基坑土釘墻支護(hù)工程的施工質(zhì)量控制

白現(xiàn)革 魏玉璽

煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計研究院股份有限公司（450007）

基坑土釘墻支護(hù)工程的施工質(zhì)量控制

白現(xiàn)革 魏玉璽

煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計研究院股份有限公司（450007）

結(jié)合某高層住宅基坑支護(hù)的施工經(jīng)驗，闡述了土釘墻支護(hù)的施工工藝流程、特殊部位的加固處理、支護(hù)結(jié)構(gòu)排水、質(zhì)量檢驗與監(jiān)測等控制重點，從而獲得安全質(zhì)量保障和經(jīng)濟(jì)效益。

土釘墻支護(hù)；施工；質(zhì)量控制

0 引言

隨著我國房地產(chǎn)的飛速發(fā)展，高層建筑異軍突出，帶動了施工技術(shù)的更新與發(fā)展?；油玲攭χёo(hù)具有造價低、施工簡便等特點，在高層住宅基坑工程中的應(yīng)用越來越廣泛，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

本項目由8棟21～23層住宅、便民店、社區(qū)綜合服務(wù)用房及2層地下車庫組成。本工程基坑形狀為矩形,基坑尺寸為212 m×197 m,深度10 m，沿基坑深度方向設(shè)計6排土釘，水平間距1.5 m,豎向間距1.2～1.3 m。工程地質(zhì)條件如下：第1層為粉夾砂粉土，第2層為粉土，第3層為粉砂，第4層為粉土，第5層為細(xì)砂，地下水類型為潛水，場地靜止水位埋深在地表下6.2～7.9 m。

2 基坑土釘墻支護(hù)工程的施工準(zhǔn)備

2.1 施工技術(shù)準(zhǔn)備

1）制訂施工方案，合理確定支護(hù)與開挖的工序關(guān)系，做好測量放線工作，力爭達(dá)到連續(xù)快速施工。

2）土釘支護(hù)宜在排除地下水的條件下進(jìn)行施工，應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)拇胧┡懦乇硭?、地下水，以避免土體處于飽和狀態(tài)，有效減小或消除作用于面層上的靜水壓力。

2.2 施工材料的選用

1）土釘鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直、除銹。

2）優(yōu)先選用強(qiáng)度等級為PO42.5級的普通硅酸鹽水泥。

3）細(xì)骨料宜選用干凈的中粗砂，含泥量應(yīng)小于3%。

4）粗骨料宜選用粒徑不大于20 mm的級配礫石。

5）使用速凝劑等外加劑時，應(yīng)作外加劑與水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結(jié)試驗，并應(yīng)通過試驗確定外加劑摻量及摻入方法。

2.3 施工機(jī)械的選用

錨桿鉆機(jī)、洛陽鏟、空氣壓縮機(jī)、混凝土噴射機(jī)、注漿泵。

3 施工工藝流程

3.1 開挖、修坡

土方開挖時,應(yīng)嚴(yán)格按坡面尺寸放坡。開挖總體要求為分層、分段、分塊、對稱、平衡、限時，要堅持分層開挖、先支后挖、嚴(yán)禁超挖的原則。各開挖工況以本層土釘下調(diào)500 mm,但單層厚度不大于2.5 m，砂層單層厚度不大于1.5 m，分段長度不大于15 m，嚴(yán)格控制超欠挖。開挖過程中如遇雜填土、軟土層必須分層均衡開挖，分層厚度不宜超過1 m。

開挖和修坡應(yīng)自上而下、分層分段進(jìn)行，每層開挖深度和長度根據(jù)設(shè)計確定，嚴(yán)禁超深、超長開挖土方。當(dāng)用機(jī)械進(jìn)行土方作業(yè)時，不得出現(xiàn)土體松動，基坑的邊壁應(yīng)用鐵鍬等進(jìn)行切削清坡，以保證邊坡平整并符合設(shè)計規(guī)定的坡度。為防止裸露土體塌陷，應(yīng)減少開挖土體的暴露時間，暴露時間一般不應(yīng)超過24 h。在上層土釘和噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%（通過試塊強(qiáng)度確定）后，再進(jìn)行下一層土方開挖。開挖和修坡時，基坑周邊應(yīng)嚴(yán)禁超堆設(shè)計荷載,基坑3 m范圍內(nèi)不得存土，不可存放施工機(jī)械?；娱_挖過程中，應(yīng)采取措施防止觸碰支護(hù)結(jié)構(gòu)或擾動坑底原狀土[1]。

3.2 噴射第一道面層

開挖后應(yīng)盡快做好面層，即對修正后的邊壁立即噴上一層薄混凝土或砂漿,若地質(zhì)條件較好，可省去該道面層。

3.3 成孔

采用的機(jī)具應(yīng)符合土層特點，滿足設(shè)計要求，在進(jìn)鉆和抽出鉆桿過程中不得引起土體塌孔，對易塌孔的松散或稍密的砂土、稍密的粉土、填土，或易縮頸的軟土宜采用打入式鋼管土釘。成孔過程中應(yīng)有專人作成孔記錄，按土釘編號逐一記載取出土體的特征、成孔質(zhì)量、事故處理等，并將取出的土體及時與設(shè)計所認(rèn)定的土質(zhì)加以對比，若發(fā)現(xiàn)有較大的偏差要及時修改土釘?shù)脑O(shè)計參數(shù)。

成孔過程中應(yīng)控制以下四項設(shè)計指標(biāo)：

1）土釘位置的允許偏差為±100 mm；

2）土釘?shù)某煽字睆讲恍∮?00 mm；

3）孔深宜大于設(shè)計孔深100 mm；

4）成孔傾角的允許偏差為±1°。

3.4 安裝土釘

插入土釘前應(yīng)進(jìn)行清孔檢查，將孔內(nèi)殘留或松動的雜土清理干凈。要先在土釘鋼筋上安裝定位支架，以保證鋼筋處于孔位中心，注漿后保護(hù)層厚度不小于25 mm。土釘置入時，管理人員應(yīng)現(xiàn)場監(jiān)督，防止施工人員擅自縮短土釘長度，降低支護(hù)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 注漿

按設(shè)計要求，注漿材料采用PO42.5級水泥，水灰比為0.5～0.6，注漿壓力為0.4～0.5 MPa。注漿階段，管理人員應(yīng)重點檢查水泥漿的配比是否符合設(shè)計要求。水泥漿的配合比、漿體強(qiáng)度、注漿密實度和施工的順利進(jìn)行有著直接影響。若水灰比過小，注漿可注性較差，且容易堵管，影響注漿作業(yè)的進(jìn)行；若水灰比過大，注漿管插入后，漿體易往外流淌，造成孔內(nèi)注漿不滿，直接降低支護(hù)工程的質(zhì)量。注漿時應(yīng)采用底部注漿方式，注漿導(dǎo)管底部先插入孔底250～500 mm，在注漿同時將導(dǎo)管以勻速緩慢抽出，以防止拔管過快導(dǎo)致孔內(nèi)漿體脫節(jié)。第一次注漿后，對于土釘支護(hù)，應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)漿，以確保注漿密實度。為確保土釘全長被足夠飽滿的漿體所握裹，應(yīng)確保注漿的飽滿度[2]。

3.6 鋪設(shè)、固定鋼筋網(wǎng)

鋼筋網(wǎng)可焊接或綁扎而成,網(wǎng)格允許偏差為±10 mm,土釘鋼筋網(wǎng)按設(shè)計要求采用HPB300級直徑為6.5 mm的鋼筋，間距250×250 mm，搭接長度不小于300 mm。加強(qiáng)筋采用HRB335級直徑為14 mm的鋼筋，在鋼筋網(wǎng)上與土釘鋼筋焊接且井字形交叉布置，土釘端頭焊接土釘頭。網(wǎng)片與坡面間隙不小于20 mm。

3.7 噴射面層混凝土

噴射混凝土強(qiáng)度C20，平均厚度80 mm。為保證噴射混凝土厚度達(dá)到均勻的設(shè)計值，可在邊壁隔一定距離打入垂直短鋼筋作為厚度標(biāo)志。噴射作業(yè)應(yīng)分段進(jìn)行,同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，一次噴射厚度不宜小于40 mm，且接縫錯開。噴射混凝土?xí)r，噴頭與受噴面應(yīng)保持垂直，距離宜為0.6～1.0 m,但底部鋼筋網(wǎng)搭接長度以內(nèi)先不噴混凝土，待與下層鋼筋網(wǎng)搭接綁扎之后再與下層壁面同時噴射混凝土?；炷羾娚鋸?qiáng)度可用邊長為100 mm的立方體試塊進(jìn)行測定，制作試塊時將試模底面緊貼邊壁，并噴入混凝土，每批至少留取3組（每組3塊）試件。噴射混凝土面層宜插入基坑底部以下20 cm，在基坑頂部也宜設(shè)置寬度為1～2 m的噴射混凝土護(hù)頂，起到防水和保護(hù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用。

混凝土噴射層的厚度，是評價土釘墻支護(hù)工程質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，實際工程中，往往發(fā)生因噴層過薄而引起混凝土開裂或剝落現(xiàn)象。

3.8 養(yǎng)護(hù)

噴射混凝土終凝2 h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時間根據(jù)氣溫確定，宜為3～7 h。養(yǎng)護(hù)視當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件采用噴水、覆蓋澆水或噴涂養(yǎng)護(hù)劑等方法。

4 特殊部位的加固處理

在基坑的東南角處,局部有建筑垃圾和砂層。如果超挖，基坑有可能塌方，導(dǎo)致基坑上口護(hù)肩部位出現(xiàn)裂縫。設(shè)計單位根據(jù)現(xiàn)場情況，對垃圾填土范圍進(jìn)一步探明,對該范圍的基坑支護(hù)進(jìn)行加固處理。將易塌方處土方進(jìn)行清理，清理處用砂袋或石子回填，在坡頂處向下打6 m長微型樁，間距750 mm，端部開孔段長2 m，開孔間距500 mm。在裂縫范圍內(nèi)微型樁施打應(yīng)特別注意質(zhì)量與安全，且在裂縫對應(yīng)部位的坡面將土釘改為直徑48 mm的鋼管,增加注漿量，編網(wǎng)封面注漿。對于垃圾土部位，將上部開挖土體坡率由原來的1∶0.4增大到1∶0.6，并在垃圾土范圍內(nèi)將土釘改為直徑48 mm的鋼管,擊入土層深度為3 m，并加大注漿量，鋼管制作同微型樁，開孔段范圍為2.5 m。

5 土釘墻支護(hù)的排水

排水問題是土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)最為敏感的問題。不僅要在施工前做好降排水工作，還要充分考慮土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)工作期間地表水及地下水的處理?；铀闹艿乇響?yīng)加以修整并構(gòu)筑明溝排水，嚴(yán)防地表水向下滲流，可將噴射混凝土面層延伸到基坑周圍地表構(gòu)成噴射混凝土護(hù)頂，在土釘平面范圍內(nèi)做防水地面，可防止地表水滲入土釘加固范圍的土體中。為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水，應(yīng)在坑底設(shè)置排水溝和集水井。排水溝和集水井宜用磚襯砌并用砂漿抹內(nèi)表面以防止?jié)B漏,基坑中積水應(yīng)及時排除。

6 土釘墻的質(zhì)量檢驗與監(jiān)測

1）應(yīng)對土釘?shù)目拱纬休d力進(jìn)行檢測，抗拔試驗可采用逐級加載法。

2）應(yīng)對土釘墻的噴射混凝土面層的混凝土強(qiáng)度及厚度進(jìn)行檢測。

3）土釘支護(hù)的施工監(jiān)測應(yīng)包括基坑邊坡頂部水平和豎向位移、基坑周邊地表的豎向位移。

7 結(jié)語

土釘墻施工成功解決了基坑邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題，保證了施工的安全。因此在條件允許的情況下，采用土釘墻支護(hù)可以大大節(jié)省投資。土釘墻施工周期短，與挖土同時進(jìn)行，很少占用工期。挖土與土釘支護(hù)都分層分塊施工，充分發(fā)揮土體的空間支護(hù)作用，使邊坡位移和變形及時得到限制。

[1]JGJ120-2012,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]建筑施工手冊[第四版][M].中國建筑工業(yè)出版社.