唐 波

南京南大巖土工程技術(shù)有限公司，江蘇南京 210000

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，建筑行業(yè)迅速發(fā)展。近年來，高層建筑數(shù)量越來越多，規(guī)模越來越大，人們對高層建筑施工質(zhì)量安全也提出了更高要求。作為高層建筑的重要組成部分，基坑工程發(fā)揮著不可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多新技術(shù)、新工藝、新材料逐漸被應(yīng)用到建筑基坑工程施工中，例如，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有工期短、工藝簡單、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提高基坑邊坡的穩(wěn)定性及強(qiáng)度，在建筑基坑工程中得到了廣泛應(yīng)用。要想充分發(fā)揮土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢性能，必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工管理，做到方案科學(xué)、施工合理，以此保證建筑基坑工程施工質(zhì)量，消除邊坡塌方事故，提高建筑整體安全性。

1 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)概述

1.1 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第一，在基坑工程中應(yīng)用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)有土釘復(fù)合體形成，有效提高邊坡承載性與整體穩(wěn)定性，不必設(shè)置支撐，坑壁也不會(huì)產(chǎn)生太大變形，噪音影響較小；第二，在土釘墻支護(hù)施工中，土釘埋設(shè)可以與基坑開挖施工同步進(jìn)行，縮短單獨(dú)作業(yè)時(shí)間，施工效率高，施工周期短；第三，土釘墻支護(hù)施工不占場地，對于面積小、難以放坡或者周圍建筑物密集的施工場所，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)能有效解決施工難題；第四，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝簡單、加固效果好，技術(shù)可靠性強(qiáng)；第五，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工成本低，具有經(jīng)濟(jì)性與合理性[2]。

1.2 土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)適用條件

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于以下情況：地下水位以上的粘性土、膠結(jié)的填土或者粉砂土等。隨著土釘墻施工技術(shù)不斷進(jìn)步，在雜填土、松散沙土、軟土以及流塑土中也可采用這一技術(shù)方法。值得注意的是，對于塑性指數(shù)超過20的土，在應(yīng)用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)之前，要仔細(xì)評價(jià)其蠕變特性；對于標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)在10擊以下的沙土，最好不要采取土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。除此之外，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)不適合以下情況：含水量較高的砂卵石層及粉細(xì)砂層、缺乏臨時(shí)自穩(wěn)性的淤泥土；爐渣、煤渣等腐蝕性土；對于流塑形態(tài)下的軟粘土，由于其成孔難度大，采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)同樣無法取得理想的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。

1.3 土釘墻支護(hù)作用原理

在建筑基坑施工中，土體具備結(jié)構(gòu)整體性特點(diǎn)，但是其抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度均比較低，甚至可忽略不計(jì)。在基坑開挖過程中，土體的存在能夠保證邊坡維持一定的直立高度，但是如果超出其臨界高度，就會(huì)破壞土體整體性，因此需采取必要的邊坡防護(hù)手段，通過擋土結(jié)構(gòu)承擔(dān)土體測壓力，以免破壞土體的整體穩(wěn)定性。將一定分布密度和長度的土釘放置在土體內(nèi)，土釘和土體共同作用對后者強(qiáng)度的不足進(jìn)行彌補(bǔ)，這就是土釘墻支護(hù)體系。土釘利用滑裂面加固坑周土體，土與土釘結(jié)合形成復(fù)合土體，從而實(shí)現(xiàn)原狀土剛度及強(qiáng)度的提升。如果土體受力情況產(chǎn)生變化，不可避免的會(huì)產(chǎn)生變形，利用土釘進(jìn)行加固，能夠?qū)@種變形進(jìn)行約束，以此確保土體穩(wěn)定性。

1.4 土釘墻支護(hù)體系的不足

第一，土釘墻支護(hù)體系需要用到大量土釘，部分土釘桿體很長，如果在建筑密集區(qū)域進(jìn)行施工，很容易與原有地下設(shè)施發(fā)生碰撞，破壞地下設(shè)施。如果條件允許，可以調(diào)整土釘長度，將土釘灌漿體直徑增大，但有些情況必須選取別的支護(hù)措施；第二，只有在土體變形、土釘與土之間存在相對位移時(shí)，才能發(fā)揮出土釘?shù)淖饔?。如果基坑工程對位移有?yán)格限制，則無法采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工；第三，超深基坑不適合采用土釘墻支護(hù)體系。其主要原因?yàn)椋撼罨訒?huì)明顯增大土釘墻支護(hù)體系的位移量，導(dǎo)致基坑安全受到影響；第四，土釘墻支護(hù)體系對地下水位有一定要求，地下水位不能超出基坑的基地。如果基坑開挖過程中出現(xiàn)地下水，不僅會(huì)影響土釘成孔，也會(huì)影響注漿效果，引發(fā)滑塌事故。

2 建筑基坑工程土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工

2.1 土釘墻支護(hù)施工流程

2.1.1 基坑開挖

安排專門人員負(fù)責(zé)指揮土方開挖工作，采取分層、分段的方式開展施工作業(yè)，控制好各層開挖深度，確保其在2m以內(nèi)。只有在確保土釘及混凝土噴射面滿足70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才能開始進(jìn)行下一層土層開挖。此外，施工單位還要制定必要的防護(hù)措施，以免土方開挖對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生碰撞。機(jī)械作業(yè)與人工修整應(yīng)當(dāng)相互配合，確保開挖面平整、無虛土。在基坑開挖過程中，如果開挖面產(chǎn)生裂縫、滲水等問題，需要將厚度約30mm的混凝土噴射在上面，對開挖面進(jìn)行有效保護(hù)。

2.1.2 混凝土面層初噴

在基坑開挖完成后，將C20強(qiáng)度等級的混凝土噴射在邊壁上，噴射厚度控制在50mm。混凝土材料質(zhì)量需嚴(yán)格控制，水泥采用普通硅酸鹽水泥，骨料采用碎石或者機(jī)制砂，前者粒徑不能超過20mm，含泥量需控制在3%以內(nèi)。采取分段、分片的方式進(jìn)行混凝土噴射，施工順序?yàn)橛上轮辽?，噴頭應(yīng)當(dāng)垂直于土釘墻墻面。在混凝土噴射完成后，應(yīng)當(dāng)在2h內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止裂縫出現(xiàn)。

2.1.3 鉆孔

根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鉆孔作業(yè)，控制好土釘?shù)乃介g距、豎向間距分別為1.5、2m。成孔工具采用人工洛陽鏟，水平孔最上排的深度為9m，其他均為6m。為方便注漿工作，土釘傾角宜控制在5°～15°?？孜灰鶕?jù)設(shè)計(jì)圖紙確定，遇到障礙物時(shí)可適當(dāng)偏移；控制好土釘水平方向上及豎直方向上的孔距誤差，前者不超過50mm，后者不超過100mm；孔深應(yīng)當(dāng)比設(shè)計(jì)深度大0.1m，土釘桿體長度也要比設(shè)計(jì)長度大。

2.1.4 插入鋼筋土釘

采用φ25鋼筋作為土釘，施工前需要對鋼筋進(jìn)行除銹、調(diào)直處理；采取雙面搭接焊的方式連接鋼筋，搭接長度需控制在主筋直徑的5倍以上，焊縫高度需控制在主筋直徑的0.3倍以上；在制作土釘時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求確定土釘?shù)闹睆健㈤L度等參數(shù)，在孔的中心部位放置錨桿，對中支架的焊接間距為2m，從而確保鋼筋始終位于孔的中心部位。

2.1.5 注漿

采用純水泥漿作為注漿材料，水灰比需控制在0.5～0.55范圍內(nèi)。漿液的攪拌工作要在注漿過程中進(jìn)行，并保證攪拌充分、均勻，做到隨攪隨用；在注漿過程中，注漿管需插入至孔底，一邊注漿一邊拔管，拔管速度不能過快，注漿管不能超出液面，同時(shí)注漿壓力需控制在0.4kPa以上。當(dāng)注漿抵達(dá)孔口時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止注漿并進(jìn)行封口。在漿液凝固后，如果錨固體無法充滿漿液，還要進(jìn)行補(bǔ)漿；在注漿工作結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)清理干凈注漿工具。

2.1.6 鋼筋網(wǎng)布設(shè)

鋼筋網(wǎng)材料選用φ8圓鋼，規(guī)格為200mm×200mm，誤差控制在10mm以內(nèi)。網(wǎng)筋之間的搭接長度需控制在300mm以上；鋼筋網(wǎng)在鋪設(shè)以前需進(jìn)行調(diào)直；選用Φ14鋼筋作為加強(qiáng)筋，將土釘鋼筋與加強(qiáng)筋牢固焊接在一起，擋塊焊接在外部，確保其具有整體性。

2.1.7 混凝土復(fù)噴

在鋼筋網(wǎng)布設(shè)結(jié)束并驗(yàn)收通過后，需復(fù)噴混凝土，噴射厚度控制在50mm，噴射方法按照初噴時(shí)進(jìn)行。

2.2 土釘墻施工質(zhì)量管理技術(shù)措施

嚴(yán)格按照土釘墻支護(hù)施工流程開展作業(yè)。對于任何一道工序，都要采取施工人員自檢、質(zhì)檢員抽檢等方式進(jìn)行驗(yàn)收，只有上一道工序驗(yàn)收合格后才能進(jìn)入到下一工序。尤其是對隱蔽工程的質(zhì)量驗(yàn)收，需要施工單位給予特別關(guān)注；加強(qiáng)材料質(zhì)量控制。檢查水泥材料，確保其具備合格證書、成分化驗(yàn)單及其它質(zhì)量證明文件。噴射混凝土采用硅酸鹽水泥，骨料采用中粗砂。在混凝土噴射完成后，需要對面層進(jìn)行檢查，確保其沒有露筋、空鼓以及裂縫等問題；鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)前必須進(jìn)行調(diào)直，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求確定網(wǎng)格尺寸；及時(shí)收集、整理施工過程中的各項(xiàng)工程資料，認(rèn)真填寫原始記錄；加強(qiáng)土釘墻支護(hù)檢測。土釘墻支護(hù)檢測分成三個(gè)階段：土方開挖至4.5m為第一階段，觀測頻率為兩天1次；土方開挖至9.2m為第二階段，觀測頻率為每天1～2次；支護(hù)完成后為第三階段，觀測頻率為兩天1次。

3 結(jié)語

綜上所述，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)發(fā)展。近年來，高層建筑數(shù)量與規(guī)模均有較大提升，因此基坑工程施工環(huán)境越來越復(fù)雜，支護(hù)難度也有較大提升。土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)是基坑工程常用的施工技術(shù)之一，這種結(jié)構(gòu)體系占用空間小、施工周期短，并且經(jīng)濟(jì)合理。在建筑基坑工程中采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工管理，根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)合理的施工方案，并將其落實(shí)到施工各個(gè)環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)土釘墻支護(hù)施工中出現(xiàn)的問題，并采取有效措施進(jìn)行解決，以此消除施工質(zhì)量漏洞及安全隱患，確保建筑工程整體質(zhì)量。