復合土釘墻基坑支護技術應用探討

1、<p>　　復合土釘墻基坑支護技術應用探討</p><p>　　摘要：本文通過實例介紹了在基坑支護中，采用以排樁、預應力錨桿、 土釘墻為要素的復合土釘墻支護體系及施工工藝。 </p><p>　　關鍵詞：基坑排樁預應力錨桿 土釘墻 </p><p>　　中圖分類號： TV551.4文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><

2、;b>　　引言 </b></p><p>　　復合土釘墻是是近年來在土釘墻基礎上發(fā)展起來的新型支護技術。它是由普通土釘墻與一種或若干種單項輕型支護技術（或截水技術）有機組合而成的支護（截水）體系。其主要構成要素有土釘、預應力錨桿 (索)、截水惟幕、微型支護樁、掛網噴射混凝土面層和原位土體等。復合土釘墻具有輕型、復合、機動靈活、針對性強、適用范圍廣、支護能力強的特點，可作超前支護，并兼?zhèn)渲ёo、截水

3、等效果。復合土釘墻支護技術可用于回填土、淤泥質土、黏性土、砂土、粉土等常見土層。 </p><p>　　下面就以山西萬家寨引黃工程專家樓及地下停車場基坑支護為例，介紹、探討復合土釘墻的基坑支護技術應用及施工方法。 </p><p>　　1 案例工程基本概況 </p><p>　　山西萬家寨引黃工程專家樓及地下停車場基坑支護工程東西長170m，南北寬85.8m，基坑開

4、挖深度10.7m，四周同市政道路及住宅樓相鄰，地下水位埋深7.9-9m。 </p><p>　　1.1 基坑地質情況 </p><p>　　基坑范圍內工程地質條件如下： </p><p>　　1.2 支護方案選擇 </p><p>　　根據(jù)復合土釘墻支護的應用條件，結合基坑特點及工程地質條件，基坑支護設計采用排樁（鋼筋混凝土灌注樁）、加錨索（

5、或內撐）的支護形式，樁冠梁以上采用土釘墻支護的復合土釘墻支護體系,基坑降水采用坑內管井降水。 </p><p><b>　　1.3 設計要求 </b></p><p>　　排樁：基坑四周采用鋼筋混凝土灌注支護樁，樁徑φ800-900mm,樁距1.2-1.4m,樁長13.6-19.2m,嵌固長度7.3-10.7m,樁身混凝土C30。 </p><p&

6、gt;　　錨桿：錨桿采用2×7φ5，φs15.2,1860級預應力錨索，一樁一錨，根據(jù)不同地段采用不同錨固長度和鎖定值。錨桿位置設在-5.7m，樁間錨桿長20m，自由端5.0m,間距1.2m,錨索成孔直徑150mm,采用二次注漿工藝，每米注水泥70kg,應力2MPA,錨索預應力鎖定值100KN-150KN。 </p><p>　　土釘：樁冠梁以上采用土釘支護，設計卸土高度-4.7m范圍內設土釘兩道，土釘

7、長6m,間距1200×1200，土釘桿體1φ18（22），面層厚100mm，噴射C20混凝土，面層局部掛φ6@200×200鋼筋網片。 </p><p>　　降水井：基坑降水采用坑內管井降水，降水成孔直徑600mm,成井深度18m,井管直徑400mm。 </p><p>　　2 復合土釘墻施工技術應用 </p><p>　　復合土釘墻的工作機理因

8、其構成要素的復合性而具有多重性的特點:淺部土體加固與深部錨拉作用相結合;挖后支擋與超前支護相結合;局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定相結合。 </p><p>　　根據(jù)基坑支護設計方案，以下分別介紹以排樁（鋼筋混凝土灌注樁）、錨桿、土釘為要素的復合土釘墻支護體系及施工工藝。 </p><p><b>　　2.1排樁 </b></p><p>　　2.1.1 作

9、用原理 </p><p>　　排樁在復合土釘墻支護系統(tǒng)中主要是發(fā)揮超前支護作用和深層土體的穩(wěn)定作用。 </p><p>　　2.1.2工藝流程: </p><p>　　機械就位安裝→十字線定樁位→埋設護筒→鉆孔→清孔→安放鋼筋籠→安裝導管、漏斗→實測沉渣→灌注水下艙→拆除導管和漏斗→拔出護筒→打樁機械移位。 </p><p>　　2.1.3施

10、工操作要點: </p><p>　?、贆C械就位安裝：要求場地平坦、夯實。 </p><p>　?、谌蔷€定樁位埋設護筒： </p><p>　　挖掉孔位樁，在護筒外50-80cm處打入土中四個小栓樁，小栓樁的兩條直線的交點對正孔位樁，以孔樁為圓心就地劃圓作為開挖護筒坑范圍，固定護筒，校正鉆機主繩與十字同心。 </p><p>　　③ 鉆孔：鉆

11、機開機前在護筒內填入適量粘土并加水，使開機就能形成泥漿護壁，防止護筒下口出現(xiàn)塌方。剛開鉆應底沖程，慢進尺，當鉆頭全部進入護筒后再正常鉆進。在鉆進過程中，如出現(xiàn)軟硬變化的地層，應減慢鉆進速度，防止出現(xiàn)斜孔。鉆孔及抽渣過程中，要勤加壓力水，并視地質情況適時調整泥漿比重。 </p><p>　　④清孔：當鉆孔達到設計深度后，應及時清孔。清孔時用壓縮空氣噴翻泥漿，同時注入清水，被稀釋的泥漿使夾雜著沉渣逐漸流出孔外。泥漿比

12、重要求控制在1.15-1.2以內，孔底沉渣要求小于150cm。清孔后應及時驗孔，驗孔合格才可轉入下道工序。 </p><p>　　⑤安放鋼筋籠：按設計圖紙進行鋼筋籠加工，為控制保護層厚度，在鋼筋籠主筋上加焊扁鐵護正器，沿鋼筋籠同一截面外圍均勻布置。 </p><p>　　在運輸、吊裝過程中，要采取保護措施，防止鋼筋籠扭曲變形。吊裝入孔時要扶正、防止碰撞孔壁，吊到設計標高后用鋼筋在孔口固定高

13、程。 </p><p>　?、薨惭b導管、漏斗、料斗：安裝導管的基本要求是直順，不漏氣。兩節(jié)導管連接時，為防止法蘭會張嘴漏氣，造成灌注混凝土時導管內進水，兩法蘭螺栓應對應擰緊。一般導管底口距孔底一般為0.40-0.60m。 </p><p>　?、吖嘧⑺禄炷粒核禄炷恋墓嘧①|量，對排樁質量影響至關重要，灌注中要對塌孔引起特別重視。灌注混凝土過程中，要專人測量、記錄孔內混凝土升高值，導管

14、埋深等數(shù)據(jù)。若混凝土面升高值大于灌入量升高值，說明灌注過程中混凝土面以上有塌孔現(xiàn)象，這時必須對塌入混凝土面上的土方視情況抓緊時間處理，如出現(xiàn)混凝土初凝，將產生不翻漿，導管撥不出，導管堵塞及斷樁事故。 </p><p>　　2.2 預應力錨桿施工 </p><p>　　2.2.1作用原理 </p><p>　　預應力錨桿是將拉力傳遞到穩(wěn)定巖層或土體的錨固體系。其一端與

15、巖土體或結構物相連，另一端錨固在巖土體內，并對其施加預應力，以承受巖土壓力、水壓力和抗浮、抗傾覆等所產生的結構拉力，用以維護巖土體或結構物的穩(wěn)定，并通過預加應力達到主動加固的效果。 </p><p>　　2.2.2 工藝流程 </p><p>　　施工工藝流程:成孔→錨索制安→注漿→腰梁制作→錨桿鎖定 </p><p>　　2.2.3 施工操作要點: </p&

16、gt;<p>　?、?成孔:采用土層錨桿鉆機成孔。成孔直徑150mm，成孔傾角為 150。鉆孔深度應超過錨桿設計長度0.5Om，施工中用泥漿鉆進。成孔后立即放入鋼絞索，然后進行清孔和注漿。 </p><p>　?、阱^索制安:錨索自由段要涂黃油防銹，并用軟皮塑料管套裹，兩頭封閉，以保證注漿材料不致對其產生約束。確保鋼絞線安放時順利進入孔內的設計深度，沿錨桿軸線方向每隔2.0m設置一個定位支架，保護層厚

17、度不小于2Omm。 </p><p>　　③注漿:采用二次注漿施工工藝，注漿材料用普通32.5水泥，水灰比0.6。一次注漿用φ14鋁塑管(或塑料管)，隨錨索一起放入孔中，管底距離孔底0.5m左右，注漿過程中，一次管可以逐漸拔出。二次注漿管采用φ20鋼管，沿管四周每隔0.6m-1.0m打兩個出漿孔（φ5-6mm)，自由段不打孔。二次注漿管底部和周邊的孔用雙層防水膠帶封牢，防止一次注漿時漿液進入。一次注漿，以注滿錨孔

18、為止，一次注漿體達到5Mpa(約24小時后)進行二次注漿，二次注漿壓力控制在1-2 Mpa，瞬間壓力2-5Mpa，兩次注水泥量為70kg/m。 </p><p>　?、苎旱闹瓢布板^桿鎖定:腰梁采用兩根25型槽鋼，腰梁安裝后要把兩樁間用C20混凝土補平，使腰梁均勻受力。注漿體達到15Mpa后(15天后)，逐根進行張拉，根據(jù)設計的樁型不同，樁施加的預應力不同，錨索預應力鎖定值在100KN-150KN范圍內。 <

19、;/p><p>　　2.3 土釘墻施工 </p><p>　　2.3.1作用原理 </p><p>　　土釘墻支護的工作原理就是通過土釘、墻面與原狀土三者共同作用，形成以主動制約機制為基礎的復合體，提高邊坡土體的結構強度和抗變形能力，減小土體側向變形，增強整體穩(wěn)定性。 </p><p>　　2.3.2 工藝流程 </p><p

20、>　　工藝流程:施工臺段開挖邊壁清理→成孔→安裝桿體→注漿(水泥漿攪拌、泵送)→編鋼筋網并固定加強筋→噴射混凝土面層→面層混凝土養(yǎng)護 </p><p>　　2.3.3施工操作要點: </p><p>　?、偻谕粒和玲斨ёo施工是分臺段進行，每步臺段底標高比本層土釘標高低0.6m。下一臺段開挖時間與上層土釘最后注漿完畢時間相隔要不少于3天。每步臺段的挖土深度要嚴格按設計要求進行，絕對不可

21、超挖。否則將引起嚴重的后果。 </p><p>　?、诔煽?：人工洛陽鏟掏孔，成孔深度應超過土釘設計長度0.5Om，鉆孔前，要根據(jù)設計要求，定出孔位，并做好明顯標記。一排土釘要拉線，確保在同水平線上?？孜淮怪闭`差控制在100mm。 </p><p>　?、郯惭b桿體： 成孔后插入φ18(23)鋼筋 </p><p>　?、茏{： 注漿使用鋁塑管，水灰比0.6，將攪拌好

22、的水泥漿通過注漿泵注入孔內第一次注漿以注滿孔為止，第一次注漿結束后在漿液初凝時(約60分鐘)，進行二次補充注漿。第一次注漿壓力0.4-0.6Mpa;第二次補漿壓力不超過1Mpa;注漿壓力視現(xiàn)場情況應及時調整。注漿效果要達到錨固體直徑不小于5Omm。 </p><p>　?、菥幵?焊)鋼筋網： 按設計要求編扎鋼筋網;鋼筋網搭接處要進行焊接，以保證面層整體受力，網片筋外的加強筋及鎖定筋按設計要求施工。 </p&

23、gt;<p>　　⑥噴射混凝土面層：混凝土配合比應通過試驗確定。水灰比不應大于0.45。噴射混凝土前，應對機械設備、風、水路管、電路進行全面檢查及試運轉。供水設施應保證噴頭處有足夠的水量和水壓 (不小于0.2 MPa)?？諌簷C應滿足噴射機工作風壓、風量要求，（一般為風量9m3/min，風壓0.5Mpa）。噴射混凝土應自下而上進行，噴射距離控制應在 0.8-1.5m范圍內，射流方向垂直指向噴面。施工時要保證噴射混凝土厚度達到

24、規(guī)定值。為確保噴射混凝土施工縫結合面質量，噴射前要清除預留施工縫接合面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使之潮濕。 </p><p>　?、唣B(yǎng)護：噴射混凝土終凝后2小時，應根據(jù)當時條件，采取連續(xù)噴水養(yǎng)護5-7天。 </p><p>　　⑧坡頂?shù)孛娣浪哼吰马數(shù)孛娌捎孟嗤W片并用短鋼筋(20-30cm)固定牢，混凝土厚度1OOmm。地面防水寬度1.0m。 </p><p>

25、　　3施工質量標準和質量保證措施 </p><p>　　3.1施工質量標準 </p><p>　　復合土釘墻目前尚無專用技術規(guī)范，其主要組成要素:普通土釘墻、預應力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁等應按照現(xiàn)行國家有關標準執(zhí)行。主要采用的規(guī)范及標準有： </p><p>　　①《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-94） </p><p>　?、诮ㄖ又?/p>

26、護技術規(guī)范》（JGJl2120-99） </p><p>　　③《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50202-2002） </p><p>　?、堋督ㄖ鼗幚砑夹g規(guī)范》（JGJ79-2002） </p><p>　?、荨跺^桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》(GB50086-2001） </p><p>　?、蕖痘油玲斨ёo技術規(guī)程》(CEC

27、S96;97) </p><p>　?、摺督ㄖ吰鹿こ碳夹g規(guī)程》（GB50330-2002） </p><p>　　3.2質量保證措施 </p><p>　　①嚴把材料關，鋼材、水泥必須有出廠合格證，并經試驗室化驗、測試，不合格材料決不使用。 </p><p>　?、谕玲攭κ┕ぶ?，土方開挖與土釘噴射混凝土等工藝必須密切配合，這是確保復合土釘墻

28、順利施工的關鍵。 </p><p>　　③排樁鉆進中要采取有效措施嚴格控制樁身垂直度和樁長。 </p><p>　　④土方開挖必須嚴格遵循分層、分段、平衡、協(xié)調、適時等原則，以盡量縮短支護時間。 </p><p>　　⑤做好基坑排水工作，確保基坑開挖及支護安全。 </p><p>　?、拊鰪娙珕T質量意識，嚴格按照規(guī)范和設計要求施工。 <