復(fù)合土釘墻基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用探討

1、<p>　　復(fù)合土釘墻基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用探討</p><p>　　摘要：本文通過(guò)實(shí)例介紹了在基坑支護(hù)中，采用以排樁、預(yù)應(yīng)力錨桿、 土釘墻為要素的復(fù)合土釘墻支護(hù)體系及施工工藝。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：基坑排樁預(yù)應(yīng)力錨桿 土釘墻 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><

2、;b>　　引言 </b></p><p>　　復(fù)合土釘墻是是近年來(lái)在土釘墻基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型支護(hù)技術(shù)。它是由普通土釘墻與一種或若干種單項(xiàng)輕型支護(hù)技術(shù)（或截水技術(shù)）有機(jī)組合而成的支護(hù)（截水）體系。其主要構(gòu)成要素有土釘、預(yù)應(yīng)力錨桿 (索)、截水惟幕、微型支護(hù)樁、掛網(wǎng)噴射混凝土面層和原位土體等。復(fù)合土釘墻具有輕型、復(fù)合、機(jī)動(dòng)靈活、針對(duì)性強(qiáng)、適用范圍廣、支護(hù)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可作超前支護(hù)，并兼?zhèn)渲ёo(hù)、截水

3、等效果。復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)可用于回填土、淤泥質(zhì)土、黏性土、砂土、粉土等常見土層。 </p><p>　　下面就以山西萬(wàn)家寨引黃工程專家樓及地下停車場(chǎng)基坑支護(hù)為例，介紹、探討復(fù)合土釘墻的基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用及施工方法。 </p><p>　　1 案例工程基本概況 </p><p>　　山西萬(wàn)家寨引黃工程專家樓及地下停車場(chǎng)基坑支護(hù)工程?hào)|西長(zhǎng)170m，南北寬85.8m，基坑開

4、挖深度10.7m，四周同市政道路及住宅樓相鄰，地下水位埋深7.9-9m。 </p><p>　　1.1 基坑地質(zhì)情況 </p><p>　　基坑范圍內(nèi)工程地質(zhì)條件如下： </p><p>　　1.2 支護(hù)方案選擇 </p><p>　　根據(jù)復(fù)合土釘墻支護(hù)的應(yīng)用條件，結(jié)合基坑特點(diǎn)及工程地質(zhì)條件，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)采用排樁（鋼筋混凝土灌注樁）、加錨索（

5、或內(nèi)撐）的支護(hù)形式，樁冠梁以上采用土釘墻支護(hù)的復(fù)合土釘墻支護(hù)體系,基坑降水采用坑內(nèi)管井降水。 </p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)要求 </b></p><p>　　排樁：基坑四周采用鋼筋混凝土灌注支護(hù)樁，樁徑φ800-900mm,樁距1.2-1.4m,樁長(zhǎng)13.6-19.2m,嵌固長(zhǎng)度7.3-10.7m,樁身混凝土C30。 </p><p&

6、gt;　　錨桿：錨桿采用2×7φ5，φs15.2,1860級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索，一樁一錨，根據(jù)不同地段采用不同錨固長(zhǎng)度和鎖定值。錨桿位置設(shè)在-5.7m，樁間錨桿長(zhǎng)20m，自由端5.0m,間距1.2m,錨索成孔直徑150mm,采用二次注漿工藝，每米注水泥70kg,應(yīng)力2MPA,錨索預(yù)應(yīng)力鎖定值100KN-150KN。 </p><p>　　土釘：樁冠梁以上采用土釘支護(hù)，設(shè)計(jì)卸土高度-4.7m范圍內(nèi)設(shè)土釘兩道，土釘

7、長(zhǎng)6m,間距1200×1200，土釘桿體1φ18（22），面層厚100mm，噴射C20混凝土，面層局部掛φ6@200×200鋼筋網(wǎng)片。 </p><p>　　降水井：基坑降水采用坑內(nèi)管井降水，降水成孔直徑600mm,成井深度18m,井管直徑400mm。 </p><p>　　2 復(fù)合土釘墻施工技術(shù)應(yīng)用 </p><p>　　復(fù)合土釘墻的工作機(jī)理因

8、其構(gòu)成要素的復(fù)合性而具有多重性的特點(diǎn):淺部土體加固與深部錨拉作用相結(jié)合;挖后支擋與超前支護(hù)相結(jié)合;局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定相結(jié)合。 </p><p>　　根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，以下分別介紹以排樁（鋼筋混凝土灌注樁）、錨桿、土釘為要素的復(fù)合土釘墻支護(hù)體系及施工工藝。 </p><p><b>　　2.1排樁 </b></p><p>　　2.1.1 作

9、用原理 </p><p>　　排樁在復(fù)合土釘墻支護(hù)系統(tǒng)中主要是發(fā)揮超前支護(hù)作用和深層土體的穩(wěn)定作用。 </p><p>　　2.1.2工藝流程: </p><p>　　機(jī)械就位安裝→十字線定樁位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆孔→清孔→安放鋼筋籠→安裝導(dǎo)管、漏斗→實(shí)測(cè)沉渣→灌注水下艙→拆除導(dǎo)管和漏斗→拔出護(hù)筒→打樁機(jī)械移位。 </p><p>　　2.1.3施

10、工操作要點(diǎn): </p><p>　?、贆C(jī)械就位安裝：要求場(chǎng)地平坦、夯實(shí)。 </p><p>　　②三角線定樁位埋設(shè)護(hù)筒： </p><p>　　挖掉孔位樁，在護(hù)筒外50-80cm處打入土中四個(gè)小栓樁，小栓樁的兩條直線的交點(diǎn)對(duì)正孔位樁，以孔樁為圓心就地劃圓作為開挖護(hù)筒坑范圍，固定護(hù)筒，校正鉆機(jī)主繩與十字同心。 </p><p>　?、?鉆孔：鉆

11、機(jī)開機(jī)前在護(hù)筒內(nèi)填入適量粘土并加水，使開機(jī)就能形成泥漿護(hù)壁，防止護(hù)筒下口出現(xiàn)塌方。剛開鉆應(yīng)底沖程，慢進(jìn)尺，當(dāng)鉆頭全部進(jìn)入護(hù)筒后再正常鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過(guò)程中，如出現(xiàn)軟硬變化的地層，應(yīng)減慢鉆進(jìn)速度，防止出現(xiàn)斜孔。鉆孔及抽渣過(guò)程中，要勤加壓力水，并視地質(zhì)情況適時(shí)調(diào)整泥漿比重。 </p><p>　　④清孔：當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)及時(shí)清孔。清孔時(shí)用壓縮空氣噴翻泥漿，同時(shí)注入清水，被稀釋的泥漿使夾雜著沉渣逐漸流出孔外。泥漿比

12、重要求控制在1.15-1.2以內(nèi)，孔底沉渣要求小于150cm。清孔后應(yīng)及時(shí)驗(yàn)孔，驗(yàn)孔合格才可轉(zhuǎn)入下道工序。 </p><p>　　⑤安放鋼筋籠：按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋籠加工，為控制保護(hù)層厚度，在鋼筋籠主筋上加焊扁鐵護(hù)正器，沿鋼筋籠同一截面外圍均勻布置。 </p><p>　　在運(yùn)輸、吊裝過(guò)程中，要采取保護(hù)措施，防止鋼筋籠扭曲變形。吊裝入孔時(shí)要扶正、防止碰撞孔壁，吊到設(shè)計(jì)標(biāo)高后用鋼筋在孔口固定高

13、程。 </p><p>　?、薨惭b導(dǎo)管、漏斗、料斗：安裝導(dǎo)管的基本要求是直順，不漏氣。兩節(jié)導(dǎo)管連接時(shí)，為防止法蘭會(huì)張嘴漏氣，造成灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水，兩法蘭螺栓應(yīng)對(duì)應(yīng)擰緊。一般導(dǎo)管底口距孔底一般為0.40-0.60m。 </p><p>　　⑦灌注水下混凝土：水下混凝土的灌注質(zhì)量，對(duì)排樁質(zhì)量影響至關(guān)重要，灌注中要對(duì)塌孔引起特別重視。灌注混凝土過(guò)程中，要專人測(cè)量、記錄孔內(nèi)混凝土升高值，導(dǎo)管

14、埋深等數(shù)據(jù)。若混凝土面升高值大于灌入量升高值，說(shuō)明灌注過(guò)程中混凝土面以上有塌孔現(xiàn)象，這時(shí)必須對(duì)塌入混凝土面上的土方視情況抓緊時(shí)間處理，如出現(xiàn)混凝土初凝，將產(chǎn)生不翻漿，導(dǎo)管撥不出，導(dǎo)管堵塞及斷樁事故。 </p><p>　　2.2 預(yù)應(yīng)力錨桿施工 </p><p>　　2.2.1作用原理 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力錨桿是將拉力傳遞到穩(wěn)定巖層或土體的錨固體系。其一端與

15、巖土體或結(jié)構(gòu)物相連，另一端錨固在巖土體內(nèi)，并對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力，以承受巖土壓力、水壓力和抗浮、抗傾覆等所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)拉力，用以維護(hù)巖土體或結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定，并通過(guò)預(yù)加應(yīng)力達(dá)到主動(dòng)加固的效果。 </p><p>　　2.2.2 工藝流程 </p><p>　　施工工藝流程:成孔→錨索制安→注漿→腰梁制作→錨桿鎖定 </p><p>　　2.2.3 施工操作要點(diǎn): </p&

16、gt;<p>　?、?成孔:采用土層錨桿鉆機(jī)成孔。成孔直徑150mm，成孔傾角為 150。鉆孔深度應(yīng)超過(guò)錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0.5Om，施工中用泥漿鉆進(jìn)。成孔后立即放入鋼絞索，然后進(jìn)行清孔和注漿。 </p><p>　?、阱^索制安:錨索自由段要涂黃油防銹，并用軟皮塑料管套裹，兩頭封閉，以保證注漿材料不致對(duì)其產(chǎn)生約束。確保鋼絞線安放時(shí)順利進(jìn)入孔內(nèi)的設(shè)計(jì)深度，沿錨桿軸線方向每隔2.0m設(shè)置一個(gè)定位支架，保護(hù)層厚

17、度不小于2Omm。 </p><p>　?、圩{:采用二次注漿施工工藝，注漿材料用普通32.5水泥，水灰比0.6。一次注漿用φ14鋁塑管(或塑料管)，隨錨索一起放入孔中，管底距離孔底0.5m左右，注漿過(guò)程中，一次管可以逐漸拔出。二次注漿管采用φ20鋼管，沿管四周每隔0.6m-1.0m打兩個(gè)出漿孔（φ5-6mm)，自由段不打孔。二次注漿管底部和周邊的孔用雙層防水膠帶封牢，防止一次注漿時(shí)漿液進(jìn)入。一次注漿，以注滿錨孔

18、為止，一次注漿體達(dá)到5Mpa(約24小時(shí)后)進(jìn)行二次注漿，二次注漿壓力控制在1-2 Mpa，瞬間壓力2-5Mpa，兩次注水泥量為70kg/m。 </p><p>　?、苎旱闹瓢布板^桿鎖定:腰梁采用兩根25型槽鋼，腰梁安裝后要把兩樁間用C20混凝土補(bǔ)平，使腰梁均勻受力。注漿體達(dá)到15Mpa后(15天后)，逐根進(jìn)行張拉，根據(jù)設(shè)計(jì)的樁型不同，樁施加的預(yù)應(yīng)力不同，錨索預(yù)應(yīng)力鎖定值在100KN-150KN范圍內(nèi)。 <

19、;/p><p>　　2.3 土釘墻施工 </p><p>　　2.3.1作用原理 </p><p>　　土釘墻支護(hù)的工作原理就是通過(guò)土釘、墻面與原狀土三者共同作用，形成以主動(dòng)制約機(jī)制為基礎(chǔ)的復(fù)合體，提高邊坡土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形能力，減小土體側(cè)向變形，增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。 </p><p>　　2.3.2 工藝流程 </p><p

20、>　　工藝流程:施工臺(tái)段開挖邊壁清理→成孔→安裝桿體→注漿(水泥漿攪拌、泵送)→編鋼筋網(wǎng)并固定加強(qiáng)筋→噴射混凝土面層→面層混凝土養(yǎng)護(hù) </p><p>　　2.3.3施工操作要點(diǎn): </p><p>　?、偻谕粒和玲斨ёo(hù)施工是分臺(tái)段進(jìn)行，每步臺(tái)段底標(biāo)高比本層土釘標(biāo)高低0.6m。下一臺(tái)段開挖時(shí)間與上層土釘最后注漿完畢時(shí)間相隔要不少于3天。每步臺(tái)段的挖土深度要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，絕對(duì)不可

21、超挖。否則將引起嚴(yán)重的后果。 </p><p>　　②成孔 ：人工洛陽(yáng)鏟掏孔，成孔深度應(yīng)超過(guò)土釘設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0.5Om，鉆孔前，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，定出孔位，并做好明顯標(biāo)記。一排土釘要拉線，確保在同水平線上?？孜淮怪闭`差控制在100mm。 </p><p>　?、郯惭b桿體： 成孔后插入φ18(23)鋼筋 </p><p>　?、茏{： 注漿使用鋁塑管，水灰比0.6，將攪拌好

22、的水泥漿通過(guò)注漿泵注入孔內(nèi)第一次注漿以注滿孔為止，第一次注漿結(jié)束后在漿液初凝時(shí)(約60分鐘)，進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿。第一次注漿壓力0.4-0.6Mpa;第二次補(bǔ)漿壓力不超過(guò)1Mpa;注漿壓力視現(xiàn)場(chǎng)情況應(yīng)及時(shí)調(diào)整。注漿效果要達(dá)到錨固體直徑不小于5Omm。 </p><p>　?、菥幵?焊)鋼筋網(wǎng)： 按設(shè)計(jì)要求編扎鋼筋網(wǎng);鋼筋網(wǎng)搭接處要進(jìn)行焊接，以保證面層整體受力，網(wǎng)片筋外的加強(qiáng)筋及鎖定筋按設(shè)計(jì)要求施工。 </p&

23、gt;<p>　?、迖娚浠炷撩鎸樱夯炷僚浜媳葢?yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。水灰比不應(yīng)大于0.45。噴射混凝土前，應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備、風(fēng)、水路管、電路進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)。供水設(shè)施應(yīng)保證噴頭處有足夠的水量和水壓 (不小于0.2 MPa)?？諌簷C(jī)應(yīng)滿足噴射機(jī)工作風(fēng)壓、風(fēng)量要求，（一般為風(fēng)量9m3/min，風(fēng)壓0.5Mpa）。噴射混凝土應(yīng)自下而上進(jìn)行，噴射距離控制應(yīng)在 0.8-1.5m范圍內(nèi)，射流方向垂直指向噴面。施工時(shí)要保證噴射混凝土厚度達(dá)到

24、規(guī)定值。為確保噴射混凝土施工縫結(jié)合面質(zhì)量，噴射前要清除預(yù)留施工縫接合面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使之潮濕。 </p><p>　?、唣B(yǎng)護(hù)：噴射混凝土終凝后2小時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)條件，采取連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5-7天。 </p><p>　?、嗥马?shù)孛娣浪哼吰马數(shù)孛娌捎孟嗤W(wǎng)片并用短鋼筋(20-30cm)固定牢，混凝土厚度1OOmm。地面防水寬度1.0m。 </p><p>

25、　　3施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量保證措施 </p><p>　　3.1施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　復(fù)合土釘墻目前尚無(wú)專用技術(shù)規(guī)范，其主要組成要素:普通土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁等應(yīng)按照現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。主要采用的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)有： </p><p>　?、佟督ㄖ痘夹g(shù)規(guī)范》（JGJ94-94） </p><p>　　②建筑基坑支

26、護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JGJl2120-99） </p><p>　?、邸督ㄖ鼗A(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2002） </p><p>　　④《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002） </p><p>　?、荨跺^桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001） </p><p>　?、蕖痘油玲斨ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》(CEC

27、S96;97) </p><p>　?、摺督ㄖ吰鹿こ碳夹g(shù)規(guī)程》（GB50330-2002） </p><p>　　3.2質(zhì)量保證措施 </p><p>　　①嚴(yán)把材料關(guān)，鋼材、水泥必須有出廠合格證，并經(jīng)試驗(yàn)室化驗(yàn)、測(cè)試，不合格材料決不使用。 </p><p>　?、谕玲攭κ┕ぶ?，土方開挖與土釘噴射混凝土等工藝必須密切配合，這是確保復(fù)合土釘墻

28、順利施工的關(guān)鍵。 </p><p>　?、叟艠躲@進(jìn)中要采取有效措施嚴(yán)格控制樁身垂直度和樁長(zhǎng)。 </p><p>　?、芡练介_挖必須嚴(yán)格遵循分層、分段、平衡、協(xié)調(diào)、適時(shí)等原則，以盡量縮短支護(hù)時(shí)間。 </p><p>　?、葑龊没优潘ぷ?，確?；娱_挖及支護(hù)安全。 </p><p>　?、拊鰪?qiáng)全員質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求施工。 <