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(hù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)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(jì)、施工快捷等優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)得以迅速推廣應(yīng)用。所謂土釘支護(hù)就是用加固和錨固現(xiàn)場(chǎng)原位土體的細(xì)長(zhǎng)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(hù)體系。近幾年來(lái)，土釘墻支護(hù)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(hù)工程中，并與其他支護(hù)方法聯(lián)合使用，均取得了良好的效果，獲得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文簡(jiǎn)要闡述了基坑土釘墻及灌注樁，支護(hù)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(hù)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(hù)的特點(diǎn)在水利工程中,為了維護(hù)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(lái)加以解決。1.1.1采用本工法進(jìn)行深基坑圍護(hù)施工時(shí)，無(wú)需設(shè)支撐，坑壁變形較小，對(duì)周圍環(huán)境影響較小。1.1.2.施工時(shí)可隨基坑挖土同時(shí)埋設(shè)土釘與挖土基本同步施工。1.1.3.井點(diǎn)降水可保持基坑干燥、提高挖土、運(yùn)土的效率。1.1.4.工工藝及施工工具簡(jiǎn)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(hù)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(guò)0.3，超載能力強(qiáng)。 1.1.6.總工期短，可以隨開挖隨支護(hù)，基本不占用施工工期。 1.1.7.費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)

3、，與其他支護(hù)類型相比，工程造價(jià)降低1040左右。1.2土釘墻支護(hù)的作用機(jī)理及錨桿的作用機(jī)理。土釘通過(guò)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(qiáng)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(guò)土釘加固體與土的摩擦力，使土釘被動(dòng)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(dòng)受力，通過(guò)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(hù)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(duì)面層進(jìn)

4、行受力分析和設(shè)計(jì)是非常重要。但是，國(guó)內(nèi)外無(wú)論是土釘支護(hù)還是復(fù)合土釘支護(hù)，對(duì)面層的工作機(jī)理和受力分析研究的都比較少，面層的設(shè)計(jì)方法和施工多采取經(jīng)驗(yàn)方法。1.3 土釘墻支護(hù)應(yīng)用現(xiàn)狀 土釘墻支護(hù)作為一種基坑支護(hù)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(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用發(fā)展很快，目前在基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)。三級(jí)的基坑工程中應(yīng)用甚廣。由于土釘墻支護(hù)為一種依靠土體強(qiáng)度、釘體、面層共同作用而保持邊坡穩(wěn)定的基坑支護(hù)方法，對(duì)天然土層強(qiáng)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(qiáng)的土層，對(duì)無(wú)天然粘聚力的松散狀雜填土或地下水較高的場(chǎng)地不宜單獨(dú)使用。對(duì)雜填土基坑開挖深度較小時(shí)采

5、用打人土釘，深度較大時(shí)一般采取預(yù)注漿處理，注漿處理后其粘聚力可從無(wú)提高到l0kpa以上。能大大提高其自立能力；對(duì)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(bǔ)給的場(chǎng)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(lái)保證土釘?shù)捻樌┕ず突拥陌踩?.4施工質(zhì)量要求及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)1.4.1.認(rèn)真討論支護(hù)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(duì)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(jì)要求。1.4.3.實(shí)行全面質(zhì)量管理，對(duì)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(jì)劃分四個(gè)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(jī)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(duì)機(jī)械設(shè)備、風(fēng)、水管路和電線進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)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(yáng)鏟等機(jī)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(shí)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(zhǎng)12m以內(nèi)，原則采用通長(zhǎng)筋不接駁，如需接長(zhǎng)時(shí)，采用綁條焊接長(zhǎng)，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(hù)層厚度。土釘安裝之前進(jìn)行隱蔽檢查驗(yàn)收。安放時(shí)，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(qiáng)度等級(jí)c20若采用鋼管壓漿時(shí)，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(yàn)錨桿由設(shè)計(jì)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(dòng)的廢土清理干凈，注漿開始或中途停止不能超過(guò)30min，應(yīng)用水或稀水泥漿潤(rùn)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(shí)鋼筋不晃動(dòng)。搭接

9、度為35d，全部采用梅花型綁扎。加強(qiáng)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(shí)進(jìn)行隱蔽驗(yàn)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(shí)，應(yīng)對(duì)第一層砼檢查松散、松動(dòng)部分除去并濕潤(rùn)。第二層砼控制砼總厚100mm，同時(shí)，又應(yīng)將所在鋼筋網(wǎng)蓋住，并保證面層25mm厚鋼筋保護(hù)層。1.5.6.養(yǎng)護(hù)：第二層噴射完畢終凝后，應(yīng)及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)，日噴水不少于3次，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d2.灌注樁的施工工藝2.1.機(jī)具旋挖鉆機(jī)bg25c,水準(zhǔn)儀，全站儀，鋼尺，塔尺，裝載機(jī)，吊筋；2.2.施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作

10、包括材料，場(chǎng)地，照明設(shè)施等，施工前應(yīng)進(jìn)行場(chǎng)地平整，清除雜物，鉆機(jī)位置處平整夯實(shí)，準(zhǔn)備場(chǎng)地，同時(shí)對(duì)施工用水、泥漿池位置，動(dòng)力供應(yīng)，砂石料場(chǎng)，拌和機(jī)位置，鋼筋加工場(chǎng)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(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)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(diǎn)的位置，使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)。1.3.1.測(cè)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(cè)量由建設(shè)方提供基準(zhǔn)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀測(cè)定各樁孔的井口標(biāo)高，并在鉆機(jī)上掛牌記錄，測(cè)量放線，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙用經(jīng)緯儀（或全站儀）現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行樁位精確放樣，在樁中心位置釘以木樁，并

11、設(shè)護(hù)樁，放線后由主管技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)核，施工中護(hù)樁要妥善看管，不得移位和丟失2.4.鉆孔機(jī)就位2.4.1.鉆孔機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆孔機(jī)的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆孔機(jī)工作正常。成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，方可開鉆。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來(lái)定，鉆孔為干孔，可用重錘將孔內(nèi)的虛土夯實(shí)，采用直接用測(cè)繩及測(cè)孔器測(cè)。2.4.2. 鉆機(jī)就位前，須將基礎(chǔ)墊平填實(shí)，鉆機(jī)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(duì)準(zhǔn)樁位。鉆機(jī)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(hù)筒護(hù)筒因考慮多次周轉(zhuǎn)，采用3一10mm鋼扳制成，護(hù)筒內(nèi)徑，使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)時(shí)比樁徑大10一20cm，使

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

13、實(shí)，護(hù)筒埋設(shè)深度為24m。2.6.鉆孔施工螺旋鉆機(jī)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(duì)位置一次。鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿進(jìn)行檢驗(yàn)，不符合要求及時(shí)處理改正。同時(shí)，要注意巖層變化，及時(shí)撈取渣樣，認(rèn)真做好記錄，與地質(zhì)剖面圖進(jìn)行核對(duì)。如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)不符，及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師及主管部門，核對(duì)并確認(rèn)后，報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位等上級(jí)主管部門。為提高成孔質(zhì)量，成孔過(guò)程中，鉆機(jī)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(hù)筒刃腳部位或砂層、卵礫石層中時(shí)，應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)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(shí)補(bǔ)充，并采取堵漏措施。鉆進(jìn)過(guò)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(jì)地質(zhì)資料核對(duì)。鉆進(jìn)時(shí)，為減少擴(kuò)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(zhǎng)，每節(jié)810米左右，因此鋼筋籠長(zhǎng)度可根據(jù)樁孔深度及其總長(zhǎng)度分節(jié)綁扎，又為了增加鋼筋籠的起吊剛度，可采取臨時(shí)措施，用直徑約15厘米的圓木，長(zhǎng)為鋼筋籠長(zhǎng)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(zhǎng)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(dú)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(lái)，即把第二節(jié)吊上去，對(duì)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(shí)，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(lái)。起吊過(guò)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(dòng)。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(duì)準(zhǔn)出水口，為了防止導(dǎo)管轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(jī)和抽水機(jī)同時(shí)開動(dòng)?？諌簷C(jī)的氣壓不小于67個(gè)大氣壓。按照吹砂器的一般原理，空壓機(jī)不斷向?qū)Ч軆?nèi)輸送高壓氣，導(dǎo)管內(nèi)形成一般強(qiáng)大的高壓氣流向上跑，被攪動(dòng)泥渣隨著高壓氣流向上涌，從噴嘴噴出來(lái)（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(lái)，留在孔底的只是個(gè)別的大于清孔管直徑的卵石，這對(duì)于混凝土的質(zhì)量是沒有什么壞處的。 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(shí)，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。混凝土導(dǎo)管必須事前試拼，并分成幾段，依次擺好，以便吊裝。對(duì)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(dòng)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(chǔ)備足夠的混凝土，計(jì)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(shí)，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(hù)桶撤 ，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)鉆孔灌注樁各項(xiàng)原始記錄及時(shí)整理簽認(rèn)。2.10，鋼筋籠及灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)（見下表） 混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗(yàn)（mm）項(xiàng)序檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法主控項(xiàng)目1主筋間距10mm鋼尺量2長(zhǎng)度100mm鋼尺量一般項(xiàng)目1材質(zhì)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yàn)(mm)項(xiàng)序檢測(cè)項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法主控項(xiàng)目1樁位70mm開挖前量護(hù)筒2孔深300mm繩測(cè)3狀體質(zhì)量檢驗(yàn)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(qiáng)度設(shè)計(jì)要求試件檢測(cè)5承載