土釘墻及灌注樁的施工工藝

1、 淺談土釘墻及灌注樁的施工工藝摘 要?；油玲攭χёo是近年來發(fā)展起來用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新型擋土結(jié)構(gòu)。由于其具有經(jīng)濟、施工快捷等優(yōu)勢，在我國得以迅速推廣應(yīng)用。所謂土釘支護就是用加固和錨固現(xiàn)場原位土體的細(xì)長桿件(土釘)作為受力構(gòu)件，與被加固的原位土體、噴射混凝土面層組成的支護體系。近幾年來，土釘墻支護在我省發(fā)展較快，多次用于工業(yè)與民用建筑的基坑支護工程中，并與其他支護方法聯(lián)合使用，均取得了良好的效果，獲得了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。本文簡要闡述了基坑土釘墻及灌注樁，支護施工的主要步驟及相關(guān)技術(shù),分析了深基坑土釘墻及灌注樁支護主要施工工藝。關(guān)鍵詞：土釘，錨桿，灌注樁、施工1.土釘墻施工方法

2、1.1土釘墻支護的特點在水利工程中,為了維護邊坡的穩(wěn)定,防止江河堤壩的崩塌和水土流失,常用砌筑石塊法或用澆筑砼墻等施工技術(shù)來加以解決。1.1.1采用本工法進(jìn)行深基坑圍護施工時，無需設(shè)支撐，坑壁變形較小，對周圍環(huán)境影響較小。1.1.2.施工時可隨基坑挖土同時埋設(shè)土釘與挖土基本同步施工。1.1.3.井點降水可保持基坑干燥、提高挖土、運土的效率。1.1.4.工工藝及施工工具簡單、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、質(zhì)量可靠。 同比效益較明顯。1.1.5.支護后邊坡位移小，水平位移一般為基坑深度的0.10.2，最大不超過0.3，超載能力強。 1.1.6.總工期短，可以隨開挖隨支護，基本不占用施工工期。 1.1.7.費用低，經(jīng)濟

3、，與其他支護類型相比，工程造價降低1040左右。1.2土釘墻支護的作用機理及錨桿的作用機理。土釘通過滑裂面將坑周土體加固，土釘與土共同工作，形成了能大大提高原狀土強度和剛度的復(fù)合土體，如同重力式擋土墻。在土體受力條件改變的情況下，土體必然發(fā)生相應(yīng)變形，通過土釘加固體與土的摩擦力，使土釘被動受拉而給土體以約束加固使其穩(wěn)定，它由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射混凝土面層和必要的防水系統(tǒng)組成。而錨桿是主動受力，通過張拉自由段，錨具使其形成一定的拉應(yīng)力，加固原位土體面層是復(fù)合土釘支護系統(tǒng)中的重要的組成部分，它的主要作用為承受水土壓力、土釘端部拉力、地面超載引起的荷載以及限制土體坍塌等，所以對面層進(jìn)

4、行受力分析和設(shè)計是非常重要。但是，國內(nèi)外無論是土釘支護還是復(fù)合土釘支護，對面層的工作機理和受力分析研究的都比較少，面層的設(shè)計方法和施工多采取經(jīng)驗方法。1.3 土釘墻支護應(yīng)用現(xiàn)狀 土釘墻支護作為一種基坑支護方法。由于其具有施工速度快、施工設(shè)備輕便、材料用量少、工程造價低的優(yōu)點，應(yīng)用發(fā)展很快，目前在基坑側(cè)壁安全等級為二級。三級的基坑工程中應(yīng)用甚廣。由于土釘墻支護為一種依靠土體強度、釘體、面層共同作用而保持邊坡穩(wěn)定的基坑支護方法，對天然土層強度有一定的要求較適宜于黃土、地下水位以上粉土、粘性土等自立性較強的土層，對無天然粘聚力的松散狀雜填土或地下水較高的場地不宜單獨使用。對雜填土基坑開挖深度較小時采

5、用打人土釘，深度較大時一般采取預(yù)注漿處理，注漿處理后其粘聚力可從無提高到l0kpa以上。能大大提高其自立能力；對地下水位埋深較淺，主要受大氣降水或地下管道中滲漏出的生活用水補給的場地，一般采用注漿法組成防滲帷幕減少淺層地下水漏人基坑中，在基坑底布置排水溝，將坑水導(dǎo)入集水井，用水泵排至坑外。在坑壁設(shè)泄水孔，使土體中含水及早泄出，減少坑壁水壓力等措施來保證土釘?shù)捻樌┕ず突拥陌踩?.4施工質(zhì)量要求及驗收標(biāo)準(zhǔn)1.4.1.認(rèn)真討論支護技術(shù)方案，做好向施工人員技術(shù)交底工作，使大家明確施工工藝，技術(shù)要領(lǐng)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。1.4.2.對土釘錨桿的安裝、注漿、噴混凝土、焊接等關(guān)鍵工序?qū)嵭泄こ碳夹g(shù)人員跟班作業(yè)，確保

6、質(zhì)量符合設(shè)計要求。1.4.3.實行全面質(zhì)量管理，對每一道工序嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，符合以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，孔深偏差100mm，孔徑允許偏差50mm。1.5土釘施工工藝1.5.1.開挖工作面：第一層土方基本完成后進(jìn)行。工作面計劃分四個層次。第一層工作面為坑面5m；第二層為坑面1.2m；第三層工作面為坑面-5.6m；第四層工作面為坑面-17.45m1.5.2.噴射第一層砼：砼為c20機械攪拌。采用425#普通水泥，水灰比為045，配合比參照水泥：中砂：碎石為1：2：25石子粒徑為5-15mm，第一層砼厚度控制在40-50mm噴射前應(yīng)先對機械設(shè)備、風(fēng)、水管路和電線進(jìn)行全面檢查及試運行，埋設(shè)好噴射砼厚度的標(biāo)志。噴射作

7、業(yè)應(yīng)按分段分片依次進(jìn)行。同一公段噴射順序應(yīng)自下而上。1.5.3.安設(shè)土釘：包括鉆孔、安裝鋼筋、注漿等幾道工序。 鉆孔：鉆孔前采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺等進(jìn)行土釘放線確定鉆孔位置。土釘布孔距允許偏差為50mm成孔采用沖擊鉆、洛陽鏟等機械。成孔中嚴(yán)格按操作規(guī)程鉆進(jìn)。鉆孔偏斜度不大于30%，孔深允許偏差為50mm終孔后，應(yīng)及時安設(shè)土釘，以防止塌孔。安裝鋼筋：土釘鋼筋制作應(yīng)嚴(yán)格按施工圖施工，使用前應(yīng)調(diào)直并除銹去污。土釘長12m以內(nèi)，原則采用通長筋不接駁，如需接長時，采用綁條焊接長，每條焊縫不小于5d土釘定位器按圖施工，以保證釘鋼筋保護層厚度。土釘安裝之前進(jìn)行隱蔽檢查驗收。安放時，應(yīng)避免桿體扭壓、彎曲，

8、注漿管與土釘桿一起放入孔內(nèi)，注漿管應(yīng)插至距孔底250mm-500mm，為保證注漿飽滿，在孔口部位設(shè)置漿塞及排氣管。 注漿：注漿用水灰比各04-05的純水泥漿，水泥采用425#普通硅酸鹽水泥，水泥漿結(jié)晶體強度等級c20若采用鋼管壓漿時，注漿采水灰比為045-06的純水漿，水泥采用425#普通硅酸鹽水泥。鋼筋鋼管壓漿錨桿控制在15mpa以內(nèi)，并根據(jù)試驗錨桿由設(shè)計單位確定注漿技術(shù)質(zhì)量要求。 注漿前，將孔內(nèi)殘留及松動的廢土清理干凈，注漿開始或中途停止不能超過30min，應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及管路。 1.5.4.綁扎鋼筋網(wǎng)：鋼筋網(wǎng)為200*200雙向，與土釘連結(jié)牢固，保證在噴射砼時鋼筋不晃動。搭接

9、度為35d，全部采用梅花型綁扎。加強筋220及l(fā)1006角鋼在鋼筋網(wǎng)安裝合格后進(jìn)行，并與錨桿筋或鋼管焊牢。鋼筋網(wǎng)安裝完畢，自檢查合格后及時進(jìn)行隱蔽驗收。 1.5.5.噴射第二層砼：噴射第二層砼操作基本上與第一次噴射第一層砼一致。不同之處在于噴射第二層砼時，應(yīng)對第一層砼檢查松散、松動部分除去并濕潤。第二層砼控制砼總厚100mm，同時，又應(yīng)將所在鋼筋網(wǎng)蓋住，并保證面層25mm厚鋼筋保護層。1.5.6.養(yǎng)護：第二層噴射完畢終凝后，應(yīng)及時噴水養(yǎng)護，日噴水不少于3次，養(yǎng)護時間不少于7d2.灌注樁的施工工藝2.1.機具旋挖鉆機bg25c,水準(zhǔn)儀，全站儀，鋼尺，塔尺，裝載機，吊筋；2.2.施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作

10、包括材料，場地，照明設(shè)施等，施工前應(yīng)進(jìn)行場地平整，清除雜物，鉆機位置處平整夯實，準(zhǔn)備場地，同時對施工用水、泥漿池位置，動力供應(yīng)，砂石料場，拌和機位置，鋼筋加工場地，施工便道，做統(tǒng)一的安排。2.3.樁位放樣樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進(jìn)行樁基的位置放樣，進(jìn)行鉆孔的標(biāo)高放樣時，應(yīng)及時對放樣的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點的位置，使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)。1.3.1.測量放線及高程控制采用全站儀坐標(biāo)控制的方法確定樁位平面位置。高程測量由建設(shè)方提供基準(zhǔn)點，用水準(zhǔn)儀測定各樁孔的井口標(biāo)高，并在鉆機上掛牌記錄，測量放線，根據(jù)設(shè)計圖紙用經(jīng)緯儀（或全站儀）現(xiàn)場進(jìn)行樁位精確放樣，在樁中心位置釘以木樁，并

11、設(shè)護樁，放線后由主管技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)核，施工中護樁要妥善看管，不得移位和丟失2.4.鉆孔機就位2.4.1.鉆孔機就位時，要事先檢查鉆孔機的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆孔機工作正常。成孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，方可開鉆。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來定，鉆孔為干孔，可用重錘將孔內(nèi)的虛土夯實，采用直接用測繩及測孔器測。2.4.2. 鉆機就位前，須將基礎(chǔ)墊平填實，鉆機按指定位置就位，在技術(shù)人員指導(dǎo)下擺平放穩(wěn)，保證沖錘垂直對準(zhǔn)樁位。鉆機安裝就位后，應(yīng)精心調(diào)試，確保施工中不發(fā)生傾斜、移位等影響施工質(zhì)量的情況。2.5.埋設(shè)護筒護筒因考慮多次周轉(zhuǎn)，采用3一10mm鋼扳制成，護筒內(nèi)徑，使用旋轉(zhuǎn)鉆機時比樁徑大10一20cm，使

12、用沖擊鉆時比樁徑大20一30cm，埋置護筒要考慮樁位的地質(zhì)和水文情況，為保持水頭護筒要高出施工水位（或地下水位）1.5m，無水地層護筒宜高出地面0.30.5m，為避免護筒底懸空，造成?？?，漏水，漏漿，護筒底應(yīng)坐在天然的結(jié)實的土層上（或夯實的粘土層上），護筒四周應(yīng)回填粘土并夯實，護筒平面位置的偏差應(yīng)不超5cm。護筒埋置深度：在無水地區(qū)一般為1一2倍的護筒直徑。在有水地區(qū)一般為入土深度與水深的0.8一1.1倍（無沖刷之前），護筒采用堅實不漏水的鋼護筒，人工配合機械開挖護筒坑，坑尺寸為護筒直徑增加1m，基坑挖掘完畢，人工安裝護筒，護筒直徑比樁徑大200mm，其位置校核無誤后，護筒周圍分層回填粘土并夯

13、實，護筒埋設(shè)深度為24m。2.6.鉆孔施工螺旋鉆機穩(wěn)固后其鉆頭吊鉆桿繩應(yīng)與樁位中心線相互重合，方可開鉆，以后每班核對位置一次。鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，經(jīng)常對鉆孔泥漿進(jìn)行檢驗，不符合要求及時處理改正。同時，要注意巖層變化，及時撈取渣樣，認(rèn)真做好記錄，與地質(zhì)剖面圖進(jìn)行核對。如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計不符，及時報請監(jiān)理工程師及主管部門，核對并確認(rèn)后，報請設(shè)計單位等上級主管部門。為提高成孔質(zhì)量，成孔過程中，鉆機的鉆進(jìn)速度應(yīng)嚴(yán)格控制。鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得間斷，視土質(zhì)及鉆進(jìn)部位調(diào)整鉆進(jìn)速度。開始鉆進(jìn)及護筒刃腳部位或砂層、卵礫石層中時，應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中，要確保泥漿水頭高度高出孔外水位0.5m以上，泥漿如

14、有損失、漏失，應(yīng)及時補充，并采取堵漏措施。鉆進(jìn)過程中，每進(jìn)2-3m應(yīng)檢查孔徑、豎直度，在泥漿池?fù)迫°@渣，以便和設(shè)計地質(zhì)資料核對。鉆進(jìn)時，為減少擴孔、彎孔和斜孔，應(yīng)采用減壓法鉆進(jìn)，使鉆桿維持垂直狀態(tài)，使鉆頭平穩(wěn)回轉(zhuǎn)。2.7.下鋼筋籠2.7.1為了吊放鋼筋籠的方便，鋼筋籠不宜太長，每節(jié)810米左右，因此鋼筋籠長度可根據(jù)樁孔深度及其總長度分節(jié)綁扎，又為了增加鋼筋籠的起吊剛度，可采取臨時措施，用直徑約15厘米的圓木，長為鋼筋籠長度的一半，綁扎于鋼筋籠內(nèi)的中部，鋼筋籠豎直以后，即將圓木解除，然后下放。2.7.2根據(jù)三腳架的高度和鋼筋籠的長度采取如下的方法吊放： 鋼筋籠分節(jié)吊放，但要在三腳架上端立一獨腳扒

15、桿，以增加起吊高度，把第一節(jié)鋼筋籠吊放孔內(nèi)，并把它掛起來，即把第二節(jié)吊上去，對好第一節(jié)，進(jìn)行焊接，焊接完畢，撤掉吊掛鋼筋籠的設(shè)施，然后繼續(xù)吊放下去。 在起吊和下放鋼筋籠時，要控制吊放速度。起吊要慢，速度要均勻，使鋼筋籠沿著三腳架的腳徐徐上升，逐漸豎起來。起吊過猛，可能使鋼筋籠變形，鋼筋籠起吊豎立以后，要使之順直徐徐下去，要防止鋼筋籠在孔內(nèi)擺動。碰撞孔壁，引起坍孔。2.8.清孔 鋼下好之后，即進(jìn)行清孔工作。在孔口附近將清孔導(dǎo)管兩節(jié)一拼，拼成幾大節(jié)。下節(jié)接好進(jìn)氣管，上節(jié)安好噴嘴彎頭。然后利用吊架的頂滑輪順序吊放。首先把最下一大節(jié)吊入孔內(nèi)，下至適當(dāng)位置掛住，隨即將第二大節(jié)吊上去與之連結(jié)，如此更續(xù)吊裝

16、下放，直至全導(dǎo)管安裝完畢。導(dǎo)管要高出地面34米，噴嘴要對準(zhǔn)出水口，為了防止導(dǎo)管轉(zhuǎn)動出事故，用兩根圓木將導(dǎo)管夾住，即控制噴水方向，還起壓住導(dǎo)管的作用。同時接通水源。清孔開始之后，即向孔內(nèi)灌水，以保持孔內(nèi)水位，避免造成坍孔。 空壓機和抽水機同時開動?？諌簷C的氣壓不小于67個大氣壓。按照吹砂器的一般原理，空壓機不斷向?qū)Ч軆?nèi)輸送高壓氣，導(dǎo)管內(nèi)形成一般強大的高壓氣流向上跑，被攪動泥渣隨著高壓氣流向上涌，從噴嘴噴出來（如下圖），直至孔口噴出清水為止。這樣一般小于清孔管直徑的卵石都可以被清除出來，留在孔底的只是個別的大于清孔管直徑的卵石，這對于混凝土的質(zhì)量是沒有什么壞處的。 根據(jù)實踐經(jīng)驗，認(rèn)為這種清孔方法，

17、基本上是可以達(dá)到要求的。2.9.灌注水下混凝土2.9.1清孔時，即進(jìn)行灌注混凝土的準(zhǔn)備工作，并且要求在清孔完畢之前準(zhǔn)備就緒。清孔完畢，撤除清孔設(shè)備，吊出清孔器，隨即吊裝混凝土導(dǎo)管?；炷翆?dǎo)管必須事前試拼，并分成幾段，依次擺好，以便吊裝。對導(dǎo)管的要求：必須順直，不要有彎曲不平，以免阻礙隔水球下落；導(dǎo)管連結(jié)法蘭盤的螺栓要擰緊，不要漏水漏漿。2.9.2混凝土導(dǎo)管利用三腳吊架起吊安放。2.9.3導(dǎo)管應(yīng)安放在樁孔的中心，加以固定。下端出口距離孔底3040厘米，不能太大。這里采用的導(dǎo)管直徑是30厘米的，混凝土的隔水球尺寸也較大，所以導(dǎo)管出口距離孔底較大，因此最初流出的混凝土發(fā)生較重的水洗。導(dǎo)管直徑以20或

18、25厘米為宜，隔水球的尺寸也要減小，這樣導(dǎo)管口距離孔底可控制在3035厘米以內(nèi)，混凝土水洗現(xiàn)象當(dāng)可減輕。導(dǎo)管頂端高出地面或水面34米，隔水球懸吊在水面以下（如下圖）。2.9.4灌注混凝土：2.9.4.1混凝土流動性不宜太大，其坍落度一般控制在1820厘米左右。 2.9.4.2在剪球之前必須儲備足夠的混凝土，計算須使混凝土埋沒導(dǎo)管五、六十厘米深。剪球之后，混凝土須不斷下入漏斗，毋使導(dǎo)管內(nèi)混凝土發(fā)生中斷。2.9.4.3控制導(dǎo)管埋置在混凝土內(nèi)的深度，一般當(dāng)導(dǎo)管下部埋入混凝土22.5米時，就要提管，提管必須謹(jǐn)慎，防止提出混凝土以外，務(wù)使導(dǎo)管下端仍埋沒在混凝土內(nèi)100厘米左右，以免翻漿出事故。如果埋設(shè)太深，提管將發(fā)生困難。2.9.4.5混凝土打完即將護桶撤 ，技術(shù)人員應(yīng)對鉆孔灌注樁各項原始記錄及時整理簽認(rèn)。2.10，鋼筋籠及灌注樁質(zhì)量檢驗（見下表） 混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗（mm）項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法主控項目1主筋間距10mm鋼尺量2長度100mm鋼尺量一般項目1材質(zhì)檢驗設(shè)計要求抽檢送檢2箍筋間距20mm鋼尺量3直徑10mm鋼尺量混凝土灌注樁質(zhì)量檢驗(mm)項序檢測項目允許偏差或允許值檢查方法主控項目1樁位70mm開挖前量護筒2孔深300mm繩測3狀體質(zhì)量檢驗建筑樁基技術(shù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范4混凝土強度設(shè)計要求試件檢測5承載