李向群 周鵬程

吉林建筑大學(xué)測(cè)繪與勘察工程學(xué)院（130118）

復(fù)合土釘墻適用于對(duì)深度相對(duì)較深的基坑進(jìn)行支護(hù)或邊坡加固，不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂層、淤泥質(zhì)土及一些軟弱土層。現(xiàn)如今復(fù)合土釘墻已經(jīng)在工程中得到廣泛使用。文章所研究的實(shí)例工程位于城區(qū)的軟弱土層中，通過(guò)土釘加水泥攪拌復(fù)合的支護(hù)方法進(jìn)行施工，獲得了良好的施工效果。

1 工程概況

本工程位于靖江市濱江新城區(qū)，毗鄰馬洲公園和市行政中心。地塊南臨新洲路，東至同興路，西至城東大道，北至陽(yáng)光大道。從建筑功能上可分為高層文化區(qū)及商業(yè)劇場(chǎng)區(qū)。其中高層文化區(qū)由圖書(shū)館/報(bào)社、文化館、規(guī)劃館/博物館3 棟高層及裙房組成，商業(yè)劇場(chǎng)區(qū)由支撐大跨桁架層的4 個(gè)巨型核心筒及劇場(chǎng)部分組成。

該建筑為高層民用公共建筑，主要建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)。建筑工程總用地面積約112 025 m2，建筑面積約156 580 m2，其中地上建筑面積為 97 990 m2，地下建筑面積為 58 590 m2；地上 18 層（最高），地下 3 層。建筑高度為 69.1 m；基坑開(kāi)挖面積為9 998 m2，基坑深度為16.4 m。

2 地質(zhì)條件

根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地內(nèi)巖性為泥質(zhì)砂巖，結(jié)構(gòu)為泥砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)分析，軟化系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為0.38，屬于軟化巖石。受場(chǎng)地附近區(qū)域構(gòu)造影響，巖體節(jié)理、裂隙很發(fā)育，巖體呈碎裂塊狀～松散狀，鉆探揭露泥質(zhì)砂巖風(fēng)化程度為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化，描述如下:

第1 層為雜填土:由粉質(zhì)黏土、碎石和一些建筑垃圾組成，平均厚度為1.78 m。

第2 層為粉質(zhì)黏土:黃褐色，具有一定的可塑性和壓縮性，平均厚度為2.23 m。

第3 層為全風(fēng)化泥質(zhì)砂巖:紅褐色，結(jié)構(gòu)基本破壞但尚可辨認(rèn)，巖質(zhì)極軟，巖體風(fēng)化成堅(jiān)硬土狀，屬中～高壓縮性土；厚度變化較大，層厚為0.80～3.50 m，平均層厚為2.06 m。

第4 層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖:紅褐色，結(jié)構(gòu)大部分破壞，裂隙很發(fā)育，泥質(zhì)膠結(jié)，泥砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)極軟，厚度變化較大，層厚為0.30～6.70 m，平均層厚為2.57 m；層頂埋深為0.00～9.00 m，平均層頂埋深為2.04 m。

第5 層為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖:紅褐色，裂隙發(fā)育，局部裂隙面含鐵質(zhì)，泥質(zhì)膠結(jié)，泥砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)極軟；該層場(chǎng)地均有分布，均未揭穿，平均層厚為3.5 m。

3 復(fù)合土釘墻的設(shè)計(jì)方案

復(fù)合土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)按照1∶0.6 放坡，共設(shè)置10排錨桿，其中第2 排、第5 排、第8 排為預(yù)應(yīng)力錨桿，采用振動(dòng)花管工藝，花管采用壁厚為3.25 mm 的φ48 架子管?；炷撩鎸訛?φ6.5@100 mm×100 mm鋼筋網(wǎng)片，主筋為HRB335φ20 及一根 φ16 的橫壓筋?；炷撩鎸雍穸葹?50 mm，其強(qiáng)度為C25。面層混凝土配合比約為水泥∶砂∶石=1∶1.5∶1.5。

土釘水平間距為1 m，傾斜角為8°；土釘直徑為90 mm，面層加強(qiáng)筋為φ12。錨桿水平間距為1 m，傾斜角為 12°；錨孔直徑為 140 mm，配筋為 2φ315.2的鋼絞線，自由段長(zhǎng)4.0 m，外側(cè)固定于槽鋼上，鎖定力為100 kN。

4 復(fù)合土釘墻工藝技術(shù)要點(diǎn)研究

4.1 基坑土方開(kāi)挖及人工修坡

工程中基坑開(kāi)挖采用機(jī)械開(kāi)挖配合人工開(kāi)挖的方式。開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度后，人工整平邊坡，并清理邊坡坡面，確保工作面整潔。土方開(kāi)挖遵循分段分層開(kāi)挖原則，開(kāi)挖前設(shè)置排水溝和截水溝，防止側(cè)向地下水向基坑內(nèi)滲透?；臃侄伍_(kāi)挖長(zhǎng)度為30 m，分層開(kāi)挖厚度為1 m，嚴(yán)禁超挖。

4.2 混凝土初噴

基坑邊坡按1∶0.6 放坡且經(jīng)人工整平后進(jìn)行混凝土初噴。本工程中，混凝土砂漿按工程試驗(yàn)確定的配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行拌和，水泥采用P·Ⅱ42.5R 快硬硅酸鹽水泥，初凝時(shí)間大于45 min，終凝時(shí)間小于6.5 h。細(xì)骨料采用連續(xù)級(jí)配中砂，細(xì)度模數(shù)為2.6～2.9，含泥量控制在2%以?xún)?nèi)；粗骨料采用5～10 mm連續(xù)級(jí)配碎石，針片狀顆粒含量小于10%，含泥量小于1%?；炷敛牧辖?jīng)進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)合格，按配合比拌制混凝土砂漿。初噴時(shí)，噴頭與噴射面保持垂直，自上而下噴灑混凝土，噴射厚度控制在35～45 mm。初噴結(jié)束，待混凝土砂漿初凝后，進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù)管理。

4.3 土釘成孔

經(jīng)工程測(cè)量確定土釘孔位，經(jīng)測(cè)量復(fù)核后彈出孔位十字控制線。土釘按水平間距1 m 布設(shè)，傾斜角為8°。第一層土釘采用人工開(kāi)挖成孔方式，局部遇到地下不明障礙物，個(gè)別土釘長(zhǎng)度僅為3.0 m。對(duì)于施工長(zhǎng)度小于5.8 m 的土釘，采用兩孔之間補(bǔ)打土釘?shù)姆绞竭M(jìn)行加強(qiáng)處理；長(zhǎng)度大于5.8 m 的土釘無(wú)需補(bǔ)打土釘。

土釘采用一次成孔注漿施工工藝，成孔直徑為100 mm。土釘成孔且成孔深度、直徑經(jīng)檢查無(wú)誤后，清除孔內(nèi)雜物，并在孔內(nèi)放置Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋。為確保土釘澆筑過(guò)程中鋼筋主筋不發(fā)生移位，采用定位架固定鋼筋主筋。

4.4 土釘注漿

本工程中，混凝土砂漿采用P·O 42.5 普通硅酸鹽水泥拌制，選用連續(xù)級(jí)配中、粗砂，骨料含水率控制在5%～7%范圍內(nèi)。為避免影響混凝土黏結(jié)性能，本工程采用清水拌制混凝土砂漿?；炷磷{時(shí)，在注漿口設(shè)置止?jié){塞，以確?；炷辽皾{深入孔壁，增強(qiáng)土釘?shù)腻^固力。

4.5 錨桿設(shè)置

按要求加工制作錨桿。錨桿安裝時(shí)，桿件按土釘中心點(diǎn)位置安裝。為確保錨桿安裝質(zhì)量，在錨桿桿件上安裝中架，中架按1.0～1.5 m 間距布設(shè)。錨桿自由端套塑料管，并借助鉛絲與錨桿綁扎在一起。錨桿安裝傾角與土釘傾角一致，放置桿件后一同注漿。要確保錨桿放置后與土釘鉆孔中心一致。

4.6 注漿

嚴(yán)格按工程設(shè)計(jì)要求配制混凝土砂漿，水灰比為1∶0.43。砂漿配制后及時(shí)注漿，防止混凝土砂漿凝結(jié)影響注漿質(zhì)量。注漿時(shí)，借助注漿泵和花管將砂漿灌注至孔底，直至排氣管不再排氣時(shí)，停止注漿并穩(wěn)壓3～5 min。注漿過(guò)程中，密切關(guān)注注漿壓力，如出現(xiàn)壓力快速上升問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)花管進(jìn)行堵塞檢查。注漿完成后緩慢拔出花管，避免帶出鋼筋。注漿完成后，清洗外露鋼筋并落實(shí)保護(hù)措施。

4.7 綁扎鋼筋網(wǎng)

本工程中，掛網(wǎng)網(wǎng)片規(guī)格為φ6.5@100 mm×100 mm 鋼筋網(wǎng)片；主筋為 HRB335φ20，并采用一根φ16的橫壓筋加固。為確保鋼筋網(wǎng)片綁扎牢固，鋼筋網(wǎng)綁扎采用搭接方式，搭接長(zhǎng)度不小于35 d，以“梅花型”方式綁扎。鋼筋網(wǎng)綁扎完成后錨固主筋和橫壓筋。鋼筋網(wǎng)錨固牢固后，報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行隱藏工程驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后噴射面層混凝土。

4.8 噴射面層混凝土

面層混凝土噴射方法與初噴混凝土方法相同。混凝土噴射前，應(yīng)對(duì)初噴混凝土固結(jié)情況和鋼筋網(wǎng)綁扎情況進(jìn)行檢查，如果有松動(dòng)情況要采取補(bǔ)噴、加固措施。面層混凝土噴射厚度為50 mm，噴射時(shí)應(yīng)確?；炷粮采w鋼筋網(wǎng)，形成鋼筋網(wǎng)保護(hù)層。面層混凝土噴灑完成后要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理工作。

5 基坑工程支護(hù)施工監(jiān)測(cè)

本工程復(fù)合土釘施工完成后，對(duì)基坑沉降、變形進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 120—2012）規(guī)定的報(bào)警值，以基坑水平位移大于30 mm 作為警戒值，根據(jù)業(yè)主提供的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，每3 d 監(jiān)測(cè)一次基坑位移情況?，F(xiàn)場(chǎng)共計(jì)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)40個(gè)，詳細(xì)記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移數(shù)據(jù)。經(jīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)跟蹤與監(jiān)控，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)位移、沉降值均小于20 mm，符合技術(shù)規(guī)范和工程設(shè)計(jì)要求，表明本工程基坑支護(hù)方案合理、支護(hù)質(zhì)量良好，達(dá)到預(yù)期施工技術(shù)目標(biāo)。

6 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，本工程復(fù)合土釘墻的設(shè)計(jì)方案是安全、經(jīng)濟(jì)、合理的。

復(fù)合土釘墻在深基坑中的應(yīng)用，能夠在保證安全的前提下，既節(jié)約了資源，又減少了污染，值得深入研究。在施工中應(yīng)加強(qiáng)施工管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，確保工程質(zhì)量安全。