摘要：宿马产业园安置房地下室边坡支护的施工。本文从安全、科学先进、经济合理的方面阐述了深基坑边坡土钉墙支护的施工技术。

 

　　深基坑边坡土钉墙支护属于边坡结构安全性工程，其作用是防止基坑四周土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工产生影响。在施工过程中应综合考虑工程地质与水文地质条件，基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜，因时制宜，精心施工、严格监控。且施工中对每道工序、环节管理的是否得体，将直接影响工程安全、质量和经济效益。为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，强化安全质量是企业的生命，切实提高企业的技术质量、管理素质，是取得企业经济效益和社会效益的关键要素。本文将从施工技术角度阐述施工过程中的质量控制。

 

 

　　宿马现代产业园安置房项目位于宿州高铁站西约3Km处，河涯昌村东侧，拟建项目包括住宅楼46栋，层数为6~11层，地下室1处，地下室面积约6.7万平米。拟建场地大部分为耕地，北部为拆迁区，地势较平坦开阔，现场地标高约23.500m，地下室底标高为18.200m，基坑开挖深度约为5.3m。

 

 

　　本次勘察表明，在钻探深度所达范围内，场地地层层序及概况如下：

 

　　1、耕地土层：以粘性土为主，层厚0.3~3.2m；

 

　　2、粉质粘土层：硬塑，层厚0.50~2.7m；

 

　　3、粉质粘土：可塑，层厚0.20~5.1m；

 

　　4、粉质粘土层：可塑~硬塑，层厚0.70~5.5m；

 

　　5、粉质粘土与粉土互层：层厚4.10~23.10m；

 

　　水文条件：场地内的地下水位埋深0.52~1.72m，主要有以下几种类型：1）、上层滞水；2）、空隙潜水；3）、微承压水；地下水主要接受大气降水入渗补给及侧向径流补给，蒸发、人工开采及径流为主要排泄方式。

 

　　三、土钉墙施工工艺流程

 

　　开挖工作面、修整边坡、埋设喷射混凝土厚度控制标志→喷射第一层混凝土→钻孔安设土钉、注浆、安设连接件→绑扎钢筋网、喷射第二层混凝土→设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。

 

 

　　1、基坑开挖

 

　　基坑要按设计要求严格分层分段开挖，在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前，不得进行下一层土层的开挖。每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑动破坏的能力，实际工程中常取基坑每层挖深与土钉竖向间距相。每层开挖的水平分段宽度也取决于土壁自稳能力，且与支护施工流程相互衔接，一般多为10~20m长。当基坑面积较大时，允许在距离基坑四周边坡8~10m的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调。

 

　　挖方要选用对坡面土体扰动小的挖土设备和方法，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。坡面经机械开挖后要采用小型机械或铲锹进行切削清坡，以使坡度及坡面平整度达到设计要求。

 

　　2、喷射第一道面层

 

　　每步开挖后应尽快做好面层，即对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆。喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜少于40mm，喷射混凝土时，喷头与喷面应保持垂直，距离宜为0.6~1.0m。喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间宜为3~7d。

 

　　3、设置土钉

 

　　土钉的设置先在土体中成孔，然后置入土钉钢筋并沿全长注浆。

 

　　1）钻孔

 

　　钻孔前，应根据设计要求定出孔位并作出标记及编号。当成孔过程中遇到障碍物需调整孔位时，不得损害支护结构设计原定的安全程度。

 

　　采用的机具应符合土层特点，满足设计要求，在进钻和抽出钻杆过程中不得引起土体坍孔。成孔过程中应由专人做成孔记录，按土钉编号逐一记载取出土体的特征、成孔质量、事故处理等，并将取出的土体及时与初步设计所认定的土质加以对比，若发现有较大的偏差要及时修改土钉的设计参数。

 

　　2）插入土钉钢筋

 

　　插入土钉钢筋前要进行清孔检查，若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土应立即处理。土钉钢筋置入孔中前，要先在钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于20mm。支架沿钉长的间距可为2~3m左右，支架可为金属或塑料件，以不妨碍浆体自由流动为宜。

 

　　3）注浆

 

　　注浆前要验收土钉钢筋安设质量是否达到设计要求。

 

　　一般可采用重力、低压（0.4~0.6MPa）或高压（1~2MPa）注浆，水平孔应采用低压或高压注浆。压力注浆时应在孔口或规定位置设置止浆塞，注满后保持压力3~5min。重力注浆以满孔为止，但在浆体初凝前需补浆1~2次。

 

　　对于向下倾角的土钉，注浆采用重力或低压注浆时宜采用底部注浆方式，注浆导管底端应插至距孔底250~500mm处，在注浆同时将导管匀速缓慢地撤出。注浆过程中注浆导管口始终埋在浆体表面以下，以保证孔中气体能全部逸出。

 

　　注浆时要采取必要的排气措施。对于水平土钉的钻孔，应用口部压力注浆或分段压力注浆，此时需配排气管并与土钉钢筋绑扎牢固，在注浆前与土钉钢筋同时送入孔中。

 

　　向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时，宜预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算出实际向孔内注入的浆体体积，以确认实际注浆量超过孔内容积。

 

　　注浆材料宜用水泥浆或水泥砂浆。水泥浆的水灰比宜为0.5；水泥砂浆的配合比宜为1：1~1：2（重量比），水灰比宜为0.38~0.45。需要时可加入适量速凝剂，以促进早凝和控制泌水。

 

　　水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。

 

　　注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。

 

　　用于注浆的砂浆强度用70mm×70mm×70mm立方体试块经标准养护后测定。每批至少留取3组（每组3块）试件，给出3d和28d强度。

 

　　4、喷第二道面层

 

　　在喷混凝土之前，先按设计要求绑扎、固定钢筋网。面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，但在喷射混凝土时不应出现振动。

 

　　钢筋网片可焊接或绑扎而成，网格允许偏差为±10mm。铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200mm，如为搭焊则焊接长度不小于网片钢筋直径的10倍。网片与坡面间隙不小于20mm。

 

　　土钉与面层钢筋网的连接可通过垫板、螺帽及土钉端部螺纹杆固定。垫板钢板厚8~10mm，尺寸为200mm×200mm~300mm×300mm。垫板下空隙需先用高强水泥砂浆填实，待砂浆达一定强度后方可旋紧螺帽以固定土钉。土钉钢筋也可通过井字加强钢筋直接焊接在钢筋网上，焊接强度要满足设计要求。

 

　　喷射混凝土的配合比应通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.45，并应通过外加剂来调节所需工作度和早强时间。喷射混凝土前，应对机械设备、风、水管路和电路进行全面检查和试运转。

 

　　为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设计值，可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射混凝土的射距宜保持在0.6~1.0m范围内，并使射流垂直于壁面。在有钢筋的部位可先喷钢筋的后方以防止钢筋背面出现空隙。喷射混凝土的路线可从壁面开挖层底部逐渐向上进行，但底部钢筋网搭接长度范围以内先不喷混凝土，待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷混凝土。混凝土面层接缝部分做成45°角斜面搭接。当设计面层厚度超过100mm时，混凝土应分两层喷射，一次喷射厚度不宜小于40mm，且接缝错开。混凝土接缝在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑，并喷少量水润湿。

 

　　面层喷射混凝土终凝后2h应喷水养护，养护时间宜3~7d，养护视当地环境条件采用喷水、覆盖浇水或喷涂养护剂等方法。

 

　　喷射混凝土强度可用边长为100mm的立方体试块进行测定。制作试块时，将试模底面紧贴边壁，从侧向喷入混凝土，每批至少留取3组（每组3块）试件。

 

　　5、排水设施的设置

 

　　水是土钉支护结构最为敏感的问题，不但要在施工前做好降排水工作，还要充分考虑土钉支护结构工作期间地表水及地下水的处理，设置排水构造措施。

 

　　基坑四周地表应加以修整并构筑明沟排水，严防地表水再向下渗流。可将喷射混凝土面层延伸到基坑周围地表构成喷射混凝土护顶并在土钉墙平面范围内地表做防水地面，可防止地表水渗入土钉加固范围的土体中。

 

　　基坑边壁有透水层或渗水土层时，混凝土面层上要做泄水孔，即按间距1.5~2.0m均布播设长0.4~0.6m、直径不小于40mm的塑料排水管，外管口略向下倾斜，管壁上半部分可钻些透水孔，管中填满粗砂或圆砾作为滤水材料，以防止土颗粒流失。也可在喷射混凝土面层施工前预先沿土坡壁面每隔一定距离设置一条竖向排水带，即用带状皱纹滤水材料夹在土壁与面层之间形成定向导流带，使土坡中渗出的水有组织地导流到坑底后集中排除，但施工时要注意每段排水带滤水材料之间的搭接效果，必须保证排水路径畅通无阻。

 

　　为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水，应在坑底设置排水沟和集水井。排水沟应离开坡脚0.5~1m，严防冲刷坡脚。排水沟和集水井宜用砖衬砌并用砂浆抹内表面以防止渗漏。坑中积水应及时排除。

 

 

　　1、土钉墙工程质量：

 

　　直接影响地下室基础施工的安全和邻近建筑物的沉降。可能对建设单位、施工单位的经济效益乃至社会效益产生影响。因此，现场施工人员必须加强质量管理，根据以往的施工经验，土钉墙的质量问题一般集中在土钉墙墙面坡度，土钉长度，注浆材料强度，坡面上下段钢筋网搭接长度。在新版规范颁布和实施以来，按土钉墙的主控项目和一般项目进行主次控制。

 

　　2、主控项目：

 

　　锚杆土钉长度：±30mm。尺量检查。

 

　　锚杆锁定力：符合设计要求。现场抽样实测。

 

　　3、一般项目：

 

　　锚杆或土钉位置：±l00mm。尺量检查。

 

　　钻孔倾斜度：±1°。测钻机倾角。

 

　　浆体强度：符合设计要求。取样检验，检查试验报告。

 

　　注浆量：实际注浆量大于理论计算量。检查计量数据。

 

　　土钉墙面厚度：±l0mm。尺量检查。符合设计要求。

 

　　墙体强度。符合设计要求。取样检验。检查试验报告。

 

　　4、质量检测

 

　　1、土钉采用抗拉试验检测承载力，同一条件下，试验数量不宜少于土钉总数的1%，且不应少于3根；

 

　　2、墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜每100m2墙面积一组，每组不应少于3点。

 

　　5、其他

 

　　①、材质的控制。

 

　　钢材、水泥的采购有出厂合格证，钢材、水泥、砂、石均经当地实验室检验合格后方可使用，严禁使用劣质材料，要特别注意石子的粒径和砂中含有过多的小石子，含泥量超标均禁用。

 

　　②、其他注意事项。

 

　　施工前检查降水系统确保正常工作，挖掘机、钻机、压浆泵、搅拌机等能正常运转；施工中检查锚杆或土钉位置，钻孔直径、深度及角度，锚杆或土钉插入长度，注浆配比、压力及注浆量，喷锚墙面厚度及强度、锚杆或土钉应力等；每段支护体施工完后，检查坡顶或坡面位移，坡顶沉降及周围环境变化，如有异常情况应采取措施，

 

　　恢复正常后方可继续施工。