時間:2012年06月27日 分類:推薦論文 次數:
摘要:本文結合工程實例,針對某商務樓基坑圍護工程,對工程中土釘墻施工特點、適用范圍和支護施工等幾方面進行了分析。以供參考!
關鍵詞:土釘墻支護,深基坑施工,土釘墻的構造,基坑監測
目前,基坑支護的方法很多,如地下連續墻、護壁樁、預應力錨桿、土釘墻等,其中土釘墻是一種較為經濟實用的支護型式,合理的設計、正確的施工,將會取得良好的經濟效益。本工程中應用土釘墻施工技術,在保證安全的前提下,做到了工期最快、質量最好、造價最小。
一、土釘墻支護結構的特點及適用范圍
1、土釘墻支護結構的特點
土釘墻支護結構是一種原位土體加固技術,它是將土釘安設或打入基坑邊坡土體內,將土體加固成能自穩的擋土結構。土釘是置入于現場原位土體中以較密間距排列的細長桿件,且外包水泥砂漿的一種構件。土釘作用是沿通長與周圍土體接觸,以群體與土體接觸界面上的粘聚力或摩擦力,使土釘被動受拉給土體以約束,使其達到穩定邊坡的作用。
2、土釘墻支護結構的適用范圍
土釘墻支護應用范圍非常廣泛,主要有:
(1)土體開挖時的臨時支護,高層建筑等深基坑開挖,地下機構施工開挖,土坡開挖等。
(2)永久擋土結構,這類工程一般與施工開挖時的臨時支護結合,如路塹土坡擋墻、橋臺擋墻等。
(3)現有擋土結構和支護的修理,改建與搶修加固等。
(4)邊坡穩定,用于加固可能失穩的堤坡。
3、土釘墻的構造
土釘墻由土釘和面層兩部分構成,土釘主要包括鉆孔注漿土釘和打入式土釘兩種形式。
(1)鉆孔注漿土釘為最常用的土釘,一般采用¢16~¢32mm 的Ⅱ、Ⅲ級鑼紋鋼筋,¢70~¢120mm鉆孔中形成。注漿材料為水泥凈漿或水泥砂漿,其強度不低于M10。水泥漿水灰比一般為0.5 左右,水泥砂漿配合比一般1:1~1:2,水灰比為0.38~0.45。注漿土釘設定位支架以使鋼筋居中,孔口宜設置止槳塞及排氣管。
(2)打入式土釘一般采用鋼管等材料打人土中形成。打入式土釘一般釘長較短。施工簡單快速,但不宜用于密實膠結土中。當打入鋼管為周圍帶孔的閉口鋼管時,可在打入后管內注漿,增強土釘與土的粘結力,提高土釘的抗拔能力。土釘長度宜為開挖深度0.5~1.2倍,土釘的間距宜為0.6~1.2m,土釘與水平夾角為10°~20°,土釘墻的墻面坡度不宜大于1:0.1。
(3)面層為土釘墻的重要組成部分。一般由¢6~¢l0mm,間距150~300mm的鋼筋網,強度等級不低于C20的噴射混凝土組成,面層厚度一般為80~150mm。為保證土釘與墻面的有效連接,可采用加強鋼筋與土釘和分布鋼筋連接,也可采用加承壓墊板方法連接。
(4)當地下水位高于基坑底面時,應采取降水或截水措施;土釘墻墻頂應采用砂漿或混凝土護面,坡頂和坡腳應設排水措施,坡面上可根據具體情況設置泄水孔。
二、工程實例
某商務樓工程,地上為12層,地下為1層,總建筑面積為28812平方米。基坑占地面積為3500平方米,實際開挖深度達5.10米。其中基坑西面為空曠場地,北面為一條河道,水位較高,距基坑邊最小距離為15米左右,其余兩面緊鄰城市干道。為節省造價,工程支護主要采用了二級放坡土釘墻支護形式,局部轉角部位采用灌注樁加上部3米土釘支護,土釘采用¢20鋼筋,長度分別為6m、9m,鉆孔注漿。坑中采用管井降水,同時基坑周邊輔以5套輕型井點降水。場區主要土層自上而下分別為:①素填土 0.3~1.0m ②粉質粘土 0.5~2.5m ③淤泥質粘土 1.3~8.7m。
三、支護施工
1、土釘支護施工流程
開挖第一層土方→修坡→埋控制噴射混凝土厚度的標志→噴射第一層混凝土、混凝土養護,鉆孔→安設土釘→壓力注漿→綁扎墻面鋼筋網→釘端鎖定筋與鋼筋網,水平垂直加強筋焊接,二次噴射混凝土→養護→開挖下一層土方、重復以上工序,直至最后一層土。
2、施工要點
(1)每一層工作面開挖深度為1.6m,其中最后一層工作面開挖至-4.8m,余土人工開挖。
(2)采用PZ-5 型噴射混凝土機施工,噴射混凝土前,應對機械開挖的坡面及時修坡,第一層混凝土厚度控制在40~5Omm,檢查機械設備。水管路和電線的狀態并試運行,埋設好噴射混凝土厚度的標志,噴射作業應分段分片進行,同一分段噴射順序應自上而下,噴頭與受噴面應保持垂直且距離宜為0.6~1.0m,噴射混凝土終凝后應及時噴水養護3d。
(3)采用專用鉆孔機械成孔,成孔后及時安設土釘以防止坍塌,土釘鋼筋制作應按設計要求提前預制,使用前應調直并除銹去污,混凝土宜加入早強劑以提高早期強度,停止注漿如超過30min,應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及管路后再繼續灌注。
(4)鋼筋網為¢6@200x200mm雙向,應與土釘連接牢固,保證在噴射混凝土時鋼筋不晃動,鋼筋網噴射混凝土面層應向上翻過邊坡頂部1.0m;鋼筋搭接長度為35d,土釘端部鎖定筋應與鋼筋網、水平垂直加強筋相互焊接,加強筋直徑≮¢16mm;鋼筋網安裝完畢并自檢合格后,及時進行隱蔽驗收。
(5)注漿分為兩次注漿,第一次壓力為0.4MP,第二次為0.8MP,第二次注漿按規定應在第一次注漿漿體初凝前完成,本工程實際控制在第一次注漿2~3小時范圍內。
(6)噴射第二層混凝土前,應去除第一層混凝土松散、松動的部分,混凝土的總厚度為100mm。第二層混凝土噴射完畢且終凝后,應及時灑水養護,日噴水不少于3 次,養護時間不少于3d。
四、基坑監測
1、應及時對支護結構及周邊建筑物的安全性及穩定性進行跟蹤監測;基坑開挖前,在2 倍開挖深度以外,至少設置兩處位移觀測基準點。
2、在基坑四周緊鄰的圍墻上合理布置監測點,基坑邊緣以外1~2倍開挖深度范圍內需要保護的物體及土釘墻支護結構本身,均應作為監控對象。
3、各項監測的時間間隔可根據施工進程確定,在雨期及土方開挖過程中,要適當加密觀測頻率,當變形超過有關標準或監測結果變化速率較大時,應加密觀測次數,當有事故征兆時,應進行連續監測。
4、觀測結果要形成正式書面資料并作為邊坡是否變形的依據,如發現邊坡失穩或變形超標,應及時處理后方可繼續作業。在本工程中就發生一個問題,下層坡面監測均正常,但在東側及東南側第一層土釘坡面先后出現裂縫,修補后仍繼續出現。根據現場分析判斷,由于東南兩側均為城市干道,道路邊原有綠化帶,因工程需要綠化移植,但該處土體表面一直未處理。分析裂縫原因其一為該處綠化土松軟,其二下雨后大量雨水被該處土體吸收,導致表層土滑移產生裂縫。雖然開始時尚未對下層坡體產生嚴重影響,但如果不加以重視,任其發展下去勢必會造成嚴重后果。為此,現場當即要求施工單位對該兩處坡頂面全部硬化處理,并采取辦法將表層降水及時引流至城市排水管網,后經監測,情況恢復正常。
五、注意的事項
隨著基坑開挖深度的不斷增加,施工難度、技術難度也增大,施工單位承擔的風險越來越大, 這些問題的存在,要求深基坑的設計和施工人員必須選擇技術可行、造價合理、安全可靠的支護方案,下面就土釘墻支護技術在深基坑中應注意的幾個事項談一下看法:
1、施工前應徹底熟悉、掌握工程地質勘探情況,地下障礙物分布、埋深情況,地下洞穴、地下管線、滲水井的分布埋深情況等。
2、要掌握地下排水管線的材質、距離、使用壽命、管徑、排量、充滿情況、是否滲漏、有無損壞等。
3、要掌握地下水分布情況,及時掌握雨水期施工地下水變化情況,并及時調整土釘分布數量。在本工程施工中就遇到一個問題,由于基坑北面為一條河道,河道局部地段在修筑駁岸后回填土質量較差,且該處還有一條暗浜與其相連,暗浜的填土質量也較差,結果導致該處水系與河道相通。基坑在此處開挖,土釘成孔放置后,一直有水自土釘孔內及該處坡面滲出,坡面噴射混凝土后時間不長就整塊脫落。為此,現場查明原因后,決定對該處基坑與河道之間進行壓密注漿,通過壓密注漿后將該處河道內的水通道阻斷,同時在該坡面增加幾個泄水孔,這樣才得以解決問題。
4、基坑開挖時要及時掌握地基土變化情況,如出現砂類土要調整放坡,出現飽和土要查明原因,調整施工方案,制定相應措施。
5、土釘的設計位置應避開地下隱蔽物、管線、坑道、井穴,對于給排水管線、運輸通道一側的加固土釘墻、應按復合土釘墻設計。
6、土釘孔注漿應派有責任心的人員實施,孔口用預制半月形混凝土塊封堵,以防漿液過多外流,并及時檢查釘孔注漿飽滿度;對于漿液流失過多釘孔,應及時補漿,保證釘孔注漿符合規范標準要求。
7、土釘墻施工要隨時注意天氣變化,噴射混凝土面層時盡量避開雨天。
8、普通土釘墻要根據設計要求做好基礎設施和施工,普通土釘墻基礎是非常重要的構件, 它是普通土釘墻起穩定作用的一個重要保證,特別是8m以上的普通土釘墻必須按設計要求做好墻基礎。
9、噴射混凝土面層施工,要根據原材料的含水率,及時調整用水量,當土釘墻坡度較大,噴射混凝土落地較多時,應及時回收利用或派專業抹灰工利用落地混凝土補抹土釘墻,做到因地制宜、就地取材、減少浪費。
六、結束語
土釘墻支護深基坑工程與傳統的支護形式相比,有以下特點:
1、應用范圍廣,可用于臨時支護、道路工程、橋臺擋墻。
2、材料用量和工程量少,施工速度快,工期可縮短一半以上。
3、施工輕便、操作方法簡單、對場地土層的適應性強。
4、經濟、安全可靠。與一般的支護結構比可節省費用50%以上。