建筑工程深基坑中土钉墙支护施工技术

建筑工程深基坑中土钉墙支护施工技术

摘要:在当前国内高层建筑中,土钉墙技术以其性能可靠、施工工艺简单以及成本低廉等优势,在深基坑支护工程中应用十分广泛。本文结合工程实例,对土钉墙技术展开分析,探讨施工中的技术要点,以期给同类型工程提供借鉴和参考。

关键词:深基坑;土钉墙支护;施工技术

0引言

随着我国经济的不断发展和城市化进程的不断加剧,建筑行业也在持续高速发展。城市化进程让城市的资源日趋紧张,在人口日益增多、土地资源日益不足的情况下,高层建筑已经成为建筑行业的发展趋势,地下空间的开发也成为建筑工程发展的新方向。在高层建筑的深基坑支护工程中,土钉墙支护技术因为其具有的优势而得到广泛采用。为了保证施工质量和深基坑开挖的安全,对于土钉墙技术展开深入研究和分析,有着十分重要的意义。

1工程概况

某高层建筑工包括地上14层、地下2层以及局部7层,建筑总面积为113532平方米;采用箱式结构的地基基础,西侧相邻建筑高度为8米。工程施工时间处在夏季,根据工程实际状况,在西侧和南侧两遍分别采用土钉墙支护结构。场地土质从上而下分别为:杂填土,包括碎石、砖块、煤渣等,土层厚度在3.0-4.5米之间,土层中还有一定水分,结构松散;湿-饱和的粘质粉土,具有较强的可塑性,并且有一定的中压塑性,土层厚度为1.8米;粉质粘土层,具有一定的可塑性、较强的饱和性,低压缩性。土层厚度为1.5米;钻探深度达到静止水位标高38.5米的时候,转为潜水。

2土钉墙支护结构施工

在土钉墙支护结构的设计过程中,通过对施工现场环境、施工标准和施工要求综合分析,之后得出施工结构。土钉墙支护结构直径设定为90mm,从上到下依次有四个层面,其长度分别问6.3m、4.2m、4.2m,土钉墙直径设定Φ20mm、Φ15mm,施工过程中选用二级螺纹钢筋,土钉倾斜角设定为向内7°;水泥浆采用水灰比为1:0.2的常规硅酸盐水泥素浆配比水泥,运用注浆泵灌注,,放坡角度设定为80°;水平和垂直间距均设置为1.2m,运用交叉排放从上之下的钢筋,绑扎为100mm的钢筋方格网;;中砂、碎石和水泥比设定为1:3:3;石子粒径选用4-20mm之间;在坡面喷射混凝土总厚度为120mm。

3土钉墙施工流程和施工要点

3.1土钉墙施工流程

首先开挖第一层土方,一边开挖一边对边路展开修补,然后使用混凝土喷射到要求的厚度实施控制,混凝土喷射的时候要先喷射第一层混凝土,然后对其实施养护,之后再展开钻孔,设置好土钉,通过压力注浆的方式,墙面钢筋网绑扎完成之后,锁定顶端,保持垂直位置之后对钢筋做焊接处理;然后再展开二次混凝土喷射,待到混凝土养护完成之后,再开挖一层土方,整个施工过程循环上述流程,直到将所有施工层面全部完成为止。

3.2土钉墙施工技术要点

土钉墙施工将工作面划分为四个层展开连续开挖,每一层面将其开挖深度限制在3米,最后一个层面开挖深度要达到6.578米,其余的十厘米运用人工开发方式完成。另外,施工工程使用专用设备喷射混凝土,在实施喷射之前,要先通过机械开挖坡面,同时对边坡展开修整工作,先将第一层混凝度厚度限制在20-60毫米之间。然后对使用的设备、水管路和电线状态展开试运行,埋好喷射混凝土厚度标志,展开分段喷射,喷射过程中要注意在不同喷射段设置土钉,从而防止坍塌现象的出现。在土钉钢筋的制作过程中,必须严格依据工程设计和工程标准来预制,并且要注意在土钉钢筋制作前必须对表面做清洁处理,尤其是表面锈渍必须清除干净。混凝土中需要加入早强剂,从而使得混凝土强度得到提升,注浆停止20分钟以后,应该尽快运用浠水泥浆持续灌注。双向钢筋网的使用过程中,向上控制Φ5@100×100mm,必须与土钉连接足够紧密和牢固,确保钢筋不会随意晃动。搭接钢筋的长度要达到30d。钢筋网要与土钉端部保持锁定,并且要与加强筋保持垂直焊接状态,加强筋的直径要达到50mm,钢筋网安装完成以后,要对其展开全面检查,重点要加强隐蔽部位的检查和验收。第二层混凝土喷射施工中,必须要把上层混凝土的不够紧密的部分首先清除,从而将混凝土厚度限制在90mm。二层混凝土喷射完成以后,要做好养护工作,终凝以后,每天对其洒水3-4次,持续一周左右时间的养护工作。

4土钉墙质量控制方法

4.1每层开挖深度的控制

土钉墙支护施工通常运用分段、分层的方式展开,一旦前层工作面完成开挖之后,必须迅速设置土钉,因为比较容易出现塌方现象,所以开挖完成之后,设置土钉必须尽快完成。在基坑的开挖过程中,要通过水准仪对施工展开追踪检测,控制好每层3m的开挖深度,并且要保证稳定的维护结构。放坡要严格按照1:0.3的比例处理,开挖完成以后,要迅速对坡面展开人工修整,坡面平整度要被有效的控制在±30mm之间,首层混凝土喷射需要在对边坡完成修整以后才能开始。土钉的设置必须在钻孔前予以完成,从而将钻孔位置明确的标注出来。孔深的偏差允许范围为±60mm,孔径的偏差允许范围为±5mm,孔距的偏差允许范围为±105mm。由于土钉孔导致的倾斜角会一定程度的降低土钉墙的抗剪强度,所以通常钻孔倾斜角允许有±2°的设计偏差。

4.2做好材料质量检验

本工程中使用的主要材料包括钢筋、水泥,都经过了严格的质量检验,出具了试验报告单,并且具有合格证明,注浆过程中加入的水泥素奖强度大于M10,土钉制作大于两组以上的试块,土钉混凝土墙强度高于C30.

4.3土钉抗拔力标准试验

土钉抗拔力标准试验严格按照《基坑土钉支护技术标准》(CECS95:97)规定来实施试验,确保在实际过程中,土钉能够承受标准载荷。同时估算了土钉界面黏结强度,将二层粘质粉土层作为代表土层,运用相同的施工工艺制作土钉。

4.4基坑变形的有效监控

严格监控支护结构以及周围建筑的安全性和稳定性,在基坑开挖之前,需要在两倍深度至少设置三处观测基准点,对于支护结构展开跟踪监控。在基层四周也可以设置相邻位置的监测点,通常设置在基坑外缘2-3倍深度的位置,通过要对周围建筑和基坑结构展开有效保护,并且将保护行为作为监控的内容之一。本建筑工程东侧是高层办公楼,南侧为市场,均设置了重点的监控。通过对施工进程的考虑,确定了检测间隔,夏季雨季施工过程中,对其实施相应密度和频率的监控,一旦发现变形幅度超过了标准,或者变形频率较大,需要将变形次数增加以保证检测具有有效的连续性。观测结构通过记录最终形成书面材料,能够作为边坡变形的相关理论依据。如果在检测过程中发现边坡出现失稳或变形,需要马上对其展开相应的处理。

4.5施工注意事项

在施工过程中,要注重对原土坡特性的维护和保持,尽量必要使之受到外界环境的影响。开挖基坑以后展开护层,应当尽量减少间隔,防止因为土体扰动而发生塌方。要注重基层的清洁和干净,防止坡体内有雨水渗入。

5小结

土钉墙技术具有成本低、工程简单等诸多优势,本文就土钉墙在深基坑工程中的引用展开论述,着重对其施工要点和施工控制做出了阐述,以推动深基坑技术的进一步发展和完善。

参考文献

[1]王湘.土钉墙施工技术在建筑工程深基坑支护中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015,(23):341.

[2]郎素亚.试论土钉墙施工技术在建筑工程深基坑支护中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(10):1721.

作者:成伟 单位:中铁建工集团青岛工程有限公司