上海城建市政工程(集团)有限公司200065
摘要:文章分析了土钉墙支护主要的技术特征及其应用范围,同时阐述了土钉墙支护技术具体应用前应做哪些准备,并对其在深基坑施工中的具体运用方法进行了探究,最后再结合工程实际,深入探析土钉墙支护技术运用在深基坑施工中的流程与效果。旨在科学运用土钉墙支护技术,合理提升深基坑施工效果。
关键词:深基坑施工;土钉墙支护技术;运用
一、解读土钉墙支护技术
(一)技术特征
于现代化建筑项目而言,深基坑施工环节涉及到的土钉数量十分庞大,且随着土钉数量不断增大,伴随其中的土钉密度会逐步缩小。基于此种情况,极易发生土钉损毁问题,进而影响到整体支护作用。
包含于土钉墙支护技术较为显著的一个特征便在于具体运用环节所需土钉量较大,而使用大量土钉的根本目的在于提升深基坑整体安全性。时代发展,科技水平提升,人们进一步对土钉墙支护技术进行了深化,将支护作用分派给连续墙、桩等部分,由此所需使用到的土钉支护材料显著缩减,于施工单位而言,起到了非常好的成本节省目的,即实现效益最大化。此外,深基坑施工阶段运用土钉支护技术,可起到缩短施工工期的作用。
土钉墙支护技术对土层的适应力较强,同普通类支护技术相比,土钉墙支护技术在软土粘合中也能起到非常好的粘合效果。
(二)应用范围
建筑工程土体开挖环节常会运用到土钉墙支护技术,这是因为该技术能够起到非常好的支护效果。如:地下结构施工、高层建筑深基坑以及永久挡土结构等开挖环节。单就深基坑施工来讲,土钉墙支护技术在整个施工阶段能够起到非常好的支护作用。如:桥台、隧道洞口端部、路堑土坡以及隧道洞口两侧等挡墙处。针对现有支护与挡土结构的抢险加固、修理和改建等工作同样为运用到土钉墙支护技术。
二、剖析土钉墙支护技术正式运用前做的准备工作
(一)做好施工现场准备
深基坑施工环节正式运用土钉墙支护技术前,应围绕现场实况做好施工准备工作,诸如:科学规划与布置施工现场,针对一些临时性的生产生活设备应仔细检查,确保它们与施工要求相符。同时,应做好辅助设备的组装、进场和试运转等工作。
(二)做好技术准备
深基坑施工正式开始前,应严格审核施工者的职业资质,要求他们务必熟练与此次深基坑施工项目有关的施工要点、设计图纸内容和勘察报告等。同时,应做好技术交底工作,无论是施工难点,还是施工重点均应作出明确。
(三)做好细节准备
施工操作开始前,各施工部门应针对施工内容合理配置管理人员,科学选择施工技术,并安排专人前往实地调查了解材料供应商情况(生产资质、社会声誉等)。同时,为保障施工顺利,还应仔细检查各设备、材料。
三、探究深基坑施工环节土钉墙支护技术的具体运用方法
(一)开挖作业面
查阅文献与资料可知,土钉墙支护技术在运用环节表现出的一个特征是:其会根据开挖工作面的具体情况,采用分层的手段完成支护工作。一般是在确定土层性质后实施深基坑开挖工作,并确定出每一层深基坑最大开挖高度。诸如:为砂性土质,且基坑开挖每一层的高度控制在0.5m-2.5m范围内,则可在下列公式运用下将深基坑中涉及到的每一层高度计算出来。
上述公式中,深基坑中涉及到的每一层开挖高度(m)用h代替;土黏聚力(KPa)用C代替;土比重(KN/m3)用代替;土内摩擦角用代替。为防止深基坑施工环节坡面发生土体破坏问题,则要求针对已经完成开挖的基坑做好边壁混凝土或喷射砂浆等工作,目的是为了后一步成孔处理做准备;应在深基坑作业面上方设置与之相对应的支护结构面层,并设置足量土钉;将深基坑水平方向划分成若干段,采用“间隔式”方式开挖基坑;正式施工操作前,应足够了解深基坑作业的深度,采用斜坡手段处理边壁,目的是为了保证土体结构稳定性,最后要求设置足够数量的土钉;基坑开挖之时,应顺着土体垂直面的方向设置足够数量钢筋,条件允许时,也可采用注浆手段处理土体。
(二)支护结构面层
深基坑施工环节要求做好临时性支护结构,此时应设置一层面层,并将该面层的厚度控制在0.05m-0.1m范围内,若确定为永久性支护结构,则需设置2-3层面层,且厚度应控制在0.1m-0.3m范围内。用于制作面层的材料当以强度在C15等级以上的混凝土为主,且水泥的总含量当在500kg/m3以上。此外,骨料的尺寸当在0.01m以上,水灰比则要求在0.5以下。
(三)降排水
深基坑降水后开始运用土钉墙支护技术,需注意的是符合科学要求的降水处理在很大程度上可起到减小支护结构面层静水压力,保障土地稳定性的作用。
具体来讲,若涉及到的深基坑地下水位偏高,则应采取人工降水处理的方式,诸如:井点降水法等。上述方法能够保障深基坑周围牵涉到的地表构筑排水沟、水泥地面等环节不会出现地下水下渗现象;此外,还可采取垫高深基坑边坡地面的方法,此方法能够在迁流作用下将边坡位置处的地表水消除。必要时应准备一截长度在0.4m-0.6m范围内的带孔塑料排水管,并将其安装在支护面层的背部,并确保该水管向上倾斜5?-15?,作用在于顺利内填滤水材料,为后续施工提供条件。为了保证土地可在支护结构的作用下顺利排出积水,便要求在深基坑开挖环节插入边壁土地支护结构。
(四)土钉施工
首先是成孔,深基坑施工环节,应使用白灰来标记成孔位置,再严格按照施工设计方案上的内容完成项目施工。钻孔处理后,务必做好清孔处理,保障孔内清洁,若存在孔内松土或者渗水问题,便要求对问题孔做好标记与相关记录。
其次是置筋。置筋前应在空气压缩机的利用下做好清孔工作,置筋所选钢筋应为II级及以上钢筋型级别。若施工方案要求每隔2m处需要设置钢筋隔离架,那么在具体施工环节应保证钢筋一直维持在隔离架中央区域。
然后是注浆。针对深基坑施工特性,若运用土钉墙支护技术,则应选择砂浆泵作为土钉墙注浆材料,正式注浆操作应在纯水泥浆的利用下进行,目的是为避免注浆后水泥砂浆或者水泥浆发生干缩裂缝问题。必要时在注浆环节还应加入适量膨胀剂,用于实现土钉墙结构各土体间结合的紧密性。同时还可使用到一定量早强剂或速凝剂,用以强化水泥砂浆整体强度。
最后是土钉防腐。若深基坑施工运用的土钉墙支护为临时性支护结构,则要求敷设一层锈蚀防护层,而砂浆应是该防护层主要的材料构成。具体来讲,敷设防护层第一步做的便是实施防腐处理,即在土钉的表面涂刷一层防腐涂料。若深基坑施工涉及到的土钉墙支护为永久性支护结构,那么便需要对土钉进行环形塑料保护处理,必要时还可采用涂刷多层防腐涂料的方式增强防腐效果。
值得一提的是,处理边坡表面之时,应采用临时支护的形式,该形式不需要对边坡实施特殊性处理;若选择永久性支护形式,则需结合施工现场实际对坡面施行美观处理,而这一步骤可通过对预制面板喷涂涂料的方式实现。
四、实际运用案例
(一)工程概述
A市某住宅小区正在建设二期工程(B),该工程项目总建筑面积接近320000m2,因在建区域正处填海区,因此涉及到的地层结构较复杂,且地下水位同海水间有着紧密联系,这意味着以钢筋混凝土结构为主的B建筑受海水腐蚀影响较大。从现场了解到的情况看,整个建筑土层了分成两部分,第一部分为填砂层,第二部分为淤泥层。前者主要特征在于分布广泛,厚度较大;后者主要特征在于整体平面光,局部厚度大。分析了解影响该项目工程深基坑施工的地下水集中表现在孔隙潜水,因此人们在开挖基坑前使用了填砂,这是因为填砂在透水性方面表现良好,且不会对市政管网造成影响。紧接着,人们为加强深基坑支护作用,便使用到全封闭式的截水结构,同时还在预应力锚索与局部放坡挂网喷混凝土的作用下强化土钉墙联合力度。
(二)施工设计
据了解,B小区深基坑施工为II级安全等级,因此按照国家出台的有关规范把工程基坑侧壁涉及到的重要系数统统设定成1.4,又因坡顶超载便设定为15Kpa。除此之外,各地层岩土支护结构的具体参数如下(如:表一)。
(表一B小区深基坑地层岩土支护结构参数)
(三)计算支护
下文以B小区深基坑外部的稳定性为例展开计算,第一步便是展开抗滑移验算,具体公式如下:
结合表一中的内容,可得出Rt应大于1.5,由此可以判定其基本满足B小区深基坑支护结构的设计需求。工程中土钉墙的支护设计选择喷射混凝土面板厚度为0.015m,钢筋网选择200x200的φ6级别钢筋网,而混凝土面板则在每5m2设置1个泄水孔。
五、总结
综上所述,项目工程深基坑施工运用土钉墙支护技术已非常常见,而文章重点是围绕土钉墙支护技术运用要点、主要特征进行分析,随后再围绕建设工程实践案例,对其具体运用流程进行了探究。
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