土钉墙支护在地铁深基坑开挖中施工质量控制要点刍议

2015-09-14 116 0

   摘要:土钉墙的施工技术在深基坑开挖中,应用比较广泛。但土钉墙的施工工艺比较复杂,质量较难控制。本文对土钉墙在地铁深基坑开挖施工中的质量控制要点进行了具体说明。
 
  1引言:

       土钉墙在土体的开挖和深基坑施工应用比较广泛。在地铁的深基坑开挖中,普遍采用土钉墙作为边坡的支护,土钉墙的施工质量对地铁后期投入使用的稳定性和安全性,具有重要的影响。土钉墙做为一种边坡的稳定技术,与其它的支护形式相比,有着造价较低,施工周期较短,施工操作方便灵活,对现场作业面的要求较低等特点。在土钉墙的施工过程中的质量控制是土钉墙支护的重点。本文对土钉墙的施工质量控制要点进行了具体的论述。
 
  2土钉墙支护的原理及特点
 
  2.1土钉墙是将土钉穿过滑裂面,将基坑中边坡的土体进行加固,使土钉与土体共同作用形成一种复合土体,并采用注浆和混凝土喷射的方式,使原土体的刚度和强度大大提高。当土体的受力条件改变时,通过土钉与土的摩擦力,使土体受到土钉拉力的约束,保持稳定。土钉墙是由土钉、被加固的土体、喷射的混凝土层面和一定的防水系统等组成。土钉墙的施工工艺流程包括:编制施工方案、施工前的准备、将深基坑的边坡进行修坡、设计孔位布置点、钻孔、按土钉钢筋、注浆、对钢筋网进行捆绑、焊压筋、喷射混凝土、抹坡顶面层以及进行养护等流程。
 
  2.2土钉墙支护的特点:目前土钉墙支护的方法之所以得到广泛的应用,因为土钉墙支护有其自身特点:土钉的制作和成孔相对简单,容易操作,而且其灵活性较强,便于施工、相对安全。当有些施工场地较为狭小,大型的护坡施工设备操作不方便时,采用土钉墙支护就较为方便;土钉墙适用的基坑范围也较广泛,而且具有稳定性强,支护后的边坡位移小的特点;由于土钉墙的施工比较方便、快捷,所以施工的工期也较短,方便对已经开挖完的土方深基坑进行支护的抢险,在一般工程中可以一边开挖一边支护,基本上不占用施工的工期;土钉墙最大的优点在于它的费用较低,与其它的支护类型相比对提高工程的经济效益有显著的效果。

  3土钉墙支护的施工质量控制
 
  3.1对土钉的施工控制
 
  3.1.1土钉墙的土钉孔打完以后,要及时的将孔内的残渣清洁干净。土钉成孔以后,孔内会存留大量的泥浆和残土,如果清除不干净会影响注浆后的水泥浆与孔壁的咬合力度,影响土钉墙的支护质量。
 
  3.1.2对土钉杆体托架的焊接控制要准确严格,土钉杆的托架是土钉杆在注浆以后,土钉杆处于水泥浆柱中心线的保障,土钉杆自身的抗拉作用受土钉杆位置的影响较大,土钉杆只有处于浆柱的中心才能保证抗拉作用的最佳效果。如果土钉杆的位置有偏移的话,拉力就会减小,支护就会产生变形。在实际的施工中,一般的土钉杆都采用15~20cm长的直径为6.5mm盘条围成的半圆,由3根或4根一组对称焊接在土钉杆上,一般每融2m进行设置。这种设置支护托架的方法比较适合卵砾石层和硬塑的粘性土层,而对其它的土层,很难保证土钉杆的位置不发生偏移。所以要将原有的方法进行改进,要采用直径为6.5的盘条,按照1/2孔的长度进行下料,围成半圆形,并要求两根盘条并列电焊。半圆的两端用两根并焊的盘条连接,在半圆的正中加工成土钉直径大的凹槽。支托架要在距离土钉杆顶端0.5m的位置开始,每隔1.5—2.0m设置一道,并与土钉杆焊牢。这种方法可以有效的避免土钉杆在孔中的位置发生偏移。
 
  3.1.3要保证注浆完全注入到土钉孔的孔底,注浆时要采用塑料管,由先高速低压的操作方法从孔底开始注浆,要保证水泥浆将孔内的杂物和泥水挤出,直到水泥浆也溢出孔口,然后再低速高压从孔口注浆。注浆时,第一次注浆要采用水泥砂浆,水泥、水与砂的配比要按照要求进行,第二次注浆要采用纯水泥浆,配比也按要求,严格控制。在注浆过程中要严格控制注浆的质量,要设专人监测注浆及压力表的数值,从而保证注浆的质量。
 
  3.2钢筋网片的捆绑:钢筋的捆扎和搭接的长度要按照设计要求的长度规范操作,要采用对钩将层与层之间的竖筋牢固连接,横筋与竖筋之间要完全固定。在喷射混凝土之前,要行把保护层垫好,并保证钢筋网与坡体的距离。
 
  3.3土钉拉杆及加强筋的控制
 
  随着地铁基坑开挖越来越深,土体的塑性也随之加强,应力开始逐渐向上转移,土钉的应力开始增强,当土体的顶面出现开裂时,土钉所分担的应力更加突出。这时候土钉出现弯剪、拉剪等复合应力,土钉体中的浆体也随之受力。所以要提高土钉的复合应力,就应该增加土钉浆体的强度,最有效的方法是在第一次注浆时,把土钉孔中的水泥浆改成水泥砂浆。这种方法可以有效的延缓浆体的碎裂时间。土钉与加强筋焊接时,横筋与竖筋之间要用扎丝进行固定。
 
  3.4搅拌和喷射混凝土的工艺控制:喷射混凝土是土钉墙支护中的最后一道工序也是最重要的一道工序。它也是土钉墙施工中的质量控制要点。进行喷射的混凝土原材料质量一定要符合标准,要符合土钉墙的施工需求。混凝土的配合比要严格按照设计要求进行,干料拌合的一定要充分,在拌合和输送过程中要防止渗水侵入,避免发生堵管事故;喷射的混合干料要在喷头部位与水结合,形成混凝土,在进行操作时,要严格控制水灰的比例;喷射时,喷枪与坡面的角度与距离要规范、标准,喷射混凝土形成的墙体表面要平整,要没有干斑或滑移流淌现象。土钉墙的安装要根据开挖的土层,有序进行。
 
  3.5施工过程中的质量控制:在土钉墙的施工过程中要根据施工的进度要求,随时调整施工设备的数量和作业时间,保证工程的进度合理、平稳。在施工中要根据土层的特质来确定钻孔采用干钻还是湿钻,一般来说,在岩层、砂土层部位采用干钻,在粘土层部位采用湿钻。土钉要严格按照设计说明进行制作,制作完成后要进行验收,合格以后才能进行安装。土钉孔成孔以后要及时地安装土钉,避免出现塌孔。在施工现场要加强对各种材料和设备的管理,施工时要根据现场的进度进行材料的分配。
 
  4应急处理:

      (一)在基坑的开挖过程中,如遇到障碍物或地下管线等,使施工无法进行时,要采取相应措施及时与相关部门或单位进行协调,并结合情况具体分析,要保证支护施工的有效进行,同时也要保证边坡的稳定性。(二)在施工时,如果出现边坡不稳时,要根据实际的地层特点,进行分步开挖或者分层开挖。(三)如开挖以后出现土体的局部渗水现象,要及时采用混凝土进行面层施作,并在混凝土中掺入速凝剂,同时,要埋设一定量的由塑料花管制成的泄水管,埋设在开凿好的泄水孔内,并填好过滤杂物的滤料,将孔口进行封堵。
 
  结论:在地铁的深基坑开挖施工中,土钉墙支护的设置非常重要,它是保证地铁基坑边坡稳定的重要手段。土钉墙的支护作业必须严格规范,要按照设计要求进行施工,对施工中的重点工艺要加强质量控制。施工单位要加强质量监管的力度,制定相应质量控制体系,对施工中突发的质量问题,采取积极有效的处理措施,从而保证工程的整个质量。

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