焦博亮
(中鐵北京工程局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司,安徽 合肥 230000)
目前常見的地鐵基坑支護(hù)方式主要有拉錨式結(jié)構(gòu),放坡開挖及簡(jiǎn)易支護(hù),內(nèi)支撐結(jié)構(gòu),土釘墻結(jié)構(gòu),錨桿結(jié)構(gòu)、噴錨支護(hù)等支護(hù)結(jié)構(gòu)。
1.噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)噴錨支護(hù)作用原理是通過在圍護(hù)樁樁身內(nèi)施工一定長(zhǎng)度的分布土釘,同時(shí)設(shè)置橫向加強(qiáng)筋,與圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用形成支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)合體系,彌補(bǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)不能連城整體造成強(qiáng)度不足的情況,通過噴錨支護(hù)發(fā)揮錨拉作用,使圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)封閉成環(huán),使強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮,保證邊坡穩(wěn)定。地鐵深基坑同時(shí)設(shè)置內(nèi)支撐體系,提高基坑安全性,防止基坑出現(xiàn)傾覆現(xiàn)象。
1.噴錨支護(hù)的特點(diǎn)地鐵深基坑噴錨支護(hù)與地連墻等被動(dòng)受力的支護(hù)結(jié)構(gòu)相比較,具有支護(hù)及時(shí)、施工簡(jiǎn)便、工程占地較少、造價(jià)較低、安全可靠、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),其綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果較為顯著。
噴錨支護(hù)在施工過程中所用的機(jī)械設(shè)備較簡(jiǎn)單,地材耗材較少,因此造價(jià)較低。該支護(hù)方式是隨挖隨支,與地鐵深基坑土方開挖形成臺(tái)階式流水作業(yè)面,保證施工作業(yè)速度較快。該技術(shù)一種主動(dòng)防范機(jī)制的支護(hù)體系,結(jié)合土體固有的力學(xué)強(qiáng)度,被用來提高和最大限度利用,同時(shí)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成基礎(chǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系,使圍護(hù)樁樁間土成為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的一份子,充分發(fā)揮錨桿、噴射混凝土和鋼筋網(wǎng)片的作用。
2.噴錨支護(hù)適用范圍該支護(hù)體系的適應(yīng)性較為廣泛,它不僅能用于一般巖土深基坑工程,更能有效地用于較厚雜填土、飽和軟土等不良地質(zhì)條件下的地鐵深基坑。同時(shí)可與地鐵深基坑圍護(hù)樁組成基礎(chǔ)支護(hù)結(jié)構(gòu),加固地鐵車站深基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。
1.噴錨支護(hù)中噴射混凝土的要求噴錨支護(hù)對(duì)噴射混凝土的要求噴射混凝土的配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定,一般可采用水:水泥:砂子:石子(質(zhì)量比)=0.43:1:1.68:1.68,水灰比可采用0.43,石子的最大粒徑不應(yīng)大于10mm。噴射混凝土初凝時(shí)間和終凝時(shí)間宜合理控制在5分鐘和10分鐘左右。噴錨支護(hù)施工過程中是利用壓縮空氣將混合料送往輸送管端噴頭處與水混合,然后噴射到待支護(hù)的工作面上。
噴射作業(yè)應(yīng)分上下層及分段進(jìn)行,同一施工段內(nèi)噴射施工順序?yàn)樽韵露线M(jìn)行,單次噴射厚度不適宜小于40mm(樁間);在噴射過程中,輸送管端噴頭位置的工作風(fēng)壓應(yīng)穩(wěn)定在0.1~0.12兆帕,噴頭與待支護(hù)噴錨面應(yīng)保持垂直,距離應(yīng)宜為0.6~1.0m;噴射混凝土在上下分層及相鄰分段的接茬應(yīng)采用斜坡式搭接,噴射過程中散落回彈料應(yīng)及時(shí)收集,但不得作為噴射材料再次使用。噴射混凝土終凝2h后,應(yīng)進(jìn)行灑水或噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)施工溫度確定,一般宜為3d~7d。噴錨支護(hù)中初噴混凝土應(yīng)在圍護(hù)樁樁身及樁間土修整完成后盡快進(jìn)行噴射,以穩(wěn)定開挖后基坑圍護(hù)樁側(cè)壁面,防止出現(xiàn)樁間土松弛和剝落。等初噴終凝后進(jìn)行復(fù)噴,復(fù)噴的噴射厚度宜為50mm~70mm。
2.鋼筋網(wǎng)片的鋪設(shè)順序鋼筋網(wǎng)片應(yīng)在噴射混凝土前進(jìn)行鋪設(shè),鋼筋網(wǎng)片與土釘應(yīng)連接牢固,同時(shí)土釘需打眼植筋埋入圍護(hù)樁樁身,與樁連接緊密,同時(shí)設(shè)置水平加強(qiáng)筋,與土釘及鋼筋網(wǎng)片連接緊密后進(jìn)行噴錨。
3.噴錨支護(hù)注意事項(xiàng)噴錨支護(hù)應(yīng)特別注意土釘必須與鋪設(shè)的鋼筋網(wǎng)片焊在一起,以便于錨固力均勻傳至整個(gè)支護(hù)面。
噴錨支護(hù)重在過程控制,若出現(xiàn)質(zhì)量問題,事后糾正和補(bǔ)救比較困難,因此在過程中必須嚴(yán)格做好質(zhì)量把關(guān),確保施工質(zhì)量滿足要求。
噴錨支護(hù)施工前,相應(yīng)技術(shù)人員及施工人員應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周邊環(huán)境。噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過程中不得隨意更改土釘長(zhǎng)度、間距、尺寸、型號(hào)、鋼筋網(wǎng)片間距及加強(qiáng)筋位置等。
試驗(yàn)室嚴(yán)格把控進(jìn)場(chǎng)水泥、鋼筋、砂子、石子、速凝劑等原材料,進(jìn)場(chǎng)材料必須按照規(guī)定報(bào)檢,原材“證書與檢驗(yàn)單”齊全,同時(shí)應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)取樣送檢。
由于深基坑開挖過程中存在未知風(fēng)險(xiǎn),特別是地下管線走向及未知地層,很難從理論上預(yù)估出現(xiàn)的問題。因此,加強(qiáng)觀測(cè),做好旁站,及時(shí)掌握土體變形特性及邊坡穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施,防止邊坡失穩(wěn)或周邊道路、建筑物沉降等事故發(fā)生。施工過程中建議采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè),各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋時(shí)間應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求按照頻次進(jìn)行監(jiān)測(cè),經(jīng)電腦自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制變形速率圖,并當(dāng)變形超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或監(jiān)測(cè)結(jié)果變化速率較大時(shí),及時(shí)預(yù)警上報(bào)反饋,同時(shí)加密觀測(cè)次數(shù),防止基坑出現(xiàn)失穩(wěn)。
根據(jù)目前地鐵深基坑在施工的過程中,噴錨支護(hù)體系工程絕大多數(shù)情況下幾乎沒有問題,但在施工過程中,由于基坑周邊堆放重物超載,長(zhǎng)期雨水浸泡,或在施工過程中破壞了整體噴錨面或者基坑周邊道路大型車輛較多時(shí),極易造成基坑失穩(wěn)事故。因此,在加強(qiáng)氣象觀測(cè)、基坑監(jiān)測(cè)的同時(shí)應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)施工協(xié)調(diào),確保施工場(chǎng)地便道靠近基坑側(cè)減少荷載,引排地表水,降低地下水位,采用合理手段控制基坑穩(wěn)固,防止出現(xiàn)變形速率過大或突然失穩(wěn)情況。