zhǔn)孔位后方可成孔,錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm,垂直方向孔距誤差不大于100mm。(2)錨桿孔深不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,不宜大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的1%。(3)錨桿桿體制作前對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行復(fù)檢。合格后方可使用,桿體制作應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)平坦、堅(jiān)實(shí)地面進(jìn)行。(4)根據(jù)設(shè)計(jì)桿體長(zhǎng)度下料,下料尺寸誤差不大于10cm。下好的錨桿桿體順直排列,沿桿體軸線方向每2.00m設(shè)置一個(gè)隔離架。非錨固段套軟塑料管,兩端用鉛絲扎緊并密封。(5)桿體安放前,把注漿管(6'塑料管)插入隔離架中心孔距孔底30~50cm,然后下入桿體,中途遇阻時(shí),可適當(dāng)調(diào)整提動(dòng)桿體再重新下入。如處理無效時(shí),應(yīng)將桿體提出孔外,重新清孔。   3.注漿。(1)注漿是錨桿施工的一道重要工序,直接決定錨桿的質(zhì)量,本次錨桿施工進(jìn)行二次常壓注漿,直至注滿錨孔,孔口返出水泥漿為止。(2)注漿材料選用水灰比為0.40~0.50的純水泥漿,用P032.5#水泥加水?dāng)嚢瓒,施工前必須?duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行原材試驗(yàn),合格后方可使用。選用BW一250注漿泵進(jìn)行注漿。(3)漿液要攪拌均勻且攪拌時(shí)間不小于2分鐘,漿液隨用隨攪,不得有灰水離析現(xiàn)象,漿液應(yīng)在初凝前用完,嚴(yán)防石塊、雜物混入漿液。(4)注漿作業(yè)開始和中途停止較長(zhǎng)時(shí)間,再作業(yè)時(shí)宜用水或稀水泥漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管路。(5)指定專人作好錨桿施工的詳細(xì)記錄。 
  4.腰梁設(shè)置、錨桿鎖定。(1)為保證護(hù)坡面平整度,預(yù)應(yīng)力錨桿施工的錨頭部位采用挖槽埋設(shè)的方式,即在坡面上挖設(shè)溝槽,將腰梁(16#槽鋼)埋入槽內(nèi),槽鋼上按錨桿間距留出小孔,使鋼筋從小孔穿出。待面層錨噴結(jié)束后將露在外面的錨頭割掉,從而使整個(gè)面層保持良好的平整度。本工序施工時(shí),既要保證腰梁的作用性能不變,又要保證在挖設(shè)溝槽時(shí)面層土方不坍塌,所以在實(shí)際施工時(shí)采用了面層噴淋水泥漿,預(yù)防面層土體散落,同時(shí)分段挖設(shè),及時(shí)埋梁的一系列辦法,有效地解決了暗埋腰梁的問題。(2)錨桿養(yǎng)護(hù)時(shí)間大致為3天,但不少于3天。錨固體養(yǎng)護(hù)期間不得受擾動(dòng)。錨桿主筋端部焊接螺紋錨具,錨具為1孔錨頭和1Omm厚鋼板。待養(yǎng)護(hù)期達(dá)到要求后,采用人工扳手?jǐn)Q緊鎖定。 
  四 基坑監(jiān)測(cè) 
  信息化施工是基坑支護(hù)的一個(gè)新特點(diǎn),為了確;影踩,不影響周圍建筑物,要求隨時(shí)掌握開挖及支護(hù)施工整個(gè)過程中邊坡的動(dòng)態(tài)變化,因此必須在支護(hù)施工過程中實(shí)施信息化施工。并把獲得的信息通過修改設(shè)計(jì)反饋到施工工作中去,以指導(dǎo)施工。本基坑按一級(jí)基坑要求,測(cè)量?jī)?nèi)容以位移和沉降為主,數(shù)據(jù)如下: 
  1.基坑邊坡的監(jiān)測(cè):沿基坑周邊布置水平位移觀測(cè)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn),每隔20~30米布置l點(diǎn)。其中東側(cè)邊坡最大水平位移值為20mm,最大沉降值為5.2mm。北側(cè)邊坡最大水平位移值為13mm,最大沉降值為4mm。位移及沉降量在土釘墻施工完成3天便趨于穩(wěn)定。 
  2.基坑西側(cè)中段獨(dú)立土體的監(jiān)測(cè): 由于基坑西側(cè)中段河道淤泥粘土層厚度大,局部超過1.5m,且含水量較大,在2004年4月28日晚基坑土方下挖后,于29日晨發(fā)現(xiàn)該段邊坡上方土體出現(xiàn)一道長(zhǎng)約27m,寬約2~10mm的裂縫。緊急處理后,經(jīng)過連續(xù)三天的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)該處裂縫已不再擴(kuò)大,趨于穩(wěn)定。 
  由于該處邊坡上存有一道管線外磚墻,磚墻外側(cè)上部有一道毛石圍墻,墻體較厚,土釘無法成孔施工,故該段場(chǎng)地自然地面上約4m的范圍內(nèi)無法做支護(hù)對(duì)西側(cè)土體進(jìn)行加強(qiáng),加之上部土體為新近回填土,土質(zhì)松散,所以隨基坑下挖,土體發(fā)生變形,形成裂縫。為此,我方采取以下措施進(jìn)行處理: 
 。1)請(qǐng)總包協(xié)調(diào)將西側(cè)邊坡上毛石圍墻拆除掉,對(duì)圍墻外土體進(jìn)行放坡(坡比大于l∶0.5),并根據(jù)放坡程度對(duì)坡面進(jìn)行支護(hù)處理;(2)在下部磚墻中間位置做一排人工預(yù)應(yīng)力土釘,土釘長(zhǎng)度為6m,間距為1.2m,土釘上槽鋼。經(jīng)上述加強(qiáng)措施處理后,基坑西側(cè)該段邊坡最大終水平位移值為8mm,最大沉降值為3mm。 
  五 結(jié)語 
  復(fù)合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題,施工周期短,與挖土同時(shí)進(jìn)行,很少占獨(dú)立工期,且成本低。根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,由預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)合土釘墻應(yīng)用的復(fù)合型土釘支護(hù)在此工程中的位移變形較小,為坑內(nèi)施工提供了安全的保障,是一種成功的基坑圍護(hù)體系。