摘 要:如今的建筑高度越來越高,其埋置深度也就越深。深基坑的護(hù)壁不僅要求保證基坑內(nèi)的作業(yè)安全,而且要防止基坑及坑外土體移動。本文結(jié)合工程實例,對深基坑支護(hù)技術(shù)及質(zhì)量控制進(jìn)行探討。
　　關(guān)鍵詞:深基坑;土釘;支護(hù)技術(shù);質(zhì)量控制
　　
　　深基坑支護(hù)工程雖屬臨時性工程,但其技術(shù)復(fù)雜性,有的卻遠(yuǎn)甚于**性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu),稍有不慎,不僅將危及基坑本身安全,還會殃及臨近的構(gòu)筑物和各種地下設(shè)施,造成巨大損失。而且深基坑開挖的區(qū)域是將來地下結(jié)構(gòu)施工的區(qū)域,因此,基坑支護(hù)工程是保障深基礎(chǔ)順利施工的關(guān)鍵。必須保證深基坑支護(hù)工程的質(zhì)量,才能給地下結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的施工創(chuàng)造一個良好的條件,進(jìn)而保障整幢建筑物的工程質(zhì)量。
　　1 工程概況
　　某工程是地下一層,采用獨立基礎(chǔ)加筏板形式,基坑大面積設(shè)計開挖深度-6.8m,基坑西北、西南角局部開挖深度達(dá)到-8.2m,基坑內(nèi)4個電梯井部位**大開挖深度達(dá)到-9.9m,開挖土方量>30000m³。
　　本工程側(cè)壁重要性安全系數(shù)為1.0,基坑安全等級為二級,基坑支護(hù)的土層由素填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、殘積砂質(zhì)粘土組成。因場地有限不能進(jìn)行過大的放坡施工,本基坑設(shè)計為土釘支護(hù)。地質(zhì)報告顯示,地下水位較高,平均水位-2.3m,對土層穩(wěn)定性威脅很大,必須進(jìn)行有效的邊坡支護(hù)。深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定,而且要滿足變形控制要求,以確保基坑周圍的建筑物、地下管線、道路等的安全。
　　2 支護(hù)方案的選擇
　　基坑設(shè)計原則是力求達(dá)到安全和經(jīng)濟的和諧統(tǒng)一,同時貫徹基坑支護(hù)“動態(tài)設(shè)計、信息施工”的原則,力求作到設(shè)計合理,施工方便。該工程設(shè)計采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu),它是通過對原位土體加固、充分利用原位土體的自穩(wěn)能力來達(dá)到支護(hù)作用,因而能大幅度降低支護(hù)造價,一般比樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)約費用30%～60%,而且施工工期短,支護(hù)方式具有穩(wěn)定可靠、施工簡便、工期短、效果較好、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。
　　由于該支護(hù)是邊開挖邊支護(hù),分層開挖、分層支護(hù),所以,要求土方開挖必須與支護(hù)施工密切配合,做到開挖一層、支護(hù)一層,嚴(yán)禁超挖,土方按護(hù)坡挖土技術(shù)交底開挖并修坡,應(yīng)保證坡面平整。為保證護(hù)壁與邊坡的整體穩(wěn)定性,整個基坑邊坡由上至下全部采用土釘墻錨桿護(hù)壁。
　　考慮到施工場地的條件限制,經(jīng)采用同濟大學(xué)的“深基坑支擋結(jié)構(gòu)分析計算軟件FRWSv4.0”進(jìn)行計算驗證,用土釘墻對該基坑進(jìn)行支護(hù)是完全可行的,但根據(jù)基坑四周環(huán)境及開挖深度,需采用不同的剖面形式。放坡角度取70°(水平面與斜坡面夾角),普通水泥砂漿土釘,孔徑φ100mm,土釘傾角為20°,內(nèi)配1根φ18mm的Ⅱ級鋼筋,水平間距1800mm,成梅花狀布置。面層混凝土板墻厚度為100mm,強度等級為C����20��,內(nèi)配φ6×200mm雙向鋼筋網(wǎng),有土釘處沿橫向配置2φ14mm加強筋,縱向配置2φ16mm,L=200mm。
　　3 施工工藝
　　3.1 施工工藝流程
　　深基坑支護(hù)的施工工藝流程為:土方開挖→基坑邊坡修整→放點→成孔(鉆孔)→放入錨筋及注漿管→注漿→設(shè)置泄水孔→墻面布筋→噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)。
　　3.2 鉆機定位、成孔
　　成孔設(shè)備采用兩套MGJ-50型回轉(zhuǎn)式鉆孔機,為了滿足土釘施工傾角的需要,對鉆機進(jìn)行了配套改造。基坑采用分層開挖的方式,挖完第1層后,設(shè)備立即進(jìn)場進(jìn)行土釘施工,以免土坡暴露時間過長。
　　3.3 土釘錨釘?shù)陌惭b與孔內(nèi)注漿大部分土釘為φ18mm鋼筋,長度L=7000～9000mm。
　　孔內(nèi)注漿采用水泥漿灌注,膠結(jié)材料為P?O32.5水泥,水灰比W/C=0.45～0.55,采用氣壓式注漿方式,將注漿導(dǎo)管底端插入孔底后開始注漿,待孔口溢出水泥時將導(dǎo)管緩慢撤出,邊拔邊注漿,以保證孔中氣體全部逸出,直至全孔注滿漿液為止。
　　3.4 錨固端處理與噴射混凝土板墻
　　布置完面層鋼筋網(wǎng)后,先在距錨釘端頭200mm處穿孔塞焊1塊150mm×150mm×8mm的鋼板,然后在鋼板外側(cè)錨釘端部兩側(cè)沿錨釘長度方向焊3根φ12mm長150mm的加強筋,使所有的土釘連接成一個整體。噴射混凝土配合比(質(zhì)量比)為:水泥:豆石:中砂=1∶2∶2,內(nèi)摻速凝劑及早強劑,要求混凝土強度等級C����20��以上。
　　噴射前,先在邊壁面上垂直打入短鋼筋段作為標(biāo)志,以保證施工時噴射混凝土厚度達(dá)到規(guī)定值。100mm厚的板墻分兩次噴射,每次厚度控制在50～60mm;120mm厚的板墻分3次噴射,每次厚度控制在40～50mm。在進(jìn)行下一步噴射混凝土作業(yè)時,要仔細(xì)清除預(yù)留施工縫結(jié)合面上的浮漿層和松散碎屑,并噴水潮濕,待混凝土終凝2h后,噴水養(yǎng)護(hù)5-7d。
　　3.5 排水系統(tǒng)的設(shè)置
　　在基坑外構(gòu)筑排水溝,水流至西南面的沉沙井后排入市政管網(wǎng)。土釘注漿完成后,在基坑側(cè)面插入長度為500mm、直徑為60mm的UPVC排水管,使其外端伸出支護(hù)混凝土板墻50～60mm,管內(nèi)填碎石作為濾水層,以利于混凝土板墻后的積水排出。
　　4 質(zhì)量控制措施
　　 按照設(shè)計施工圖要求,并結(jié)合現(xiàn)場實際情況,每層土方的開挖深度2.2M。分四層開挖完成。并在距離坡頂面1.9M的位置布置**排土釘桿。見圖1剖面圖所示。
　　為確保施工后工程土釘?shù)膹姸饶苓_(dá)到設(shè)計要求Ta=68~177KN,在**批施工完成的土釘孔原位達(dá)到28天的強度后作相應(yīng)的抗拔試驗。實驗結(jié)果滿足設(shè)計要求,土質(zhì)條件符合地質(zhì)勘查報告要求。再次證實原編制施工方案的可行性,并作如下布置。
　　(1)認(rèn)真制定支護(hù)技術(shù)方案,做好施工人員的技術(shù)交底,使其明確施工工藝、技術(shù)要領(lǐng)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)對錨桿的安裝、注漿、噴混凝土、焊接等關(guān)鍵工序,實行工程技術(shù)人員跟班作業(yè),以確保質(zhì)量符合設(shè)計要求。
　　(3)基坑必須分層分段開挖,每層開挖深度限制在錨桿排距加上30cm,隨開挖隨支護(hù),開挖深度要根據(jù)圖紙設(shè)計要求進(jìn)行復(fù)核。
　　(4)鑿孔。鉆孔前,采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺等進(jìn)行土釘放線,以確定鉆孔位置,土釘布孔距允許偏差為±50mm;成孔采用錨桿鉆機,成孔中嚴(yán)格按操作規(guī)程鉆進(jìn),孔徑允許誤差為±10mm,鉆孔偏斜度≯30%,孔深允許偏差為±50mm。終孔后,應(yīng)及時安設(shè)土釘,以防止塌孔。
　　(5)掛鋼筋網(wǎng)。網(wǎng)格允許誤差為±20mm,經(jīng)、緯筋搭接點用扎絲扎牢。
　　(6)土釘制作。嚴(yán)格按設(shè)計材徑、長度下料,誤差允許值為±20mm,穩(wěn)中架按間距1.5m焊牢,整個過程必須嚴(yán)格按照圖紙施工。
　　(7)土釘安裝。安裝前進(jìn)行錨桿長度復(fù)核、驗收,安放時應(yīng)避免桿體扭壓、彎曲,注漿管與土釘錨桿一起放入孔內(nèi),注漿管應(yīng)插至距孔底250～500mm。為保證注漿飽滿,在孔口部位設(shè)置漿塞及排氣管,D48mm鋼花管土釘直接注漿。
　　(8)注漿液。嚴(yán)格按設(shè)計要求的水灰比W/C=0.45～0.55配料,攪拌均勻。
　　(9)注漿作業(yè)。按照設(shè)計要求,注漿采用水灰比W/C=0.45～0.55的純水泥漿,水泥為P?O32.5水泥。注漿壓力控制在0.3～0.8MPa之間,并根據(jù)試驗錨桿情況由設(shè)計單位確定注漿技術(shù)與質(zhì)量要求。注漿前,將孔內(nèi)殘留或松動的土清理干凈,注漿開始后若中途停頓須≯30min,待孔口稍有溢流現(xiàn)象時即堵口封死。
　　(10)噴混凝土。嚴(yán)格按設(shè)計要求的比例配料并攪拌均勻,噴混凝土?xí)r要垂直于層面噴。噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行,同一分段噴射順序應(yīng)自下而上。注意觀察料的水量和回彈情況,及時調(diào)整噴漿水量和噴漿距離,并抽檢混凝土試塊。嚴(yán)格掌握噴射混凝土厚度,表面平整度要求±30mm。噴混凝土前,埋設(shè)好噴射混凝土厚度的標(biāo)志,由專人負(fù)責(zé)檢查土釘制作、注漿、掛網(wǎng)等質(zhì)量是否符合設(shè)計要求,下達(dá)噴混凝土指令后方能開始噴漿作業(yè)。
　　(11)降雨量過大引起基坑坍塌的預(yù)防措施。在土方開挖前應(yīng)做好基坑邊坡的排水措施,在邊坡頂面距離邊坡600設(shè)置環(huán)形的排水溝,使地面水流通過水溝及時排除基坑外。同時基坑的積水用水泵及時抽至坡面排水溝排出,并保持其暢通。
　　(12)基坑開挖過程中的監(jiān)測及監(jiān)控要求。采用信息化施工,及時掌握邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀況及變化。監(jiān)測前,編制系統(tǒng)的監(jiān)測實施方案并在施工中嚴(yán)格按監(jiān)測方案執(zhí)行。要求邊坡頂每隔15-20m設(shè)置1個觀測點,施工期間每天測1次,雨水過后測1次,施工完畢且監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后每周測1次。施工14d后進(jìn)行拔出破壞試驗。
　　5 結(jié)束語
　　深基坑支護(hù)工程是近年來隨著城市高層建筑的發(fā)展越來越普遍,基坑的支護(hù)不斷創(chuàng)新,其理論還有待于不斷完善。如何選取一種在經(jīng)濟、技術(shù)上都合理的支護(hù)類型,還必須充分考慮施工現(xiàn)場的環(huán)境、工程地質(zhì)條件以及具體的工程要求。
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