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1、论建筑工程基坑围护施工技术 摘要:基坑支护的本质要点就是止水挡土以供坑内安全施工,无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此,只不过采用的计算方法和施工工艺各有不同。复合土钉墙成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题。其施工周期短,与挖土同时进行,很少占独立工期。 关键词:建筑工程;基坑围护;施工技术 现行工程中常用的复合型复合土钉墙支护,主要是水泥土搅拌桩与复合土钉墙的结合应用。其原理主要是:通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固,解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩
2、插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题,形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。因此,复合型复合土钉墙适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土。 1、工程概况 某项目由16个单体组成,有沉淀池、滤池、废水池、清水池等大型水池类构筑物,均采用砂垫层换填地基,基础为大板筏基。砂垫层基底标高为-5m,大板筏基基底标高为-0.3m,砂垫层厚度4.7m。该项目由西班牙德利满公司负责所有安装系统设计及设备的供应。由于系统图纸出图较晚,在沉淀池与滤池结构完成后,外方设计要求在该两个单体中间地基里增添一条Φ1000mm排泥管,排泥管埋设深度-3.8m,
3、并在排泥管长度方向上间隔15m设置一口阀门井。为埋设此排泥管,必须在沉淀池与滤池当中的砂垫层地基里开挖沟槽。地下水位较高,为-0.7m;砂垫层采用中粗砂,密实度为1.65t/m3。所以,基坑都处于砂垫层地基中,在水头压力差作用下,极易产生流砂及管涌;在基坑边两个单体的自重荷载下,砂更无自立的可能性,极易产生坍塌。故在这种地基里,基坑围护的方案选择是非常谨慎的。 2、基坑围护方案 针对基坑支护的功能特点,结合本工程的实际情况,首先考虑对砂垫层进行土体加固,加固范围为开挖面四周。通过土体加固,一方面使被加固土体的渗透系数降至10-5～10-8cm/sec,保
4、证土体的抗渗性能;一方面使被加固土体的强度达到1Mpa以上,保证土体的自立性和强度。由于沉淀池与滤池距离仅为4m,上空高度仅2.7m左右,基坑四周根本没有供大型桩机作业的场地,所以无法采用灌注桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩等施工工艺来对砂垫层地基进行土体加固。唯一可行的就是采用双液注浆,浆液与砂凝结固化后成为水泥砂浆块体,强度与抗渗性能都比较好。鉴于地下水位较高,砂的渗流性较好,为保证注浆效果,决定采用分层压密注浆工艺对砂垫层进行地基加固。出于场地限制及造价上的考虑,决定采用复合土钉墙作为基坑的支护形式:土钉沿深度方向布置3排,间距1m,采用梅花型布置;土钉长度6
5、.5m,采用Ф48*3.5mm国标焊接钢管。 3、基坑围护施工 复合复合土钉墙施工工艺流程: 分层压密注浆 定位放线:根据设计方案,确定分层压密注浆孔位,用短钢筋作好标志。 钻孔:孔位确定后,钻机就位并安放牢固平稳,然后开始钻孔,采用干钻法,钻孔直径50mm;注浆:钻头钻至设计标高后,将钻杆上部(钻杆为Ф503无缝钢管)与注浆泵连接,从底部开始注浆,通过液压注浆泵将水泥浆液注入土中;钻头呈花管形式,顶端封闭,四周开直径8mm注浆小孔。每层注浆完成后,将钻杆提升0.3m,边拔边注,直至注到孔口,拔出钻头,封孔候凝;养护:养护时间为28天,待注浆结束2
6、8天后,方可进行复合土钉墙施工工作。开挖前,采用静力触探法检测注浆加固体的抗压强度。 复合土钉墙施工 放线:根据设计图纸,确定基坑开挖边线,用木桩和白灰作出开挖线标记;土方开挖:分三次开挖,第一次至-1.8m,第二次至-2.8m,第三次至-3.8m。边开挖边支护,分层开挖,分层支护,挖完亦支护完。土方开挖必须和支护施工密切配合,前一层土钉完成注浆1天以上方可进行下一层边坡面的开挖。开挖时铲头不得撞击网壁和钉头,开挖进程和复合土钉墙施工形成循环作业。 修坡:要求坡面修理平整,确保喷射砼质量;土钉制作、成孔:土钉按照设计方案制作,钢管四周开注浆小孔,小孔直
7、径8mm,小孔在钢管上呈螺旋状布置,小孔间距50mm,钢管口部1m范围不设注浆孔,钢管末端封闭。土钉位置、间距及角度根据设计图纸要求,用空压机带动冲击器将加工好的土钉分段焊接打入土中。 编制钢筋网:将Φ6.5钢筋拉直,钢筋网片按照设计之间距绑扎。土钉成孔后,端部用Φ16螺纹联系筋、井字加强筋焊接压在钢筋网上,使钢筋网片、土钉连成整体。土钉与加强筋、联系筋之间均焊接联接,焊缝长度符合规范要求。钢筋网编扎接长度及相临搭接接头错开长度符合规范要求,在不能满足规范要求的,必须用电焊焊接牢固。 喷射砼:在土方开挖、修坡之后,钢筋网编焊完成后,进行混凝土喷射,一次喷
8、射总厚度≥100mm,石子粒径5～10mm,最大粒径
