王洪波
中国建筑第二工程局有限公司 湖南长沙 410000
摘要：钢管桩结合土钉墙施工技术是房建基坑支护和道路边坡支护中应用较多的原位土体加筋技术，是基础边坡经过钢筋制成的土钉加固，在表面上铺设一层钢筋网，然后喷射一层混凝土的边坡加固技术。主要构造是设置在坡体上的加筋杆件和周围的土体牢固粘结，形成的一种复合体，以及表层所构成的类似重力挡土墙的支护结构，钢管桩结合土钉墙施工技术可大幅度提升房建基础支护边坡的稳定性，具有施工简单，效果显著等优势，具有良好的发展前景。基于此，开展房建基坑支护工程的土钉墙施工技术的研究分析就显得尤为必要。
关键词：基坑支护;钢管桩;土钉墙施工技术;土方开挖
引言
以某房建基坑项目开挖施工为工程背景，根据项目地质特点、开挖深度与周边环境特征，采用钢管柱土钉墙支护方式，并对支护体系进行分析研究，提出钢管桩结合土钉墙施工关键技术，并通过局部抗拉验算与抗承压水(突涌)验算核算施工效果。研究结果说明：相对于一般性的施工支护，钢管桩作业具有稳定性强、结构轻型、封密度高的特点，有效增强了房建基坑的支护效果，对防止产生基坑的坍塌具有明显作用，为以后类似工程项目提供技术支持。
1工程特点
该工程的基底面积较大，支护工程量较多，采用土钉墙结合微型钢管桩支护方案，其特点主要有几个方面。1)周边条件复杂该工程周边环境条件比较复杂。周围环境及地下管线情况为：西面临近的既有建筑为两幢砖混结构8层建筑，一幢砖混结构2层建筑，另有两条紧邻西侧围墙南北走向埋地电缆，该区段为重点监测和防护部位。2)技术管理要求高该支护采用土钉墙，局部结合微型钢管桩，基坑深度达到7.2m，施工过程中技术管理要求高。3)支护与挖土作业关系密切由于土钉要分层施工，且每个施工段不能过长，因此要求土方开挖时要分区、分层开挖。每层的开挖不能过深，要与土钉的设计间距相适应。土钉墙施工的重点之一就是有计划地控制土方开挖。
2房建基坑工程钢管桩结合土钉墙施工技术
2.1钢管桩施工
施工前应进行场地平整，以确定桩顶标高及钻机；按设计施工图纸进行桩位定位，桩位误差小于50mm；采用XY-100型钻机成孔；安装钢管；将注浆管插入钢管底以上0.5m后，开始灌注水泥砂浆，待灌浆压力达到0.5MP后停止注浆；冠梁施工；钢管桩及冠梁施工完成后应养护7天以上方可进行开挖边坡及土钉墙支护。
2.2土方开挖
土方开挖是钢管桩结合土钉墙支护的关键，为避免在开挖中发生边坡坍塌，需要边开挖边支护，从而最大限度上保证施工的安全性。施工条件允许的情况下，优先为基坑支护提供工作面，以便增加共同施工时间，加快施工进度。土方开挖量比较大，为保证开挖质量和效率，本工程采用了分段、分层开挖的方法，为避免发生坠落伤人事故，在基坑顶部边缘4m之内，严禁堆放任何物体，在具体开挖中，开挖长度控制在20m左右。对于本工程边坡适宜采取两步开挖:开挖第一层土至3．0m深度，进行第一道锚杆及钢筋网喷射混凝土面层施工;开挖第二层土至5．05m深度，进行第二道自钻锚杆及钢筋网喷射混凝土面层施工;控制土方施工节奏，避免超挖，务必在上一层锚杆注浆及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后才能开挖下层土方及锚杆支护。为防止基坑遭受雨水及地上水的浸泡，基坑开挖后，及时验收。弃土应及时运出基坑，基坑顶4m范围之内不得堆放材料。基坑四周设置护栏，上下基坑设置马道，并采取防滑措施。土方施工时采取淋水降尘的措施，在出口处设冲洗池和沉淀池，车辆出场前进行清洗。
2.3锚杆、土钉施工
完成修坡以后需要对锚杆和土钉进行定位并成孔。在进行定位过程中，要防止对地下管网造成损害。此次项目运用了预应力锚杆进行作业，因为此项目施工中土层较为复杂。
在进行成孔过程中，成孔的孔位误差需控制在10cm以内，孔深误差需控制在0.5cm以内。注浆压力控制在0.4MPa左右。在进行注浆过程中，要根据泵压和水泥浆流动性对注浆压力进行控制。运用孔底注浆的方式，对需要进行补浆的体积进行确定，有效增强锚杆以及钻孔的整体性，提高整个边坡作业施工的效率。为了提高浆液的纯净性以及细腻性，在进行注浆过程中需要对石头等颗粒大的杂物进行过滤。若项目施工中断大于30min，需要对注浆泵和注浆管道进行清理。
2.4喷第二次混凝土
喷射混凝土的顺序自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m，射流方向垂直指向喷射面，但在钢筋部位，先喷填钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。为保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值，可在边壁面上垂直打入短的钢筋段作为标志.当面层厚度超过100mm时，分两次，每次喷射厚度宜为50～70mm。在继续进行下步喷射混凝土作业时，仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑并喷水使之潮湿。喷射混凝土终凝后2h，连续喷水养护5～7d或喷涂养护剂。喷射混凝土强度可用边长100mm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组试件，每组3块。
2.5基坑监测
该工程基坑面积大、深度深、基坑边有建筑物，因此基坑监测显得尤为重要。委托专业监测单位对基坑施工实行全程跟踪监测，且项目部同步进行自行监测，确保第一手数据。基坑周围工设置24个观测点，其中水平位移观测点12个，沉降观测点12个，另设置水平位移控制基准点4个，沉降控制基准点4个。监测内容包括：①支护位移的测量；②地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；③附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察；④基坑渗、漏水和基坑内外的地下水位变化。监测方法：采用精密全站仪及水准仪进行位移变形观测、肉眼巡检等。监测周期：在支护施工阶段，每天监测2次；在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下适当减少监测次数。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束、支护退出工作为止。
2.6应急措施
1）由于基坑施工受各种客观因素的影响，可能会发生各种险情，为能及时排除险情确保安全，采取如下应急措施：（1）在土方开挖和土钉墙施工阶段进行24h监控，监控内容包括墙体水平位移，土钉墙结构变形，周边土体道路及管线的变化；（2）施工现场准备砂袋，当围护体位移超过预警值时，使用砂袋压载，防止支护结构位移的发展；（3）当支护结构的位移增大时，必须时可使用挖土机迅速回填土方反压，以阻止位移的进一步发展，并在位移处设置超前支护，待稳定后方可继续开挖。2）坑底土体隆起的应急措施。由于围护体滑移造成的坑内土体隆起，采取处理围护体滑移的措施，同时用重物（叠袋、回填土）压制隆起土体。
结语
复合土钉墙支护体系技术具有良好的经济、实用、安全、可靠的特点，其优势正逐渐得到越来越广泛的应用；对于控制基坑变形，保护基坑周边建筑物、地下管线的安全能启到良好的应用效果；可根据基坑开挖深度、工程地质条件、水文地质条件、周边环境选择适宜的复合土钉墙组合型式，其应用前景广阔。
参考文献
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