复合土钉支护技术在市政基坑支护工程中的应用 1付永红 2张博

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:1付永红 2张博
[导读] 随着建筑行业的飞速发展,复合土钉墙作为一种结合了多种支护技术和截水技术的复合支护技术,兼备支护、截水等效果,在施工难易方面,其具备土钉墙施工便捷、安全和成孔简单等优点

        1身份证号:41292419780405xxxx;2身份证号:61032219921108xxxx
        摘要:随着建筑行业的飞速发展,复合土钉墙作为一种结合了多种支护技术和截水技术的复合支护技术,兼备支护、截水等效果,在施工难易方面,其具备土钉墙施工便捷、安全和成孔简单等优点,并且对施工场地要求低,完美解决房建施工场地狭小的问题,并且可以随开挖随支护,大大减少施工工期;在基坑稳定性方面,采用的劲性微型桩稳定可靠,抗水平力强,配合土钉较强的抗拉能力,基坑的超载能力强;在基坑止水方面,水泥搅拌桩止水帷幕抗渗能力优良;在经济方面,费用低,与咬合灌注桩比造价降低10%~40%。综上优点,复合土钉墙逐渐被作为深基坑支护设计的优选之一。
        关键词:复合土钉支护技术;市政;基坑支护工程;应用


        引言
        随着社会的发展,社会对于建筑的要求已经不是仅仅停留在最初,社会发展的需要更加多样化,那么土木工程施工的要求就会更高。边坡支护技术在土木工程施工时进行有效应用,对于建筑物的稳定性、施工的安全性、经济效益的提高等均有着积极的促进作用,因此建筑企业对该技术要引起足够的重视。边坡支护技术是土木工程施工过程的采用的重要技术之一,在进行具体的应用时,一方面施工时要严格按照施工要求施工,另一方面,制定合适的支护方案、选择匹配的支护方式非常重要,只有这样才能保证土木工程质量的有效提高。
        1复合土钉支护技术在市政基坑支护工程中的重要作用
        在市政基坑支护工程项目中,其施工质量与安全性在很大程度上会受到复合土钉支护技术支护方案的影响。结合目前的实际情况来看,在我国社会经济不断提升的背景下,我国所涉及到的市政工程项目总量一直呈现出上升的趋势,并且其建设规模也在原来的基础上实现了进一步的拓展,在市政工程项目施工中,深基坑支护施工逐渐成为其中所面临的重点与难点问题,从而逐渐受到了施工部门、设计部门以及监理部门的高度重视,并在此基础上加强了对相关技术的研究工作。在实施相应的深基坑支护开挖项目时,复合土钉支护技术实现了非常广泛的应用,主要是因为该技术具有非常明显的先进性,在对其进行应用时,主要是将土钉墙进行加固,在固定在土地的基础上之后,然后使用相应的预应力锚杆,将边坡旁边的压力荷载转移到滑移面之外的土地深处,在保证锚固力比较充足的基础上,可以在很大程度上提升边坡的安全性以及稳定性能。
        2复合土钉支护原理
        一般是预应力锚杆与土钉组合使用,以增加工作强度,其余的土钉与微型桩和止水帷幕相组合也是常用的组合形式。目前复合土钉支护在黄土地区正在尝试性应用,对于基坑深15m以下,使用复合土钉支护比较安全,但这种支护方式在国内其它地区的使用主要依靠工程经验,而没有详细的受力和机理分析。因此对于复合土钉墙支护的认识不够清楚,设计方法欠缺,有待进一步研讨。虽有业内研究者通过对实际工程进行了应力和位移测试并利用有限元进行了模拟实验,但核心技术终究没被攻破,望业内专家能继续对此进行研讨,使得高端的复合土钉墙支护技术能被大量使用于实际工程当中。
        3复合土钉支护技术在市政基坑支护施工中的应用
        3.1锚杆或钢花管施工
        首先,在锚杆施工过程中,该工程项目第二与第三排设置了相应的土钉杆体,主要是使用了直径为20的钢筋与钢花管,然后采用交错的方式进行分布,其中孔的直径为130mm,之间的距离为2m。在土钉成孔操作过程中,主要是应用了机械成孔与泥浆护壁的形式,在对土钉钢筋进行设置时,安排了相应的支撑架,使用130mm的钻头钻进,最终孔的直径为130mm,角度为10°,当孔深已经达到了设计方案中的相关要求之后,就可以将先前设计好的土钉杆体插入到其中。其次,在钢花管施工过程中,该工程在最深的位置一共设置了八排土钉,周期其中不但要设置土钉锚杆,同时还需要完成对钢花管的设置工作。在具体的设置过程中,主要是通过空气动力锥直接击入到土体当中,最终布置出相应的梅花形状。



        3.2搅拌下沉
        搅拌机冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机或桩架的钢丝绳,使钻杆沿导向架切土搅拌下沉,使土搅松,下沉速度由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于10A,如下沉速度太慢,可从输浆系统补给清水以利钻进。当钻杆下沉至一定深度时,即开始按预定掺入比和水灰比拌制水泥浆,并将水泥浆暂存在集料斗备喷。
        3.3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。
        3.4雨季施工技术措施
        地勘表面该工程土质表层为素填土主要由黏性土组成,层底绝对高程33.19~50.99m,下部为粉质黏土,层底绝对高程32.61~48.59m,透水性均较差,而基坑底绝对标高34.6m,故设计有止水帷幕无降水措施。但由于深圳气候原因,复合土钉墙施工期间的7~10月正值雨季,地下水位变化大,在施工期间,由于经验的不足以及勘察的片面性,导致降雨过后表层素填土内含水率大大提高,在进行土钉成孔时,表层滞水涌出,无法继续施工,另一方面土体含水率上升将降低水泥搅拌桩强度,水泥搅拌桩内的微型桩水平承载能力也将降低,因此,必须采取措施降低土层水含量。对雨季进行复合土钉墙施工的注意事项及质量控制方面进行分析和阐述,对如何在雨季按期保质地完成复合土钉墙施工提供了一个可行的措施,一方面提升了复合土钉墙支护的施工质量,另一方面保证了后续工序的进行,避免了工期的延误,实现了良好的经济效益。
        结束语
        综上所述,基于现代社会经济发展背景下,我国市政工程在其中发挥着非常重要的基础作用,同时市政工程施工规模也在原来的基础上实现了进一步的拓展。在市政工程项目施工中,基坑支护工程属于其中非常重要的组成部分,其施工质量将直接影响到整个市政工程的施工质量。因此,在市政工程基坑支护施工中,复合土钉支护技术受到了相关部门的高度重视,主要是因为该技术可以对以往施工方法中存在的问题进行合理解决。但是,复合土钉支护技术在应用过程中还会受到一定条件的限制,这就需要相关人员对施工现场存在的影响因素进行明确,从而才能在更大程度上提升市政工程施工安全性。
        参考文献
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        [4]赵彦.复合土钉支护技术在深基坑支护工程中的应用[J].科技与企业,2012(10):200-201.
        [5]曹思诚,魏克勤,刘永光.复合土钉支护技术在市政基坑支护工程中的应用[J].天津科技,2011,38(04):37-40.

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