1.工程概況

　　某工程地標高為417. 87~419. 32m,高差小于1. 5m。建筑物主樓11層,地下室2層, +0. 000相當(dāng)于絕對標高418. 50m,基礎(chǔ)平面為矩形,南北寬71. 4m,東西長161. 0m,基坑底標高為-11. 2m。基坑南側(cè)緊鄰一棟4層磚混辦公樓,距基坑6. 8m。地下水深度為-10m。

　　2.深基坑支護方案的選擇

　　由于本工程基坑支護量較大,開挖土方量大,支護施工與土方開挖交替進行等因素,本工程支護施工采用分層分段進行,土方開挖提供出一段作業(yè)面,即可進行支護施工,每層支護施工均從上向下進行。

　　根據(jù)場地周邊情況,基坑南面放坡較小,東西車道二次開挖緊鄰施工道路,故均采用土釘支護,共計2789 m2采用復(fù)合土釘墻支護。放坡處理,坡度為1:0. 5。

　　3.支護的設(shè)計方案

　　3. 1.放坡坡面處理為:

　　(1)間隔1. 6米人工打入1米長螺紋16鋼筋,梅花形布置;(2)鋪設(shè)Φ4間距200鋼絲網(wǎng)片一層;(3)噴射C20砼60+10mm厚。

　　3. 2.支護面處理：

　　由于南部雜填土較厚,故統(tǒng)一取-3. 0m為土釘支護坡頂,以上土放坡處理,考慮為堆載。土釘支護頂部加一排9米土釘進行加固,第三排土釘間隔改為預(yù)應(yīng)力錨,長度為13米,自由段為3米,錨桿張拉預(yù)應(yīng)力為55KN。

　　東西車道邊坡按1: 0. 3放坡,坡道基坑邊坡采用2米長40鋼管土釘墻進行支護加固。

　　3. 3.對邊坡的管理要求:

　　(1)坡頂2m內(nèi)嚴禁堆載和臨建;(2)搞好坡頂坡底排水,嚴禁地表水進入土體中;(3)做好變形觀測和支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力觀測;(4)做好日常專人巡檢工作;(5)做好檢測分析:基坑支護期間,每開挖兩米深進行一次變形觀測,基坑降水運行期間,每周觀測一次;當(dāng)穩(wěn)定后觀測時間可適當(dāng)延長直至回填完畢。

　　4.施工工藝

　　4. 1.土釘墻設(shè)計參數(shù)

　　⑴東、西、北三邊放坡坡面處理:

　　間隔1. 6米人工打入1米長直徑16mm鋼筋,梅花形布置;鋪設(shè)直徑4@ 200鋼筋網(wǎng)片一層;噴射砼60±10mm厚。

　　⑵南邊支護設(shè)計為上部3米按照放坡面進行處理。在-3. 0m處設(shè)一寬700mm的平臺,作為土釘支護坡頂。

　　下部設(shè)七層土釘,間距除第一層與第二層間距為650mm以外,其余均為1300mm,水平部距均為1300mm。第三層土釘間隔改為預(yù)應(yīng)力土錨,長度13米,自由段3米,錨桿張拉預(yù)應(yīng)力為55KN。土釘體直徑為150mm。第一層土釘主筋為2直徑18,長度為9米。第二層土釘主筋為2直徑18,長度為10米。第三層土釘主筋為2直徑20,長度為10米。錨桿主筋為1直徑32,長度為13米。第四層土釘主筋為2直徑20,長度為10米。第五層土釘主筋為2直徑9. 5米。第六層土釘主筋為2直徑20,長度為9米。第七層土釘主筋為2直徑18,長度為7米。每層土釘體處設(shè)直徑16加強筋一道,預(yù)應(yīng)力錨桿處設(shè)一道槽鋼25c與錨桿采用螺絲連接(設(shè)墊板),土釘墻面設(shè)直徑8@ 200雙向網(wǎng)片噴射100±20mm厚砼。

　　(3)車道支護設(shè)計為七層土釘,采用直徑40mm鋼管,水平間距底排距坑底550mm以外,其余均為1400mm,豎向間距均為1500mm。土釘長度為2米,傾角為13度。

　　4. 2.土釘支護施工方案

　　(1)土方開挖及支護施工分層進行,上層土釘漿體及噴射混凝土面施工完5天以后方可開挖下層土方及進行下層土釘施工。

　　(2)基坑開挖和土釘墻施工應(yīng)按設(shè)計要求自上而下分段分層進行,在機械開挖后,應(yīng)輔以人工修整坡面,坡面平整度的允許偏差為±20mm,在坡面噴射混凝土支護前應(yīng)清除坡面虛土。

　　(3)土釘施工工藝

　　測定孔位→成孔→安設(shè)土釘→注漿→安裝連接件、綁扎加強筋及鋼筋網(wǎng)片→噴射墻體混凝土→設(shè)置坡頂、坡面和坡角的排水系統(tǒng)

　　A、測定孔位:按圖紙要求用鋼尺確定孔位并做好標記,孔位誤差小于100mm。

　　B、成孔:成孔采用人工洛陽鏟成孔。嚴格控制成孔的位置和角度偏差。成孔傾斜角偏差不大于3度。錨釘主筋每隔2. 0m設(shè)置一個拉桿定位支架。成孔后將錨桿下入孔內(nèi),錨桿下入前應(yīng)清除孔內(nèi)虛土。在雜填土施工時必須注意成孔的質(zhì)量。若洛陽鏟成孔困難采用錨桿機成孔現(xiàn)場備兩臺錨桿機。

　　4. 3.錨桿施工工藝

　　錨桿抗拔試驗,試驗合格后,方可進行全面張拉施工。

　　土方開挖后清理工作面→施工放線→錨孔編號管架平臺搭設(shè)→鉆機就位→成孔→下錨→注漿→安裝腰梁→固定錨墩、錨具噴射墻面混凝土→張拉→鎖定→封錨

　　(1)錨孔施工:

　　A、清理工作面,測量定位:主要靠機械修坡,人工配合,坡面檢查合格后按設(shè)計要求測量放線,孔位放線偏差不得大于20mm。鉆進過程用測角儀控制鉆孔方向。以滿足精度要求。

　　B、鉆機就位:人工洛陽鏟應(yīng)人工定位,計算夾角所對應(yīng)的洛陽鏟固定長度所對應(yīng)的高度,確保成孔角度滿足設(shè)計需求。錨桿機用測角儀定向,鉆桿與水平夾角控制在設(shè)計要求: 15°,并確保鉆機安裝支架牢固穩(wěn)定,在造孔過程中不易出現(xiàn)晃動。成孔前,應(yīng)檢查鉆頭直徑,不得小于設(shè)計孔徑。

　　C、鉆孔順序:土釘與錨桿從上向下施工、組織好交叉與流水作業(yè)。

　　D、鉆孔深度:為了確保錨孔深度,鉆孔深度應(yīng)大于設(shè)計深度0. 5M以上。

　　E、特殊情況處理:鉆孔應(yīng)根據(jù)使用鉆機性能和錨固地層嚴格控制。防止鉆孔扭曲和變形,造成下錨困難或其他意外事故。如遇地層松散、塌孔、縮孔現(xiàn)象,立即停鉆。及時進行固壁灌漿處理(灌漿壓力0. 1~0. 2Mpa),待水泥漿初凝后,重新掃孔鉆進,以使鉆孔完整,若遇錨孔中有承壓水流出,待水壓、水量變小后方可下安錨筋與注漿。必要時,采用灌漿封堵二次鉆進等方法處理錨孔內(nèi)部積水。

　　F、錨孔檢驗:錨孔成孔結(jié)束后,需經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗合格后方可進行下道工序。錨孔的允許偏差應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。

　　G、鉆孔記錄:鉆進過程中對每個孔的地層變化、鉆進狀態(tài)(鉆壓、鉆速)、地下水及其它特殊情況做好現(xiàn)場施工記錄。

　　(2)制作錨桿體

　　本工程采用1半徑32的鋼筋為錨桿體每隔2米焊定位支架一道。錨桿成孔前,先進行制作,鋼筋必須平直,定位準確。并進行編號標識,單獨存放。在安裝前應(yīng)妥善保管,以免腐蝕和機械損傷。

　　(3)下錨

　　錨空經(jīng)驗收合格后,將相應(yīng)的錨桿體由人工抬至孔口安放,安放時要慢慢送入,避免錨桿體變形。

　　(4)注漿

　　采用一次常壓注漿(≤0. 3Mpa)孔底反漿方式注漿,直至錨孔孔口溢出漿液或排氣管停止排氣且有稀水泥漿壓出時,方可停止注漿。注漿結(jié)束等初凝后,進行孔口二次補漿,補漿至孔口。注漿作業(yè)過程中,應(yīng)做好注漿記錄。施工每種水泥漿每50立方米或不足50立方米每班組留一組試塊,每組試塊6個。

　　(5)安裝腰梁,固定錨墩、錨具等

　　將25c槽鋼固定于錨桿標高,然后安裝錨具與錨墩、錨墊。

　　(6)張拉①錨索張拉應(yīng)在錨固灌漿抗壓強度達到15Mpa時,方可進行。②所有張拉設(shè)備儀器必須在張拉前進行標定,以便獲得油壓千斤頂與千斤頂張拉力之間的關(guān)系曲線。從而指導(dǎo)張拉過程中張拉力的施加。③張拉原則正式張拉前,取20%的設(shè)計張拉荷載,對基預(yù)張拉1~2次,使其各部位接觸緊密。④預(yù)應(yīng)力的張拉預(yù)應(yīng)力筋正式張拉前,先張拉至設(shè)計荷載的105% ~110%,在按規(guī)定值進行張拉。錨桿體受力要均勻,發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)分析原因,并及時處理解決

　　a.錨桿托臺座的承壓面應(yīng)平整,并與錨桿的軸線方向垂直;

　　b.錨具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密貼對中。千斤頂軸線與錨孔及錨桿軸線在一條軸線上。不得旁壓或偏折錨頭,確保荷載均勻同軸。必要時用鋼墊片調(diào)整;

　　c.初始張拉,確保錨固體各部分接觸密貼;

　　d.完成張拉并保存張拉記錄。(7)封錨錨桿鎖定后,做好記號,觀察三天,沒有異常情況,即可用手提砂輪機切割余露錨頭,嚴禁電弧、氣割切割。留5~10cm外露錨桿防滑,最后用水泥砂漿注滿墊板及錨各部分空隙,防止銹蝕和兼顧美觀。

　　4. 4.噴射混凝土前,布設(shè)拉筋,并與土釘體主筋固定,第三層錨桿施工后用槽鋼固定,同時鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片,然后噴射混凝土。

　　4. 5.噴射混凝土作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定:

　　噴射作業(yè)分段進行,同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自上而下,一次噴射厚度為自然放坡面30mm、支護面50mm。噴射分兩層進行,后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進行,若終凝1h后再進行噴射,應(yīng)先用風(fēng)水清洗噴層表面。混凝土終凝3h后方可進行下一層土方開挖。

　　作業(yè)開始時,先送風(fēng),后開機,再給料,結(jié)束時,待料噴完后,再關(guān)風(fēng),向噴射機代料應(yīng)連續(xù)均勻,機器正常運轉(zhuǎn)時,料斗應(yīng)保持足夠的存料,噴射機的風(fēng)壓滿足噴頭處的壓力在0. 1Mpa。噴射作業(yè)完畢或因故中斷噴射時,必須將噴射機和輸料管內(nèi)的積料清除干凈。

　　噴射混凝土?xí)r,噴頭使用具備良好的工作性能的噴頭,噴頭與受噴面應(yīng)保持垂直,距離為0. 6-1. 0m。

　　噴射混凝土終凝2h后,進行噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間根據(jù)施工時的氣溫確定,養(yǎng)護時間不少于7天。氣溫低于+5℃時,不得進行噴水養(yǎng)護。

　　4. 6.放坡坡面的處理根據(jù)土方開挖進度,開挖一層土方,對其上的放坡面進行平整,及時打入鋼筋,并掛網(wǎng)噴射混凝土,對其表面進行硬化。開挖一層,施工一層。噴射混凝土前應(yīng)確保其坡面上沒有撬棍等能撬動的松動塊料,確保坡面平整,噴射厚度為60±10mm,符合設(shè)計要求。

　　4. 7.施工所用原材料要求

　　(1)水泥選用安徽生產(chǎn)的“海螺”牌32. 5R水泥。

　　(2)砂的含泥量不得大于3% (重量比)。砂中云母、有機物、硫化物和硫酸鹽等有害物質(zhì)的含量不得大于1% (重量比)。

　　(3)土釘及錨桿體材料選用首鋼、酒鋼、寶鋼、龍鋼、攀鋼中的一家。

　　(4)施工過程中嚴格按配合比要求進行配制,使土釘注漿純水泥漿漿體達到設(shè)計強度20Mpa;錨桿使用純水泥漿體達到設(shè)計強30Mpa。

　　5.施工監(jiān)測

　　支護監(jiān)測是支護設(shè)計中的重要組成部分。通過監(jiān)測手段可隨時掌握基坑周邊環(huán)境的變化及支護土體的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度和支護效果,為設(shè)計和施工提供信息。通過信息反饋體系,可及時修改支護參數(shù),改善施工工藝,預(yù)防事故發(fā)生。

　　(1)布置變形監(jiān)測點及沉降監(jiān)測點;

　　(2)通過監(jiān)測基坑邊壁的變形,繪制變形觀測曲線圖,分析變形速率和位移量,確定其對邊坡穩(wěn)定、對地面建筑物和地下管線的影響程度。

　　(3)通過監(jiān)測基坑的沉降,編制沉降成果分析資料,分析沉降過程趨勢和各測點的不均勻沉降量,確定其對樓房的影響程度。

　　6.應(yīng)用效果

　　6. 1.縮短了工期,土方開挖與邊坡支護同步進行,基坑開挖到基底墊層澆筑完成只用了60天。

　　6. 2.解決了場地狹小給施工帶來的不利影響,并保證了相鄰建筑的安全,基坑四周建筑物和地下各種管線安全無恙。

　　6. 3.支護效果良好,基坑支護完成后,根據(jù)對基坑邊壁幾何尺寸進行的測定,邊壁完全符合地下室墻體外墻模的要求,另根據(jù)基坑邊壁位移的時程曲線分析,基坑邊壁位移收斂,最大位移量為6 mm。根據(jù)沉降觀測成果表分析,基坑沉降量較小,沉降均勻,未發(fā)現(xiàn)突變異常。

　　6.4.應(yīng)用土釘墻支護技術(shù),施工速度快,造價低,安全可靠,具有廣闊的發(fā)展前景。