1、深基坑土钉墙支护施工技术摘要:随着经济的发展,在现代高层建筑基坑工程中,土钉墙支护以其经济实用、安全可靠的优势正逐渐得到越来越广泛的运用。利用土钉墙作为深基坑支护的施工技术,以其独特的受力性能、良好的技术经济效果,被越来越多地使用于工程项目中,并取得了明显的技术经济效益。为此,文章对深基坑土钉墙支护施工技术进行了探讨。 关键词:深基坑;土钉墙;施工技术 中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号: 引言: 土钉墙支护是基坑支护的一种常见做法,目前在地基工程中广泛应用,具有节约工期,简便易施工,工程造价低廉等优点。该施工技术比较成熟,支护效果好,稳定性强,减少土方开挖量,降低了放坡系数
2、,克服了施工场地狭小的缺点,适用于城市市内施工的基坑支护施工,对于地下水位较深的区域更加适用。 1.土钉墙支护的概述 在深基坑开挖过程中往基坑侧面自然土体均匀整齐钉置数排细长杆件土钉,并在基坑墙面上铺设钢筋砼面层,通过自然土体、土钉和钢筋砼面层的共同作用形成的重力挡墙称为土钉墙支护,它是用来抵抗基坑墙后的土压力。20 世纪 80 年代初,我国开始将土钉墙支护施工技术应用于深基坑开挖工程中,由于它具有耗材少,施工进度快,经济、社会效益好等优点,目前该项技术广泛应用于西南沿海地区深度15的基坑支护工程中,并取得可观的经济、社会效益。 2.土钉墙支护施工技术特点 土钉墙支护作为深基坑中加固挡土结构应
3、具有足够的强度、抗变形、稳定性和耐久性,当该项技术应用于城市大片密集建筑区的基坑开挖时,更要严格限制与控制土钉墙支护的变形。土钉墙支护施工技术具有以下两个特点: 2.1 施工过程中要实时监控现场地质情况,要不断收集及分析变形测量数据,及时指导下一步的施工,以免误工、延工。 2.2 要充分考虑地表径流和地下水的影响。如果施工时土体大量渗水,则不能喷射砼面层,容易引起塌坡或塌孔;要尽量将基坑设在地下水位以上,如果不可避免开挖至地下水位以下,则得采取有效措施降低地下水位,否则地下水位将会增加支护面层压力和土钉内力,土体中的含水率将会影响粘土的抗剪能力及粘土中的土钉抗拔能力。 3.深基坑工程中的土钉墙
4、支护施工技术 3.1 土钉墙支护施工工艺流程 测量放线修坡凿孔安装土钉注浆挂钢筋网焊接加强筋焊结锚头喷射砼养护监测。 3.2 施工技术准备 3.2.1 材料 钢筋、水泥应有出厂合格证,钢筋、水泥、砂、石子进场后应进行复检,另外应做混凝土配合比试验。混凝土施工中应做试块,每 50 m3一组。 3.2.2 测量仪器 J6 经纬仪、DS3 水准仪、普通钢尺,仪器应有校验合格证。 3.2.3 技术资料 边坡修整、锚杆成孔、编制钢筋网片完成后应进行报验并提交报验资料。 3.3 施工前踏勘及方案选择 在基坑施工前应首先进行现场踏勘,并派专业测量人员测量施工场地的地质情况,掌握各土层情况,并根据工程地质及水
5、文情况来计算基坑开挖的深度;其次结合相关规范及当地部门规定来计算确定基坑的最大允许放坡宽度;最后准确地设计好施工场地周边空地可堆放施工材料的场地及面积。根据以上条件选择一个适合的土钉墙支护设计方案,以确保深基坑施工的安全性、经济性,使施工有条不紊地进行,提高基坑开挖施工的效率。 3.4 测量放样 施工准备阶段首先按图纸尺寸把基坑上口线和下口线在实地做好测量记号及木桩标志,用滑石粉在实地划线。 3.5 基坑开挖 土方开挖应分层开挖,分层支护,必须开挖一层支护一层,即前一层土钉注浆完成之后 1 天以上才能进行下一层边坡的开挖。也就是说前一段开挖后必须立即进行土钉支护,即时绑扎钢筋网后完成焊接,喷射
6、混凝土,此时必须待前一层土钉墙达到 75%以上的强度,喷射面层混凝土完后 3 天才能进行下一层施工。施工中需要将土方开挖和土钉墙支护施工密切配合起来,形成一个连续的、循环的作业施工。开挖时切记要留保护层,最好能较少扰动边坡原状土,开挖的深度要比设计层多 0.5m 左右,不得超挖,从而控制土体的初始位移。土钉墙的开挖宽度最好控制在 8m10m 之间。 3.6 修整边坡 在喷射基层砼前应进行边坡修整,建议采用人工铲削修坡并挂线定位,这样可以保证基坑边坡平整,有利于喷射砼面层的稳固。遇到边坡的土层含水量较高时,可采取插入水平排水管包滤网(每两个水管间距为 2m)来将喷混凝土面层后的积水排走,选用的排
7、水管长度为 500mm 左右,直径40mm,其外端伸出支护面层。修整好边坡后为了不使边坡土体长时间暴露在空气中,应立即喷射基层砼,在 7d10d 后视固结程度来决定进行下一层土体开挖的时间。如此开挖修整喷射基层砼循环施工,一方面没有破坏坡面的平整性,另一方面还可以增强砼面层与土体的粘聚力,确保其强度。 3.7 钻孔 在喷射第一层混凝土的强度达到 75%之后,可进行土钉的钻孔。钻孔采用机械螺旋钻机,局部可用洛阳铲。土钉的直径为 100mm,钻的孔深一般要比土钉长 0.15m。如果采用的是潜孔钻机,孔与水平方向保持下倾15,不得出现较大偏差。钻孔不得带水作业。钻孔完成后必须进行清孔,清孔可采用风钻
8、高压空气,但是要避免出现废渣飞出孔伤人的现象出现。如果孔内出现渗水或塌孔的状况,必须立即进行压浆处理,清孔后安设土钉钢筋后注浆。 3.8 土钉制作、安装 土钉使用前须除锈,除油、焊牢(搭接焊长不少于 10 倍的钢筋直径);为保证土钉插入孔后居孔中央位置,以便在注浆后增大钢筋与砂浆的握紧力, 土钉应焊托架,托架为对中支架,相邻两托架间距 2m;注浆管同土钉插入锚孔时,对注浆管下端口应采取保护措施,以免堵塞;注浆管必须随土钉下至孔底,若中途注浆管脱落,必须重新安装土钉; 注浆的水泥浆液按设计配比进行,水灰比为 0.45-0.55, 速凝剂用量为水泥用量的 3%,控制压力 0.2-0.4Mpa;注浆
9、时,要做到边注浆边往外拉动注浆管, 不可拉动得太快,以免造成水泥浆脱节而使浆液不够饱满;注浆开始或中途停止超过 30min 时, 就用水清洗注浆机及注浆管,重新注浆;砂浆严格按配合比计量并搅拌均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆应在初凝前用完,并严防石块,杂物混入;注浆过程中观察孔口返浆情况,如孔口返浆用粘土在孔口围僵,确保浆液的密实。 3.9 灌浆 土钉灌浆宜在常压状态下进行,浆液水灰比为 W/C=1:2,灰砂比为1:11:2;搅拌时可适当加入一定量的膨胀剂以保浆体与基坑土体紧密结合;采用搅拌机造浆,禁止人工搅拌造浆,并控制好浆液的产出量,要保证在浆液初凝前全部用完;土钉注浆前要先清理孔内残留的
10、废土,然后用清水冲洗孔洞,直到孔洞流出来的水清澈为止;注浆时采用注浆泵,先高速低压(压力为 0.5MPa0.8MPa)从孔底注浆,持压 3 分钟-5分钟后待浆液从孔口溢出后,再转换为低速高压从孔口注浆,在这一过程要保证注浆泵出浆口始终在孔中浆体内,保证全部排出孔中气体。 3.10 挂网、泄水管孔布设 挂网 挂 6.5200(双向)钢筋网,挂网时间应在注浆 4h 后进行。网距壁面 30mm,与井字型钢筋架焊接在一起或用 22 的铁丝扎牢。采用螺纹钢与同层土钉贯穿作为联系肋筋,14 肋筋与网面钢筋绑扎或焊接牢靠。支护面沿水平和竖直向预埋长 500-1000mm 直径 50mm 外罩滤网的 PVC
11、管作为泄水管, 管子口部四周用水泥浆封固。 喷射混凝土面层 待钢筋网编制与连接筋焊接完成后,应及时喷射混凝土面层。本基坑采用 9m3 空压机喷射装置,喷射混凝土配合比严格按实验室配制单, 同时加入一定量的外加剂,速凝剂的掺入比为 3%,喷射混凝土强度等级C20。 4.结语 总之,在深基坑施工中采用土钉墙支护技术与其他支护形式相比在经济上较为低廉,施工上较为简便,只要在施工中采取全面的质量、安全保证措施,就能达到既保证工程施工安全又降低工程造价的目的。 参考文献: 1 于宁.基坑土钉墙支护施工工艺探究J.城市地质,2010(12). 2 仝联飞.某深基坑工程中的复合土钉墙支护施工技术J.中国新技术新产品,2011(04). 3 朱兵见.土钉墙支护施工方法及工程应用J.施工技术,2007(07).