朱巍 趙龍飛 殷路路 靳建偉
摘 要:介紹土釘墻支護(hù)的技術(shù)原理、技術(shù)特點(diǎn)和土釘墻的構(gòu)造,討論在深基坑支護(hù)工程中土釘擋土墻的施工工藝。土釘支護(hù)由于經(jīng)濟(jì)、可靠且施工快捷簡便,已經(jīng)在我國迅速推廣和應(yīng)用,尤其在基坑開挖中,土釘支護(hù)已成為一項較成熟的支護(hù)技術(shù)。
關(guān)鍵字:土釘墻支護(hù);施工工藝
1 土釘支護(hù)的基本原理
土釘支護(hù)就是利用打入土中的途徑和噴射混凝土面層作為基坑支護(hù)的護(hù)臂,從而保持基坑側(cè)壁的穩(wěn)定。其基本做成除土體外,主要是由土釘和面層兩部分組成。
土釘是一種原位土加筋加固技術(shù),土釘體的設(shè)置過程較大限度地減少了對土體的擾動,其基本原理是通過對基坑壁土體強(qiáng)度的將強(qiáng)和提高,是產(chǎn)生側(cè)壓力的土體成為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分。隨著基坑開挖深度的逐步增加,土釘植入后,土的側(cè)壓力傳到面層,再由土釘傳到距離坑壁較遠(yuǎn)的土體中,借助土釘和土體的摩擦力將側(cè)壓力傳遞到穩(wěn)定的土層中去,從而維持邊坡的穩(wěn)定。
2 土釘墻支護(hù)的特點(diǎn)
(1)土釘墻能充分利用被加固土體的自重能力,降低了支護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)載
(2)具有結(jié)構(gòu)輕便,柔性大和有良好的延展性的特點(diǎn)
(3)施工設(shè)備簡單,易操作,對周圍環(huán)境干擾小
(4)對施工空間狹小,放坡難度大的場地有其獨(dú)特的優(yōu)越性
(5)工程造價比較低
3 土釘墻的施工工藝
土釘墻施工與土方開挖交叉或平行施工,開挖與支護(hù)應(yīng)分層分段進(jìn)行,主要施工工藝如下:基坑開挖、平整坡面 設(shè)置土釘(包括鉆孔、插入土釘鋼筋、注漿) 綁扎、固定鋼筋網(wǎng) 噴射細(xì)石混凝土面層并進(jìn)行養(yǎng)護(hù) 設(shè)置排水設(shè)施 驗收
3.1 前期施工
3.1.1開挖修坡
土釘支護(hù)的土方應(yīng)分層分段開挖,每層開挖深度一般為2m,每段長度可取18m。應(yīng)按作業(yè)順序施工,要協(xié)調(diào)好土方開挖和基坑支護(hù)的配合,上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%后方可開挖下層土方。進(jìn)行土方作業(yè)時,要嚴(yán)格控制,嚴(yán)禁邊坡出現(xiàn)超挖,務(wù)必保證邊坡平整并符合設(shè)計規(guī)定的要求。
3.1.2 支護(hù)內(nèi)部排水系統(tǒng)施工
在支護(hù)面層背部一般應(yīng)插入長度400~600mm、直徑不小于40mm的水平排水管,其外端伸出支護(hù)面層,排水管間隔為1.5~2.0m,以便將噴射混凝土面層后的積水排出。
3.1.3初噴混凝土
(1)噴射的混凝土應(yīng)控制好配合比,粗骨料最大粒徑不大于12mm,水灰比應(yīng)在0.5~0.55,強(qiáng)度要求大于M15,存放時間不得超過1.5h,當(dāng)摻速凝劑時,存放時間不得超過20min。
(2)噴射混凝土應(yīng)分段分片依次進(jìn)行,同一時段噴射順序應(yīng)自下而上,層與層之間做成斜面,以保證混凝土前后搭接牢固。
(3)噴射混凝土終凝2h后,應(yīng)及時養(yǎng)護(hù),保持表面濕潤。
(4)第一層混凝土厚度控制在60mm。
3.2 土釘施工
3.2.1鉆孔
土釘成孔前,應(yīng)按照設(shè)計要求定出成孔位置并作出標(biāo)記,成孔過程中遇到障礙物時應(yīng)調(diào)整孔位。土釘成孔采用錨桿工程鉆機(jī)鉆孔,鉆進(jìn)過程中嚴(yán)禁使用水鉆,以防周邊土質(zhì)松花 。成孔過程中應(yīng)做好成孔記錄,按土釘編號逐一記錄取出的土體的特征、成孔質(zhì)量等。
3.2.2土釘安裝
土釘鋼筋采用螺紋鋼,置入孔中前,應(yīng)先設(shè)置定位支架,保證鋼筋處于鉆孔的中心部位,支架沿釘長的間距為2~3m,支架的構(gòu)造應(yīng)不妨礙注漿時漿液的自由流動,支架材料一般為金屬。
3.2.3注漿
土釘鋼筋置入孔中后,可采用壓力注漿,壓力注漿采用二次注漿法:一次注漿導(dǎo)管應(yīng)該先插到孔底250~500mm處,并在孔口設(shè)置止?jié){塞和排氣孔,以低壓(0.4~0.6Mpa)注漿,同時將導(dǎo)管以勻速撤出,導(dǎo)管的出漿口應(yīng)始終處于孔中漿體的表面之下,保證孔中氣體能全部冒出,導(dǎo)管離孔口0.5~1m時改為高壓注滿,并保持高壓3~5分鐘;二次注漿采用鋼管,應(yīng)先固定在土釘鋼筋上與土釘鋼筋同事置入孔中,待一次注漿完成間歇24h后進(jìn)行二次注漿,壓力控制在0.5~2.0Mpa。
3.3 鋼筋混凝土面層施工
3.3.1編制鋼筋網(wǎng)
鋼筋網(wǎng)應(yīng)該在噴射一層混凝土后鋪設(shè),鋼筋保護(hù)層厚度不小于20mm,鋼筋網(wǎng)應(yīng)伸到地表面,并伸出邊坡線0.5m。鋼筋網(wǎng)片用焊接或者綁扎而成,網(wǎng)格允許偏差為±10mm。
3.3.2復(fù)噴混凝土面層
復(fù)噴混凝土面層時,應(yīng)確認(rèn)鋼筋網(wǎng)敷設(shè)、連接均符合要求后,進(jìn)行噴混凝土面層至設(shè)計厚度,其工藝要求與噴第一層混凝土的要求相同。
3.3.6排水系統(tǒng)
基坑的四周支護(hù)范圍內(nèi)的地表應(yīng)加以修整,構(gòu)筑防排水設(shè)施,防止水向地下滲透。為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水,應(yīng)該在基坑的四周設(shè)置集水坑和盲溝。
4 施工注意事項
(1)施工前應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底,施工中應(yīng)明確分工,統(tǒng)一指揮。
(2)各種設(shè)備應(yīng)處于良好的工作狀態(tài)。
(3)張拉設(shè)備應(yīng)牢靠,試驗時應(yīng)采取防范措施,防止夾具飛出傷人。
(4)注漿管路應(yīng)暢通,防止塞泵、塞管等情況出現(xiàn)。
(5)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部位應(yīng)有安全防護(hù)裝置,防止發(fā)生意外。
(6)電器設(shè)備應(yīng)設(shè)接地、接零,并由持證人員安裝操作。
(7)施工人員進(jìn)入現(xiàn)場必須戴安全帽,操作人員要遵守有關(guān)安全規(guī)程,安全操作。
5 結(jié)論
采用土釘墻施工技術(shù)與常規(guī)施工的灌柱樁加鋼筋混凝土支護(hù)技術(shù)相比,土釘支護(hù)在地基施工時能有效的利用土體的自承能力。而且土釘支護(hù)具有施工快捷,質(zhì)量好,成本低的特點(diǎn),從而提高了其經(jīng)濟(jì)效益。
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作者簡介
朱?。?992-),男,甘肅平?jīng)鋈?,本科,鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院交通系。