趙雷雷　趙雪仰

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淺析土釘墻施工技術在深基坑施工中的應用

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作為一種原位加固土技術，就土釘墻作用機理而言，與樁、墻圍護結構體系存在著明顯的區(qū)別，它對土坡穩(wěn)定的主要作用是注漿土釘通過置換和護滲，改變土體性質，實現(xiàn)土釘與土體間相互作用。本文主要對建筑工程深基坑支護施工中土釘墻技術的作用、應用與質量控制進行了分析與探究。

土釘墻；建筑工程；深基坑支護

一、土釘墻支護深基坑的作用

1、應力傳遞與擴散作用

當荷載增大到一定程度后，邊坡表面和內部裂縫己發(fā)展到一定寬度，此時坡腳應力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩(wěn)定土體中的部分仍能提供較大的抗力，土釘通過其應力傳遞作用，將滑裂面內部應力傳遞到后部的穩(wěn)定土體中，并分散在較大范圍的土體內，降低應力集中程度。在相同的荷載作用下，經(jīng)過檢驗：被土釘鎖加固的土體在內部的應變水平比其他素土邊坡土體內的應變水平要降低了很多，這種情況帶來的優(yōu)勢就是對開裂區(qū)域的形成與發(fā)展產生了明顯的阻礙效果。

2、箍束骨架作用

土釘與土共同作用，土釘自身的剛度和強度以及它在土體內的分布空間所決定的，它具有制約土體變形的作用，使得復合土體構成一個整體結構。

3、坡面變形的約束作用

在坡面上設置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力，當復合土體開裂擴大并連成片時，只有開裂區(qū)域后面的穩(wěn)定復合土體產生摩阻力。

二、土釘墻施工技術在建筑工程深基坑支護中的應用

1、基坑開挖

土方挖運和噴混凝土護壁是一條流水線的不同工序，必須緊密結合，在不運土的情況下，安排挖機進行修邊坡，配合好支護工作。

大面積基坑開挖，由于地表層的滯水和深層的滲水及降雨，會造成基坑大量積水。這些水如不及時排出勢必影響施工，所以在坑的四周、坑內每隔30m挖一條積水溝和相應的積水坑。每一層開挖基本上做到積水溝與積水坑連成網(wǎng)絡，并及時將積水抽出坑外。

2、鉆設釘孔

選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業(yè)，其成孔工具為洛陽鉆機，將其孔徑設置為80毫米，深度應確保其超過土釘長度100毫米，成孔傾角為15度。每鉆進1米，并進行傾角地測量，避免偏向等情況的出現(xiàn)。

3、土釘制作、安裝

土釘使用前須除銹，除油、焊牢（搭接焊長不少于10倍的鋼筋直徑）；為保證土釘插入孔后居孔中央位置，以便在注漿后增大鋼筋與砂漿的握緊力，土釘應焊托架，托架為對中支架，相鄰兩托架間距2m；注漿管同土釘插入錨孔時，對注漿管下端口應采取保護措施，以免堵塞；注漿管必須隨土釘下至孔底，若中途注漿管脫落，必須重新安裝土釘；注漿的水泥漿液按設計配比進行，水灰比為0.45-0.55，速凝劑用量為水泥用量的3%，控制壓力0.2-0.4Mpa；注漿時，要做到邊注漿邊往外拉動注漿管，不可拉動得太快，以免造成水泥漿脫節(jié)而使?jié){液不夠飽滿；注漿開始或中途停止超過30min時，就用水清洗注漿機及注漿管，重新注漿；砂漿嚴格按配合比計量并攪拌均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應在初凝前用完，并嚴防石塊，雜物混入；注漿過程中觀察孔口返漿情況，如孔口返漿用粘土在孔口圍僵，確保漿液的密實。

4、注漿

選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業(yè)，其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管，確保管口與孔底之間距離200毫米，注漿管應同時進行注漿與拔出作業(yè)，確保注漿管底能夠在漿面以下，確保注漿過程中可以順利從孔口流出，并將止?jié){閥設置在孔口，選用壓力注漿的方式進行施工，確保水泥漿強度為M20，注漿壓力控制在1到2Mpa之間。

5、掛網(wǎng)、泄水管孔布設

①掛網(wǎng)

掛Φ6.5@200（雙向）鋼筋網(wǎng)，掛網(wǎng)時間應在注漿4h后進行。網(wǎng)距壁面30mm，與井字型鋼筋架焊接在一起或用22的鐵絲扎牢。采用螺紋鋼與同層土釘貫穿作為聯(lián)系肋筋，Φ14肋筋與網(wǎng)面鋼筋綁扎或焊接牢靠。支護面沿水平和豎直向預埋長500-1000mm直徑50mm外罩濾網(wǎng)的PVC管作為泄水管，管子口部四周用水泥漿封固。

②噴射混凝土面層

待鋼筋網(wǎng)編制與連接筋焊接完成后，應及時噴射混凝土面層。本基坑采用9m3空壓機噴射裝置，噴射混凝土配合比嚴格按實驗室配制單，同時加入一定量的外加劑，速凝劑的摻入比為3%，噴射混凝土強度等級≥C20。

6、復噴表層混凝土至設計厚度

選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工，其設計強度必須在C20左右，其厚度應控制在80毫米。第一，選用干拌方式，混合料攪拌時必須遵循相應的配合比進行施工，混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況，可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后，及時完成土釘錨固作業(yè)，結束焊接鋼筋網(wǎng)施工后，必須及時進行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式，由下到上的方式進行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應控制在4厘米到5厘米之間，確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后，進行第二層混凝土再噴射作業(yè)，直至其厚度符合設計規(guī)定。

三、土釘墻施工技術的質量控制

1、護筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm，埋深不能低于1m，泥漿的比重最好控制在1.1～1.2，孔底沉渣的厚度不能超過15cm；鋼筋籠安放位置準確，鋼筋連接滿足規(guī)范要求；水下澆筑混凝土施工需要連續(xù)作業(yè)，保證導管埋入混凝土內深度不小于2米，速度適宜，避免堵管或鋼筋籠上浮，同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養(yǎng)護完成后，按照相關規(guī)范和設計要求進行質量檢測，確保質量合格。

2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔，在達到要求的深度后再次擴大孔的端部，一般形成柱狀。實施錨桿支護技術施工，主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內，然后灌注漿液材料，令其和土層結合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術能夠讓支撐體系承受很大的拉力，有利于保護其結構穩(wěn)定，防止出現(xiàn)變形，同時還具有節(jié)省材料、人力，加快施工進度。

3、在深基坑支護完成后的施工期間，無坑壁坍塌問題出現(xiàn)，通過儀器對周圍建筑物進行監(jiān)測，無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)。混凝土灌注樁和錨桿支護能夠保證該工程的順利進行，并且保障周圍的建筑物的安全，因此實施深基坑支護施工方案是可行的。

四、結束語

綜上所述，土釘支護是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術，由于經(jīng)濟、可靠且施上快速簡便，已在我國得迅速推廣和應用。土釘支護技術是以土釘結構作為主要受力構件的對邊坡的支護技術，它主要由密集的土釘群、被加固的原位土體、配筋所噴射得混凝土面層和必要的防水系統(tǒng)一并組成。土釘墻的設計理論還不夠成熟，土釘?shù)目估瘟^低，為了克服上述缺陷，對土釘墻支護的構造和施工方法問題顯得尤為重要。在基坑開挖中，土釘支護現(xiàn)已成為樁，墻、撐、錨支護之后又一項較為成熟的支護術。

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