刘泽秀
中铁十局集团建筑工程有限公司,山东 济南 250001
摘要:随着经济和建筑行业的快速发展,土钉墙是基坑的首选支护结构,具有提供主体足够的空间施工且易于建造、价格低廉等优势。对基坑周围的土壤进行预加固,例如使用微型桩常用钢管桩,在淤泥存在于基坑底以上,钢管桩必须同水泥搅拌桩一起使用,以保持被支护土的抗剪强度,提高土壤的自身稳定性,减少基坑中的土壤变形和水分。锚杆和垂直花管是主要构件和辅助受力构件,后者只是较小的一个,土壤的侧向压力可以限制并减少土壤的变形[1]。
关键词:房建工程;深基坑支护;土钉墙支护方式;施工技术;质量管理
引言
在房建工程中,深基坑支护部分的施工对房建工程有着不可忽视的作用。随着基坑面积和深度的不断增大,整体的施工难度也相应增加。要想高质量、高水平地完成整体施工,需要相关施工人员和管理人员具备先进且高效的施工技术和管理水平。
1 高层建筑深基坑的施工特点
目前,为了缓解城市里空间环境的压力,建筑的层高不断提升。随着高层建筑施层高的不断加大,基坑需要不断地向更深、更宽的方向发展。有些基坑开挖的长度和宽度能够高达数百米,开挖的面积也不短加大,这样,基坑的支撑防护的难度越来越大,尤其是在弱土层施工环境下,进行深基坑挖掘,有可能会出现较大的沉降问题,这就会对周围的建筑及一些城市设施带去很大的安全威胁。并且,开挖深基坑所需要耗费的时间很长,如果遇到较为恶劣的天气状况,或者是在上面堆放了一些重物,都会导致基坑的稳定性差,这样是非常危险的。并且相邻场地中,如果开展打桩、挖土、混凝土浇筑等施工作业,也会对深基坑开挖工作产生不利的影响,如果相互之间的协调工作做的不好,就会影响到深基坑开挖的质量。结合深基坑开挖的一些特点,必须要做好深基坑支护的安全防范工作,这样才能保障高层建筑施工的安全性,保障建筑的高质量、高品质。
2 土钉墙的作用
与过去使用的土钉墙技术相比,加强型土钉墙具有更显著的应用优势,一方面,加强型土钉墙具有强大的支护能力和相对广泛的应用范围,在此阶段可以用于超前支护和兼备支护,同时,钢管桩与双排或多排水泥搅拌桩形成复合水泥墙,作为加强型复合土钉墙的支护面,可以有效阻水,分层开挖基坑时可防止软弱土层滑移和隆起。另一方面,使用该技术作为支护不仅使施工过程变得非常简单,而且使工程设计成为可能,可以轻松管理成本。在通过不断开挖土方工程进行的混凝土支护工程中,因为土体出现横向移动,用于土方工程的土钉的长度必须穿透自然的滑移面。因此,当斜坡沿滑动表面具有滑动问题时,被钉入稳定土壤中的土钉用作固定物,从而避免在斜坡上的滑动问题并且也缝合了土钉。此外,在锚杆的高压灌浆期间,可以加固斜坡上的土壤,这主要是因为灌浆压力被控制在约0.5MPa。由于压力,泥浆沿着土壤的裂缝和孔隙扩散并起到补强作用。在施工过程中,微桩的直径主要控制在250~300mm,土钉之间的间距控制在0.5-2.0m。钢笼或型钢可用于骨架构造,在施工过程中,必须确保边缘距离矿坑底部至少延伸2.0-4.0m。此外,在施工过程中,垂直钢管桩的直径应控制在48-60mm。
3 土钉墙施工技术
3.1 基坑开挖
在开挖基坑之前,在基坑周围形成水泥土混合防水帷幕,以防止基坑外部的地下水侵蚀基坑壁。在基坑中使用井口沉降法来保持工作表面干燥,应结合土钉墙施工机械的要求严格控制基坑钻探的分级深度,并最好与土钉的放置相匹配,尤其是在软土层中,它不应超过2m,严禁过度挖掘。同一层开挖表面的支护结构可以分为独立的结构部分,确保两个结构部分均保持平衡。通常,应逐层进行斜坡支护,以免上层松动和剥落。
3.2 放坡开挖及坡面喷射混凝土
(1)土方开挖应在基坑降水二周后分层分段进行,自上而下逐层施工。(2)固定钢筋网的插筋应按“梅花形”布置,水平方向遇到障碍物时可适当调整角度予以避开。(3)喷射混凝土应随土方开挖分层分段进行,喷射前应清除坡面虚土,同一分层内喷射顺序应自下而上,钢筋保护层厚度为20mm。喷枪与喷面应保持垂直,距离宜为0.6~1.0m。(4)喷射混凝土配合比为:水泥∶砂∶石∶水=1∶2∶2∶0.5。水泥采用P.C32.5级复合硅酸盐水泥;细骨料为中粗砂,含泥量应小于3%;粗骨料选用粒径不大于20mm的级配砾石。(5)空压机风量宜不小于6m3/h,喷射压力不小于0.15MPa。
3.3 编网施工
①应用直径6.5mm大小的钢筋,制作规格尺寸为@200mm×200mm或者@250mm×250mm的钢筋网,连接应用直径6.5mm的“U”形卡固定。②钢筋网片用一道C14横向压筋,横向压筋与土钉头焊接牢固。钢筋网片均应与上部搭接,给下步留茬,搭接长度不小于300mm,接头处弯钩长度不小于65mm,钢筋网片采用花绑绑扎形式,横向接头钢筋平接(不弯钩),搭接长度不小于35d,在同一水平面上的接头不得大于50%。③在铺设钢筋网片时,应使其与坡面保持一定间距,可用石块将其略微垫起,这有助于保证喷射混凝土层的厚度在30mm以上。④坡面上部卷边钢筋编成@250mm×250mm钢筋网形式,钢筋长度与卷边长度一致,接头钢筋平接(不弯钩),采用花绑绑扎形式,搭接长度不小于35d。
3.4 土钉安装及注浆
(1)土钉施工要求紧随土方开挖分层支护,上层土钉施工完毕48h后方可进行下层土方开挖,严禁超挖。(2)土方开挖后要求在24h内完成土钉安设及挂网、喷面施工,在淤泥质地层开挖时,应在12h内完成土钉安设及挂网、喷面施工。(3)钢管土钉应按设计要求钻设注浆孔和焊接倒刺,同时将钢管头部加工成嘴状并封闭。(4)钢管土钉采用击入法施工,穿越搅拌桩段采用引孔法施工,土钉倾角为15度。(5)开始注浆前或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。(6)注浆压力不应小于0.6MPa,注浆顺序从管底向外分段进行,最后封闭,土钉注浆后平均直径不小于60mm。注浆水泥采用P.O42.5级水泥,水灰比为0.5~0.6。(7)水泥浆凝结硬化后会产生干缩,要在管口进行二次甚至多次补浆。(8)若久注不满,在排除水泥浆渗入地下管道或冒出地表等情况后,可采用间歇注浆法,即暂停一段时间,待已注入浆液初凝后再次注浆。
4 高层建筑深基坑支护工程质量控制方式
4.1 施工管理措施
对于加强型土钉墙支护结构,除了需要仔细设计之外,还必须执行信息化施工,因为与其他支护结构的最大区别是它们通过被动力起作用,当土体变形时,水平锚固管的拉力逐渐作用,水平锚固管的拉力主要是由于灌浆水泥与周围土体之间的摩擦阻力,灌浆是土钉结构的重要组成部分,需要确保压力和钢筋的精确对准。在施工过程中,需要及时提供支护监控信息的反馈,并且根据需要采取预防措施,以确保项目安全并最大限度减少投资。
4.2 变形监测
基坑施工,特别是深基坑的施工,必须进行变形监测,包括桩顶/坡顶沉降变形、基坑周边地表竖向位移监测、周边管线监测、巡视监测等。通过全面的监测,掌握基坑现场及周边的变形情况,并根据所监测到的变形数据信息采取有效的技术性措施,以降低变形带来的危害,从而具备更高的安全性。
5 结语
总之,如果能够科学利用深基坑支护技术就能够有效提升高层建筑的施工质量,我们要加强深基坑支护技术的研究工作。目前,在深基坑支护施工过程中还存在一定大问题,实际施工过程需要将预应力锚杆技术与土钉墙有机结合,以提高该技术的有效性[2]。
参考文献:
[1]吴逸宏.加强型土钉墙在深基坑支护中的应用[J].广东建材,2018(3):83-85.