復合土釘墻技術是在土釘技術的基礎上結合其他的施工工藝如預應力錨桿等形成與土釘墻支護有區(qū)別的支護形式,其支護機理與土釘墻支護相同,采用預應力錨桿代替土釘是為了更好地控制變形,增加邊坡的穩(wěn)定性[1]。
隨著近20年來的迅速發(fā)展,現行工程中常用的復合土釘墻支護的型式也越來越多,如:預應力錨桿+土釘;水泥土攪拌樁+土釘;超前小樁+土釘;地下室+土釘墻合一法等型式,普遍受到工程界的歡迎。復合土釘墻的作用機理尚在研究中,沒有明確的計算方法,經驗性較強,受水的影響也較大。而且上述各種措施的各自功能的組合,是否是各自功能的疊加,在學術上也是有爭論的。
現場施工處理
?。?)要嚴格按設計要求確定鋼筋的型號、規(guī)格、長度,在加工的時候不得傷“肉”,如果個別嚴重的可以從“傷口”處切斷再重新焊接,但是焊接長度不小于鋼筋直徑的10倍。
?。?)土釘、錨桿必須呈梅花狀布置,而且位置誤差在±100mm。
?。?)土釘的傾角應以100為宜,誤差在±10。傾角太小,鉆孔平,注漿比較困難,而且注漿的效果也不好;如果傾角太大,由于采用人工成孔,施工起來比較困難。土釘的桿體上每隔2m焊定位支架一道。待一批土釘都放入后,用注漿泵統(tǒng)一注漿,漿體強度不小于M20。注漿全部采用底部加壓注漿方式,注漿壓力為0.3~0.5MPa。各排土釘均配制豎直、水平加強筋。
?。?)注漿是一個非常關鍵的工序,必須做到“一壓二補”,一壓是指注漿管伸到距孔底50mm處,孔口用水泥袋子堵住孔口(在噴射混凝土時取出水泥袋子),直至水泥漿從孔中冒出;二補是指在第一次壓力注漿間隔時間分別為半個小時、一個小時后,進行二次補漿,現場可根據實際情況決定是否進行三次補漿。
(5)在現場明確計量的方法:先確定攪拌機的放水量,然后按水灰比為0.5的比例進行水泥漿制作,攪拌后的水泥必須在兩個小時內用完,超過兩個小時的水泥漿不得再使用。
?。?)在掛網時,面層采用Ф6.5的鋼筋,網的規(guī)格是200mm×200mm的正方形。在綁扎過程中,橫筋要相互錯開,不能在同一個截面上。橫豎搭接不能少于200mm。在與上層的鋼筋搭接時,也要不少于200mm,而且綁扎要至少綁三道,如果搭接長度不到200mm,要進行焊接,焊接的長度要不少于鋼筋直徑的10倍。這樣做的目的是保證鋼筋網的整體性,有利于傳力。在編好網后用墊塊墊起50mm。
(7)從第一步開始,豎向壓筋間隔一根預留50cm,避免所有的接頭在同一個截面。橫向壓筋在鋼筋網片的外面,與土釘的鋼筋焊接。其中必須是豎向壓筋壓鋼筋網,橫向壓筋壓豎向壓筋。
?。?)噴射混凝土面層時,混凝土的設計強度C20,配比為水泥:水:砂:石子:速凝劑=1:0.5:2:2:0.03,噴射厚度80~100mm。噴射混凝土時必須分段依次進行,噴射順序自上而下,骨料最大粒徑不大于8mm;噴頭與受噴面垂直,保持1m左右的距離,確?;炷帘砻嫫秸?,呈濕潤光澤,無干斑或滑移流淌現象,噴射混凝土的厚度誤差不超過±5mm。
施工過程中的設計變更及處理
?。?)EF段
聊城新東方國際項目基坑支護工程EF段,開挖第二道錨桿土方,深度至-7.8m,通過對冠梁頂部觀測點進行觀測發(fā)現變形較大,且不穩(wěn)定,有繼續(xù)發(fā)展的趨勢,最大位移分別為34mm,超過設計報警值。經過現場在坑底回填土方處理后,達到臨時穩(wěn)定狀態(tài)。變形值穩(wěn)定在-3mm~-13mm。對于該段基坑變更如下處理:
在該段基坑第一道錨桿下1.75米補打錨桿一道。
成孔時隔孔跳打,采用泥漿護壁鉆進,注漿前清除孔內殘留泥土,成孔后預埋二次高壓注漿管,注漿管長度15~17m。之后應立即進行一次注漿。一次注漿未完成,不得進行下一根錨桿施工。注漿材料采用純水泥漿,水灰比0.45,比重約1.85。注漿量不小于0.16m3。并進行二次補漿至孔滿。
一次注漿后及時采用水泥砂漿封孔。三天后進行二次高壓注漿,注漿壓力不小于3-5MPa,水灰比0.5-0.55,比重約1.76-1.8。注漿水泥量不小于50公斤。注漿量及注漿壓力同時達到要求方可停止。水泥漿體必須達到15MPa或達到設計強度的70%后進行預應力張拉,鎖定值100KN。張拉鎖定應隔孔進行。
為避免下一步土方開挖后,瞬間卸載過大,東側建筑物和地面裂縫繼續(xù)發(fā)展、加大,下一步土方開挖采取如下措施:
1、該段基坑剩余土方分層、分段開挖。
開挖深度要求:第一次開挖深度1.80m,第二次開挖至設計坑底標高。
開挖長度要求:北側開挖長度18.0m,南側開挖長度18.0m中間預留20.0m長度土方。
2、每層土方開挖后,應由第三方進行支護體系的水平位移和建筑物沉降觀測,每天至少2次。連續(xù)觀測5天后,若觀測數據穩(wěn)定,可進行下一步土方的分層分段開挖。
?。?)AB段
聊城新東方國際項目基坑支護項目,原設計方案中,北側AB單元采用土釘墻掛網噴面支護方案,坡度69度(約1:0.38),放坡距離4.0m。
但該側基坑坑頂新砌筑了一道圍墻(高3.0m,寬0.3m),墻根正好在原設計基坑上邊線位置,致使原設計中坑頂的1.0m翻邊護頂以及降水井無法施工。
考慮到基坑坑壁的安全以及將來支護施工和基礎施工過程中,施工人員的人身安全,現將該段基坑支護設計做出如下變更:
自墻根到基坑上邊線留出1.16m距離寬度,留作坡頂翻邊護頂和降水井施工。剩余2.84m按75度放坡至坡底,仍采用土釘墻掛網噴面支護,在第二道和第四道土釘施加預應力,鎖定值分別為30KN、20KN。橫向用20a槽鋼連接做腰梁。
后期監(jiān)測
為確保施工期間圍護結構和坑壁的穩(wěn)定性,以及周圍地面建筑物、道路的安全及正常運營,施工期間必須加強監(jiān)控測量,做到信息化施工。
在施工過程中對基坑圍護結構的受力情況、周圍地表的受力情況、周圍地表位移等進行監(jiān)測是十分必要的。這樣做,一是可以及時了解開挖過程中圍護體系的實際狀態(tài),對比分析設計條件與現場實際的差異,以便及時修正設計;二是有利于正確估計開挖過程中圍護體系的穩(wěn)定性,掌握基坑開挖對周圍建筑的影響,為臨近建筑物及地下管線的安全提供保障;三是可以通過接受反饋信息,科學合理安排下一步的施工工序,使施工更加安全,工程質量更好。
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