摘要：作為揚子石化煉油改造新廠區(qū)最大的一座污水提升泵站，深基坑首當其沖的成為2#污水提升池施工的頭道門檻——平均開挖深度超過7米，最大開挖深度為8米。深基坑支護成為了污水池施工的重要環(huán)節(jié)，并直接關系到了污水池施工的質量和安全。為了保證工程質量、施工進度以及工程建設經濟成本，造價低廉、施工簡便的土釘墻成為了污水池深基坑支護的首選。本文主要針對土釘墻施工支護技術概況、在污水池深基坑施工過程中的具體應用要點、以及為保證相關施工質量和安全的注意事項進行簡單的分析和探討。
隨著科技的進步和人類文明的發(fā)展，多層次立體化的空間利用將成為未來工業(yè)和民用建筑前進的主要方向，不管是往高處發(fā)展的高層建筑還是往深處發(fā)展地下建筑，都離不開深基坑的施工。作為深基坑施工過程中一個最關鍵也是最難的控制點，支護技術也顯得越來越重要。而污水池的施工程序復雜、施工受季節(jié)性影響大，存在較大的安全隱患的風險，所以在施工過程中掌握技術要點、控制施工質量至關重要。深基坑支護是保證污水池建筑施工質量和安全的重要環(huán)節(jié)，在施工過程中充分掌握并正確運用深基坑支護技術是施工單位面臨的一項更重要的課題。
土釘墻支護技術概況
1.1土釘墻簡介
土釘墻是由天然土體通過土層錨桿就地加固并與噴射砼面板相結合，形成一個類似重力擋墻，能抵抗墻后的土壓力，并保持開挖面的穩(wěn)定的土擋墻稱為土釘墻。土釘墻是通過鉆孔、插筋、注漿來設置的，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘，一般稱砂漿錨桿。由于土釘墻的做法與礦山加固坑道用的噴錨網加固巖體的做法類似，故也稱為噴錨網加固邊坡或噴錨網擋墻，建筑基坑與護坡技術規(guī)程JGJ120－99正式定名為土釘墻。
1.2土釘墻支護的適用范圍
土釘墻屬于逐層向下開挖，在施工土釘桿、面層噴射砼期間，其坡段處處于無支撐狀態(tài)，此時坡段自身保持自立穩(wěn)定，因此土釘墻支護技術主要適用于：
?。?）有一定粘結性的雜填土、粘性土、粉土、黃土與弱膠結的砂土邊坡。
?。?）地下水位低于開挖層或經過降水使地下水位低于開挖標高。
（3）對于含水豐富的粉細砂層，砂卵石層土釘法是不可采用。
?。?）不適用于沒有臨時自穩(wěn)能力的淤泥土層，流朔狀態(tài)的軟粘土保持成孔時的孔壁的穩(wěn)定比較困難且界面摩阻力很低，技術經濟效益不理想，不宜采用。
?。?）土釘不適宜在腐蝕性土如煤渣、煤灰、爐渣、酸性礦物廢料等土質作永久性支擋結構。
根據地勘報告以及現場試挖條件，污水池開挖土層屬于粉質粘土，地下水位低于開挖深度，無砂層、卵石層、淤泥土層等，周邊無特殊極端荷載，所以土釘墻支護技術適用于污水池深基坑的支護施工。
1.3土釘墻支護技術特點
土釘墻應用于污水池深基坑開挖支護時能使開挖坡面形成土釘復合體，顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力，同時土釘墻的施工設備簡單，可以隨污水池深基坑兩級放坡開挖逐層分段開挖作業(yè)，不占或少占單獨作業(yè)時間，施工效率高，占用周期短。此外土釘墻成本費較其他支護結構（如鋼板樁、地下連續(xù)墻等）顯著降低，施工噪音、振動小，本身變形也很小，不會影響污水池周邊附近的石油化工管線，有利的提高了污水池施工對周邊的影響，將風險降低到最低。
土釘墻支護的施工要點
由于污水池基坑四周場地空間較大，在保證結構施工需要的前提下，沿基坑自上而下設置7排錨桿，錨桿長度分別為3m。錨桿水平間距為1.5m，豎向間距為1.5m，呈梅花形布置，具體布置見下圖基坑邊坡支護剖面所示。
2.1施工順序
污水池基坑土體應分層開挖，開挖一層支護一層具體施工順序如下：
開挖→修坡→錨桿施工→坡面施工→開挖→．．．．．．→坡面施工
2.2施工要點
2.2.1開挖
根據要求，污水池基坑開挖作業(yè)應與土釘墻噴錨作業(yè)同時進行，即根據每一層土釘墻噴錨施工的寬度，沿開挖基槽四周一邊開挖，一邊噴錨，不同區(qū)域內的施工應在同一時間進行，同時應嚴格按設計要求進行開挖作業(yè)，防止應超挖發(fā)生邊坡垮塌事故，對土釘墻施工造成影響。對于地下水及雨水應及時設置集水井或排水槽，防止地下水或雨水在邊坡根部堆積造成垮塌。
2.2.2修坡
機械開挖施工后，會在坡面的表層留下疏松土壤和不平整的土溝，所以必須進行人工修坡作業(yè)，將坡面表層松散的土壤和石渣等清除，將不平整的坡面鏟平，用石塊等修補空洞，加固不穩(wěn)定的部位，根據相應的地下水及雨水情況設置相應數量的排水溝和集水坑，減少地下水或雨水對邊坡的侵蝕和側壓力。
2.2.3錨桿及注漿作業(yè)
土釘鉆孔施工是整個支護技術的重點所在，該工程支護錨桿采用普通砂漿錨桿：錨桿主體為Φ18鋼筋，外錨頭用井字形，錨桿端部設置排氣管，排氣管內徑不小于4mm，錨桿連接采用雙面搭焊連接，焊縫長度為5d，焊縫高度為6mm。錨桿水平和豎向間距均為1.5m，呈梅花形布置。鉆孔時，孔徑約為100mm，鉆孔方向與水平的安放角為10°左右，以便于注漿。鉆孔時鉆機的速度要迎合鉆機的正常操作速度，不能強力沖鉆，避免影響邊坡的穩(wěn)固性，成孔后將錨桿放入孔內。注漿采用孔底注漿法，將注漿管插入孔底，邊注邊向外拔注漿管，保證注漿管底深入漿面以下，注漿至漿液流出孔口時，孔口放置止?jié){閥，采用壓力注漿，注漿壓力為0.2MPa。需注意砂漿配比為：水泥：砂=1：0.3，外加劑采用NF-6高效減水劑，摻量為水泥用量的1～2%。
2.2.4噴射混凝土面層作業(yè)
污水池的土釘墻支護中混凝土作業(yè)分兩塊，一個是噴底，其作業(yè)與混凝土墊層作用類似，主要是穩(wěn)定土面，并為掛網施工創(chuàng)造條件；另一個就是錨桿和鋼筋編網施工完成后進行的面層噴射，此層應噴射至設計要求。
噴射前應將鋼絲網綁扎完成并驗收合格，鋼絲網間距為200mm，人工將鋼絲網鋪設在坡面上，坡頂上翻1.0m，坡面鋼筋搭接長度為300mm?；炷羾娚渥鳂I(yè)時所使用的機械設備包括空壓機、噴射機、攪拌機和輸送管。進行實際的施工之前，應對相應設備和管道進行全面的檢查和運轉試驗，確定無任何異常后再進行施工，防止施工過程中出現機械故障或者管道堵塞，影響噴射質量和進程。同時面層施工前應處理好坡面的浮土和障礙物，按照設計的距離和厚度進行精準的混凝土噴射作業(yè)。噴射前應充分掌握配合比，即按水泥：水泥：砂：石子=1：2：2的比例將混凝土拌和均勻，石子粒徑為5～15mm，砂為中砂。噴射混凝土2h后，采取連續(xù)噴水養(yǎng)護5～7d。同時監(jiān)測坡頂水平位移，及時掌握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)，遇特殊情況及時處理。
土釘墻支護施工時的注意事項
（1）一定按設計要求及規(guī)定控制挖土深度，否則可能會出現塌方、滑坡等不安全的情況。
（2）根據具體情況，為使挖好的坡面不產生垮塌，對于破碎、滑移的土體應立即進行初噴，以使表層固結，確保安全。
?。?）在基坑頂部宜設置寬度為1~2m的噴射混凝土護頂。
?。?）支護的噴射混凝土面層宜插入基坑底部以下，插入深度不少于0.2m。
?。?）根據具體情況設置泄水孔，如果土體內的積水排不出去，土體會變軟或凍融，造成土體膨脹變形，直接影響基坑的安全。
（6）冬季施工應做好保溫，以免混凝土面層和土體受凍造成不安全隱患，施工中可以采用彩條雨布、棉氈覆蓋后電熱毯內部加熱的方法進行保溫，彩條雨布、棉氈的層數可根據具體情況而定。
?。?）注意基坑的實時監(jiān)測，即對支護結構的內力、位移、側向土壓、土體變形、孔隙水壓及周圍環(huán)境的變形等參數進行監(jiān)測及時反饋結果，調整設計參數和施工措施，以確保支護結構的安全和減少對環(huán)境的影響。
（8）土釘墻支護工程的設計、施工與監(jiān)測宜統(tǒng)一由支護工程的施工單位負責，以便于及時根據現場測試與監(jiān)控結果進行反饋設計。
結束語
由于土釘墻施工用機具簡單，可以隨基坑開挖分層分段進行交叉施工，占用場地少、施工周期較短、工程造價低、安全性較高，因此土釘墻支護將會以其獨特的性能，在如污水池等大型石化行業(yè)工業(yè)建筑的基坑支護工程中將得到廣泛的應用。
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