□文/高志强 芦庆祥 宋红智
□芦庆祥、宋红智/天津三建建筑工程有限公司。
土钉墙结合锚杆支护法在工程中的应用
□文/高志强 芦庆祥 宋红智
香河巴颜喀拉大酒店工程基坑采用土钉墙结合灌注桩、锚杆进行支护施工。文章对这一做法进行介绍。
基坑支护;土钉墙;锚杆
香河巴颜喀拉大酒店工程位于香河县五一路西侧,大酒店主体为24层,裙楼分别为2、3、7层,均有一层地下室,框架剪力墙结构。基坑长51.4m,宽50.4m,挖深8.37m。
基坑开挖范围内以第四纪沉积土层为主。地下60 m深度范围内,地层均为第四系全新统,岩层以粘性土、粉土和粉细砂为主,依据地层成因及工程性质地层划分为 13个地层单元,16个工程地质层。基坑开挖深度内的土层包括。
(1)人工填土层。黄褐色,松散稍密,稍湿;以粉土、粉质粘土为主,土质不均。该层分布较稳定,层厚0.5~1.1m,底层标高 -0.75~0.35m。
(2)粉质粘土夹粘土。黄褐色,可塑~硬塑,干硬度高,中等压缩性,高韧性,摇振反应无,稍有光泽,含姜石,土质不均。该层分布较稳定,层厚1.2~1.m层底标高 -2.4~-1.88m。
(3)粉质粘土。黄褐色,软塑~可塑,干硬度中等,中等高压缩性,中等韧性,摇振无反应,稍有光泽,夹粉土,粘土薄层,土质不均。该层分布较稳定,层厚4.7~5.9m,层底标高 -7.87~-7.10m。
(4)粉质粘土。灰色,可塑,局部软塑,干强度中等,中等压缩性,中等韧性,摇振无反应,稍有光泽。该层在场地内均有分布,但在场地东南角厚度较薄,整体由北向南逐渐变薄。
地下水为第四系散层空隙潜水,稳定水位埋深为4.2~5.1m,标高为 -3.91~-4.72m。
基坑挖深8.37m,支护综合考虑以下因素:
(1)拟开挖基坑周边条件较复杂,无大的放坡条件;
(2)充分考虑结构施工所需临设、材料、道路等场地;
(3)综合考虑与土方开挖紧密配合,基坑支护设计便于土方施工顺利展开;
(4)考虑本基坑开挖对临近楼座的影响。
为此基坑支护设计为上部3m土钉墙,下部采用桩锚支护,部分距离楼座较近处采用混凝土灌注桩,距离相邻楼座较近处采用水泥土搅拌桩止水帷幕,其他侧采用管井抽水。土方开挖方案充分结合基坑支护设计方案,为边坡支护提供施工作业面。
各部分边坡设计见图1。
(1)边坡开挖、修整。边坡采用反铲挖土机挖土,预留100mm人工修坡,土方分层分段开挖。挖土速度与土钉墙施工速度相协调。边开挖边人工修坡,边成孔安放土钉边挂网喷射混凝土。为确保喷射混凝土面层的平整度,必须挂线定位,人工修坡时,坡面不平整度≯20 mm。上层作业面的土钉墙强度未达到设计强度的70%,不得进行下一层开挖,第一层施工时应伴随翻边施工,翻边宽为0.8m。
(2)定位放线。按设计图纸用φ6.5mm,长20cm的钢筋钉入修好坡的土内,定出每根土钉的位置。
(3)成孔。根据土质条件,采用洛阳铲成孔,成孔直径100mm,倾角为100°,成孔深度应不小于设计深度。成孔完毕,检查孔深合格后,进行安筋、注浆。
(4)土钉杆体制作、安放及注浆。土钉杆体按设计长度下料,土钉杆体每隔2m焊一个对中支架,防止杆体偏离土钉中心。成孔后插入和主筋绑在一起的注浆管(管距主筋端0.5m),经检查合格后注浆。采用压力注浆,注浆液严格按配比搅浆,孔口设止浆塞,注满后保持压力3~5min,初凝前补浆一次,将导管慢慢均匀拔出,注浆渗漏较多时,进行二次、三次补浆直到注满。
(5)挂钢筋网、喷射混凝土。将已做好的钢筋网披挂在坡面上,钢筋网片用插入土中的钢筋固定,与坡面间隙≮20mm。混凝土喷射分段进行,同一分段内喷射顺序自下而上,一次喷射厚度40~50mm,喷头应与受喷面保持垂直,距离为0.6~1.0m。
(6)注浆。采用纯水泥浆,使用P.O32.5水泥,浆液水灰比0.45~0.5;水泥浆拌和均匀,随拌随用,一次拌和的泥浆在初凝前用完。注浆时,注浆管插至距离孔底500mm,孔口部位设置止浆塞及排气管。采用二次注浆法,注浆至孔口溢浆为止,初凝前补浆1~2次至浆液饱满,注浆时间间隔过长及时洗管。注浆压力≮0.1 MPa,注浆后用水清洗注浆泵及其管路。
(7)绑扎钢筋网片。钢筋使用前应调直并清除污垢,钢筋网片不能紧贴土壁,网片与坡面的间隙≮20 mm。钢筋网片与土钉、横压筋连接牢固。喷射混凝土时,钢筋网片不能随意晃动。铺设时横向塔接长度≮200 mm,纵向搭接长度≮300mm。横向压筋与土钉杆体钢筋焊接牢固。
(8)喷射混凝土。选用普通硅酸盐水泥P.O32.5,中砂,2~10mm的碎石配置混凝土,喷射混凝土设计强度等级C20,厚80mm。
锚杆采用人工洛阳铲成孔,成孔孔深比设计深0.3 m。锚杆在现场平坦地面上加工组装。锚杆杆体总长为设计长度再加1.0m外露长度。锚束体内设置隔离架,间距2m,绑扎牢固。自由段套φ20mm彩色塑料管,套管端应绑扎密封。锚杆注浆采用纯水泥浆,水灰比0.45~0.5,用普通P.O32.5普通硅酸盐水泥。每批锚杆灌浆取1组试件,每组6块,28d强度≮15MPa。锚杆张拉与锁定。锚固体强度达到7d开始张拉锚杆,张拉前先取设计轴向力的0.1倍对锚杆预张拉1~2次,进行锚具受力调整,再正式张拉。钢绞线正式张拉时宜分3~4次张拉至1.1倍锁定荷载,回缩锁定在设计锁定荷载,停留10min左右,在预应力没有明显衰减时,用夹片锁紧。注浆由孔底开始,边注边外拉浆管并缓缓拔管,直至浆液溢出孔口后停止注浆。注浆后过0.5h再补浆一次,若渗浆严重,可补浆2~3次。水泥浆体强度达到养护期时方可张拉。若发现有明显预应力损失时,应进行补偿张拉。
部分距离楼座较近处采用了混凝土灌注桩支护。桩间土支护采用射钉(固定在桩体上)与直径14mm的钢筋T型钉(固定在桩间土体上,T型钉尺寸300mm×1000mm,约2m2一个钉)固定钢板网,然后喷射混凝土。钢板网规格20mm×40mm,混凝土强度等级C20,锚喷面层厚度50mm。
桩间土按照设计要求,在开挖的同时进行桩间土的支护工作。需要注意的是,局部如有渗水现象,应在渗水部位插入塑料管对边坡作引水处理。
该工程基坑支护根据不同的周边环境条件,采用不同的支护方案,土钉墙、灌注桩加锚杆、桩间隙网喷混凝土等措施综合运用,节约了造价。经检测,灌注桩部分槽边最大位移6mm,土钉墙部分最大位移4mm,未对周围环境和建筑物产生任何影响。
TU473.2
C
1008-3197(2010)06-25-02
2010-11-11
高志强/男,1958年出生,高级工程师,原天津三建建筑工程有限公司,从事施工管理工作。
□芦庆祥、宋红智/天津三建建筑工程有限公司。