西安浐灞文化中心深基坑土釘墻(花管)支護施工

楊 靜

(陜西建工機械施工集團有限公司，陜西西安 710043)

1 工程概況

浐灞文化中心樁基工程位于西安市浐灞生態(tài)區(qū)，浐灞大道與環(huán)島路交匯處。總建筑面積12萬m2，其中地下3層，地上21層，建筑高度90 m，基坑面積約為18 000 m2，基坑開挖深度15.5 m，本工程基坑工程重要性等級為一級，基坑北側(cè)及南側(cè)人防區(qū)域采用排樁支護+預應力錨桿支護，基坑西側(cè)、南側(cè)、東側(cè)采用土釘墻(花管)支護，支護面積約2.3萬m2。

2 場地工程地質(zhì)條件

根據(jù)本工程的勘察報告，地下水穩(wěn)定水位深度8.40 m～11.90 m，標高377.67 m ～379.88 m，地下水位年變幅 3 m 左右，該地下水與較近的灞河水力聯(lián)系密切，互為補給關(guān)系。對基坑開挖影響較大的地層見表1。

3 支護方案

3.1 基坑周邊環(huán)境

基坑北側(cè)底口線距現(xiàn)有廣告牌圍界約9.13 m，外有道路;西側(cè)底口線距現(xiàn)有圍界最小距離約25.3 m，外有道路;南側(cè)底口線距現(xiàn)有圍界約14.5 m，南側(cè)人防區(qū)域底口線距現(xiàn)有圍界約3 m，外有道路;東側(cè)底口線距二期地下車庫約8.83 m，距二期地面上建筑物約40 m。

表1 土層參數(shù)表

3.2 支護方案

根據(jù)基坑周邊環(huán)境及地質(zhì)情況，北側(cè)及南側(cè)人防區(qū)域采用排樁支護+預應力錨桿支護，基坑西側(cè)、南側(cè)、東側(cè)采用土釘墻(花管)支護。

西側(cè)采用1∶0.8放坡土釘墻支護，共設8層擊入式鋼管土釘+2層鋼筋土釘，橫向間距均為1.3 m，豎向間距1層～7層為1.3 m，8 層為1.5 m，9層，10 層為1.8 m，呈梅花形布置。

南側(cè)及東側(cè)兩頭區(qū)域采用1∶0.8放坡土釘墻支護，共設10層擊入式鋼管土釘，橫向、豎向間距均為1.5 m，呈梅花形布置。

東側(cè)靠近二期地下車庫采用1∶0.6放坡土釘墻支護。共設4層擊入式鋼管，橫向、豎向間距均為1.3 m，呈梅花形布置。擊入式鋼管采用φ48壁厚3 mm的普通焊接鋼管，長度均為6 m，鋼管開設直徑10 mm的小孔，每米10孔，沿鋼管螺旋線均布;土釘孔徑120 mm，長度為9 m，傾角均為12°。鋼筋網(wǎng)片采用φ6.5@200 mm×200 mm，鋼筋網(wǎng)片外沿土釘及花管設φ14水平拉筋及斜拉筋。面層噴射C20細石混凝土，厚度80 mm，基坑頂翻沿寬度1.0 m。注漿采用水灰比0.5的水泥漿，注漿采用壓力注漿，注漿壓力為1.0 MPa～2.5 MPa，6 m 花管單孔水泥量為50 kg ～70 kg。

北側(cè)及南側(cè)人防區(qū)采用排樁+預應力錨桿，錨釘采用擊入式鋼管，鋼管選用φ48壁厚5 mm的結(jié)構(gòu)無縫鋼管，長度12 m，自由段長5 m，鋼管錨固段開設直徑10 mm的小孔，每米10孔，沿鋼管螺旋線均布;預應力為60 kN，螺栓采用φ30螺栓，長度400 mm，螺母M30，鋼墊板100 mm×100 mm×20 mm，錨頭采用標準錨頭。

4 主要工序施工方法

4.1 土釘施工方法

1)修整坡面:人工修整坡面，使坡面平整，坡比滿足設計要求。

2)放線:坡面修整后，用水準儀及鋼卷尺施放土釘孔位，并用白灰點或鋼筋做標記。

3)成孔:砂土區(qū)采用錘擊法擊入鋼管，粘土區(qū)成孔采用人工洛陽鏟成孔。嚴格控制成孔的位置和角度偏差。土釘主筋每隔2.0 m設置一個拉桿定位支架。成孔后將土釘下入孔內(nèi)，下入前應清除孔內(nèi)虛土。

4)注漿:注漿用水泥漿，水灰比為0.5。所用原材料均必須拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應在初凝前用完。采用一次常壓重力式注漿，直至孔口溢出漿液，方可停止注漿。注漿開始或中途停止超過30 min時，應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。注漿結(jié)束后，觀察漿液的回落情況，及時補漿。漿體強度每天留一組試塊，每組試塊6個。

4.2 花管施工方法

1)平整坡面:按花管支護設計坡度采用人工鏟平，達到基本平整，符合設計圖紙要求的基坑邊線要求。

2)掛網(wǎng)素噴:坡面平整后進行面層鋪設鋼筋網(wǎng)，鋪好后立即進行第一次混凝土(30 mm～50 mm)噴射作業(yè)。

3)測量放線:根據(jù)建設單位提供的工程控制基準點，測放施工現(xiàn)場測量及標高控制點，控制點宜放在不易破壞的地方并做醒目標志。根據(jù)控制點測放軸線及花管定位點。定位時先打孔，灌注白灰再插Φ8鋼筋L=400 mm定位，并撒白灰保護。測量放線完后應會同甲方或現(xiàn)場監(jiān)理復驗合格后方可施工。

4)花管孔定位:花管施工前，嚴格根據(jù)邊坡支護設計要求，定出孔位，做好標記。

5)制作花管:鋼花管采用 φ32，φ48，φ50的鋼管，制作成花管，入土端加工成樁尖狀，注漿孔間距500 mm，梅花形布置，注漿孔徑3～5，花管前端焊接鋼筋或角鋼板，構(gòu)成孔前倒刺及保護塊。錐角變小使花管進入土層的阻力大大減小，不僅能確保花管進入土層的長度，而且大大減少了返工所需的時間?；ü軗羧霑r，減小了花管的偏心率，有效保證了花管的安放傾角。

6)花管安放:用空壓機或沖擊器將花管按設計間距及設計傾角強制置入土體內(nèi)，插入深度不得小于設計要求的95%。

7)花管灌注砂漿:用高壓(0.3 MPa～0.5 MPa)方法按配比將水泥漿注入孔內(nèi)，使水泥漿通過鋼管壁上的孔強制向四周擴散，注滿后及時封堵。

8)噴射混凝土面層施工:鋪設面層拉筋:花管施工完畢進行面層鋪設壓筋及拉筋，鋪設好后立即進行二次混凝土面層噴射作業(yè)。

5 基坑監(jiān)測

5.1 監(jiān)測點的布設

沿基坑坑壁四個方向每邊各設2個監(jiān)測基準點，共計設置4個監(jiān)測基準點及4個監(jiān)測基準方向點，基準點距基坑邊緣不小于20 m，基準點設置完后用全站儀測量出對應的機場坐標數(shù)值，作為監(jiān)測控制點。基準點的布設應避開交通要道、地下管線、松軟填土、機器震動及其他能使標石、標志易遭腐蝕和破壞的地方。在基坑施工期間進行定期觀測。

5.2 基坑監(jiān)測結(jié)果

直至樁基工程施工結(jié)束，基坑沉降變形、水平位移變形均在設定的警戒值內(nèi)，滿足施工安全保證。

施工監(jiān)測過程應持續(xù)監(jiān)測整個基坑至回填結(jié)束、支護工作退出為止。

6 結(jié)語

本工程在整個施工過程中很好的控制了基坑變形、地下水位的變化以及周圍地面和建筑物的沉降，總體來說，本工程的基坑支護是相當成功的，最后對本工程支護施工做以下總結(jié):

1)本工程大面積的采用了土釘(花管)支護的施工方法，有效節(jié)省了工程工期和造價。2)總結(jié)了本工程及類似工程土釘(花管)支護施工的方法后，我單位編寫了《深基坑花管土釘墻支護施工工法》，并已經(jīng)通過了陜西省省級工法。

［1］施文華.深基坑支護設計與施工［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1997.

［2］JGJ 120-99，建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程［S］.

［3］王春山.土釘墻在18號計量科研實驗樓基坑支護中應用［J］.山西建筑，2012，38(3):78-79.