橋樑深基坑土釘牆支護施工的論文
橋樑深基坑土釘牆支護施工的論文
[摘要]本文根據橋樑深基坑土釘牆支護特點，結合河南省原陽至新莊高速公路原陽互通立交A匝道橋深基坑土釘牆支護施工過程，探討其主要控制措施和工藝，以期在同類工程中參考應用。
[關健詞]橋樑深基坑土釘牆支護施工
橋樑深基坑土釘牆支護作為深基坑支護型式的一種，具有能夠合理利用土體的自承能力，施工簡易、經濟、安全、快捷的特點，在狹小場地深基坑支護中被廣泛採用。
一、工程概況
河南原陽至新莊高速公路原陽立交A匝道立交橋0號臺擴大基礎基坑開挖深度11.6m，徵地界寬16m，左鄰進村通道，右鄰民房，如採用正常開挖，將嚴重影響原有通道正常通行，同時也將影響相鄰的民房安全。該橋現場地層情況比較簡單，第一層為0.5～1.5m的填土或建築垃圾；第二層為6.8～8.2米的低液限粘土；第三層為1.5～2.5m的強風化巖；第四層為中風化岩層。
根據現場工程條件，為確保公路交通正常及相鄰房屋安全，確定採用土釘牆支護方案。
二、土釘牆支護的特點
1.能合理利用土體的自承能力，將土體作為支護結構的不可分割部分。
2.結構輕型，柔性大，有良好的抗振性和延性。
3.施工便捷、安全，土釘的製作與成孔簡單易行，且靈活機動，便於根據現場監測變形資料和特殊情況，及時變更設計。
4.施工不需單獨佔用場地，對於施工場地狹小，放坡困難，有相鄰建築，大型護坡施工裝置不能進場時，該技術顯示出獨特的優越性。
5.穩定可靠，支護後邊坡位移小，水平位移一般為0.1%～0.2%，最大不超過0.3%，超載能力強。
6.總工期短，可以隨開挖隨支護，基本不佔用施工工期。
7.與其他深基坑支護型別相比費用低，經濟，可降低造價10%～40%。
三、施工方法
1.施工準備。學習規範，熟悉圖紙，確定基坑開挖線、軸線定位點、水準基點、變形觀測點等。選擇合適的施工機具，並檢查裝置運轉情況，安排現場水、電、照明及施工工作面，材料進場後做好原材料的檢驗與砼、水泥漿的試配。
2.開挖。
(1)應按照規範規定的分層深度按作業順序施工，在完成土層作業面的土釘與噴射砼以前，不得進行下一層深度的開挖。分層深度按照邊坡土質以每層一道或兩道土釘為宜，使土釘均勻分佈於層間；
(2)在支護分層開挖深度和施工的作業順序上，應保證修整後的裸露邊坡能在規定的時間內保持自立並在限定的時間內完成支護。儘量縮短邊壁土體的裸露時間，對於自穩能力差的土體如高含水量的粘性土和無天然粘結力的砂土必須立即進行支護。
3.清理邊坡。基坑開挖後，基坑的邊壁宜採用小型機具或鏟鍬進行切削清坡，以達到設計規定的坡度。
4.孔位布點。土釘成孔前，應按設計要求定出孔位並做出標記編號，孔位的允許偏差不大於150mm。
5.成孔。一般採用人工洛陽鏟成孔，孔徑、孔深、孔距、傾角必須滿足設計標準，其誤差符合《基坑土釘支護技術規程》CECS96︰97的`要求。如出現邊坡土體含水量較大，雜填土較厚，鬆散砂層等情況而不宜進行人工成孔時，可採用鋼管代替鋼筋，利用機械打入土層，鋼管上可每隔300mm鑽直徑8～10mm的出漿孔，梅花形佈置，並以∠30角鋼呈倒刺狀焊於孔邊，以防打管時散落土粒堵塞出漿孔，同時增加其抗拔力，鋼管前端做成錐形，以減少打入時的摩擦阻力。成孔過程中如遇障礙物需調整孔位時，不得影響支護安全，成孔後要進行清孔檢查，對塌孔處應及時處理。
6.置釘及注漿。
(1)置釘。在直徑8～32mm的Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋上設定定位架，保證鋼筋處於孔中心部位，支架沿釘長的間距為2～3m左右，支架的構造應不妨礙注漿時漿液的自由流動；
（2）注漿。成孔後應及時將土釘鋼筋置入孔中，可採用重力低壓（0.4～0.6MPa）或高壓（1～2MPa）方法按配比將水泥（砂）漿注入孔內。重力注漿以滿為止，但需1～2次補漿；壓力注漿採用二次注漿法，並在鑽孔口設定止漿塞和排氣孔；注漿導管應先插入孔底，以低壓注漿，同時將導管以勻速緩慢撤出，導管的出漿口應始終處在孔中漿體的表面以下，保證孔中氣體能全部逸出。導管離孔口0.5～1m時採用高壓注滿，並保持高壓3～5Min；採用鋼管時應使用高壓注漿，注滿後及時封堵，讓壓力緩慢擴散；注漿時需加入早強劑和膨脹劑以提高注漿體早期強度和增大其與孔壁土體的摩擦力。
7.鋪設鋼筋網片。鋼筋網片可用直徑6～8mm盤條鋼筋焊接或綁紮而成，網格尺寸150～300mm；在噴射砼之前，面層內的鋼筋網片應牢固固定在邊壁上並符合規定要求的保護層厚度。鋼筋網片可用插入土中的鋼筋固定，在砼噴射下應不出現振動。
8.噴射砼面層。
（1）噴射砼強度宜採用C20砼。施工順序應自下而上，噴頭與受噴面距離宜控制在0.8～1.5m範圍內，射流方向垂直指向噴射面，在鋼筋部位應先噴鋼筋後方，然後再噴填鋼筋前方，防止在鋼筋背面出現空隙。也可在鋪設鋼筋網片之前初噴一次，鋪設網片之後再進行復噴，一次噴射厚度不宜小於40mm，噴射砼前應先向邊壁土層噴水潤溼；噴射時應加入速凝劑以提高砼的凝結速度，防止砼塌落；
（2）噴射砼面層厚度採用180mm。為保證噴射砼的厚度，可用插入土內用以固定鋼筋網片的鋼筋作為標誌加以控制。當面層厚度超過100mm時應分兩次噴射，每次噴射厚度宜為50～70mm。繼續進行下步噴射砼作業時，應仔細清除預留施工縫接合面上的浮漿層和鬆散碎屑，並噴水使之潮溼，為使砼施工縫搭接方便，每層下部300mm可噴成45°的斜面形狀；
（3）噴射砼終凝後2h，應根據當地條件，採取連續噴水養護5～7d；
（4）土釘牆支護最下一步的噴射砼面層宜插入基坑底部以下，深度不小於0.2m，在基坑頂部也宜設定寬為1～2m的噴射砼護頂。
9.排水系統。
（1）土釘牆支護宜在排除地下水的條件下施工，應採取的排水措施包括地表排水，支護內部排水，以及基坑排水，以避免土體處於飽和狀態並減輕作用於面層上的靜水壓力；
（2）基坑頂部四周可做散水各排水溝，坑內應設定排水溝和集水坑，並與邊壁保留0.5～1.0m的距離，集水坑內積水應及時抽出；
（3）如基坑側壁水壓較大時，可在支護面層背部插入長度400～600mm，直徑不小於40mm的水平導水管，外端伸出支護面層，間距1.5～2.0m，以便將砼面層後積水排出。
四、質量控制
具體操作應執行《基坑土釘支護技術規程》CECS96︰97中的有關規定。對原材料、注漿強度及噴射砼強度、噴射砼厚度、土釘抗拔力進行嚴格試驗或檢驗，確保符合相關規範要求。
施工中還應嚴格進行施工監測，土釘牆支護的施工監測至少應包括：支護位移的測量、地表開裂狀態（位置、裂縫寬度）觀察、附近建築物和重要管線等設施的變形測量和裂縫觀察、基坑滲漏水和基坑內外的地下水位變化等。
五、結語
專案施工完成後，立即邀請有關人員進行了現場檢驗，整體質量符合規範要求，整個施工過程中未出現任何事故，該專案現已順利同車，在同類工程施工中可供參考使用。