曾慶活，許明智

(1.廣西鐵路投資集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530022；2.南寧鐵路工程建設(shè)指揮部，廣西 南寧 530022)

0 引言

在深基坑施工過(guò)程中，傳統(tǒng)土釘墻是目前應(yīng)用非常廣泛的邊坡支護(hù)技術(shù)。傳統(tǒng)土釘墻是在邊坡上施作土釘加固土體以及為坡面提供水平抗力，并在邊坡坡面上掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土以達(dá)到穩(wěn)定坡面的目的。但由于傳統(tǒng)網(wǎng)噴工藝較為繁瑣，施工周期長(zhǎng)，考慮到地層特征和施工進(jìn)度的要求，本文經(jīng)多方面對(duì)比后推薦采用裝配式支護(hù)體系實(shí)現(xiàn)基坑邊坡防護(hù)。

綠色裝配式支護(hù)(GRF01)體系中包括綠色裝配式復(fù)合面層、連接構(gòu)件和緊固構(gòu)件等，其中裝配式面層由具有加筋、防護(hù)等功能材料經(jīng)工廠復(fù)合而成，其主要性能針對(duì)受力、防水、反濾、變形、耐久性、防侵蝕等功能設(shè)計(jì)，確保整體支護(hù)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

1 工程概況

新建南寧至崇左鐵路站后工程崇左南站，建筑面積為19 711.23 m2，站房位于廣西崇左市東南角。站房地下出站地道、消防泵房及消防水池81 m×24.9 m深基坑整體開(kāi)挖，開(kāi)挖深度為9.6 m。設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查顯示，地層從上到下分別為：3 m厚人工填土；2.7 m厚塑性膨脹土；3.9 m厚中風(fēng)化灰?guī)r偶夾泥巖、泥灰?guī)r。持力層為中風(fēng)化灰?guī)r，地基承載力特征值為3 400 kPa。開(kāi)挖采用分級(jí)放坡與土釘墻支護(hù)結(jié)合方式進(jìn)行，邊坡等級(jí)為三級(jí)。

2 本項(xiàng)目支護(hù)方案

本項(xiàng)目深基坑邊坡防護(hù)采用GRF綠色裝配式邊坡支護(hù)施工工藝，放坡段坡面防護(hù)采用綠色裝配式土釘墻支護(hù)。綠色裝配式防護(hù)體系包括綠色裝配式面層、連接件和緊固件等，其中裝配式面層由加筋層、防護(hù)層、皮膚層、性能層(防水層)四部分構(gòu)成。

設(shè)計(jì)防護(hù)面層型號(hào)：GRF01-C(受力、反濾、防水)；面層：采用 GRF01面層，抗拉強(qiáng)度≥20 kN/m；面層幅寬6 m，面層具有防水性能；坡面固定釘L=(1×1.5 ×1.5) m，水平間距為1.5 m，沿坡面間距為1.5 m。

3 工藝原理

本項(xiàng)目采用的GRF01是一種可全面取代傳統(tǒng)噴護(hù)面層(土釘墻)的新型綠色裝配式支防護(hù)技術(shù)產(chǎn)品。綠色裝配式邊坡支護(hù)技術(shù)是在土釘墻支護(hù)機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)護(hù)坡面層進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，面層采用綠色裝配式可回收面層取代噴混面層，同時(shí)實(shí)現(xiàn)裝配化安裝。

綠色裝配式邊坡防護(hù)體系由裝配式面層、連接構(gòu)件(鋼絲繩等)、緊固件(卡扣等)、裝配化構(gòu)件組成。

4 適用范圍

本工藝廣泛適用于不同地區(qū)不同地質(zhì)情況下各類基坑邊坡工程支護(hù)和防護(hù)(見(jiàn)表1)，特別適用于有環(huán)保要求、需要及時(shí)封閉的邊坡，對(duì)臨時(shí)性工程有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。

表1 適用情況分析表

5 施工流程及施工要點(diǎn)

5.1 施工流程

土方開(kāi)挖修坡→土釘安裝→鋪設(shè)皮膚層→鋪設(shè)面層→安裝緊固件→安裝鋼絲繩→混凝土壓頂。

5.2 施工要點(diǎn)

5.2.1 基坑土方開(kāi)挖及修坡

圖1 地道基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖

5.2.2 土釘施工

采用預(yù)制土釘對(duì)邊坡進(jìn)行支護(hù)，控制邊坡的穩(wěn)定性。土釘?shù)氖┕じ鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況可采用靜壓或預(yù)成孔方式進(jìn)行施工，施工過(guò)程中保證對(duì)坡面的擾動(dòng)降到最小。

5.2.3 面層快速施工、緊固件安裝

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，配置安全、質(zhì)量、技術(shù)管理人員各2名，安裝工人根據(jù)施工組織配置。使用的裝配式面層是在工廠加工預(yù)制，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)確定材料尺寸，裁剪后試鋪，留一部分的變形余量，保證面層材料在邊坡上不出現(xiàn)空鼓、翹邊等缺陷。施工鋪設(shè)時(shí)，在坡面上對(duì)面層的一端進(jìn)行錨固，然后從坡頂向下滾鋪(見(jiàn)圖2)。面層之間采用“之”字形搭接，搭接寬度宜>400 mm(見(jiàn)下頁(yè)圖3)。面層通過(guò)卡扣、鋼絲繩將土釘與面層連接成整體對(duì)土體進(jìn)行防護(hù)。

面層由多級(jí)邊坡坡頂一體化防護(hù)至坡底，防護(hù)效率高，面層在邊坡坡頂1 m外范圍進(jìn)行翻邊，距離邊坡坡腳外0.5 m范圍進(jìn)行翻邊，隨后進(jìn)行壓頂、壓底工序(見(jiàn)下頁(yè)圖4)。

圖2 綠色裝配式面層鋪設(shè)平面圖

圖3 面層搭接示意圖(mm)

圖4 坡頂、坡底翻邊斷面示意圖(mm)

5.2.4 分級(jí)平硬化、混凝土壓頂臺(tái)

面層鋪設(shè)伸長(zhǎng)至分級(jí)平臺(tái)上，其上鋪設(shè)一層80 mm厚C20混凝土，坡度為2%。

6 材料與設(shè)備

表2 材料一覽表

表3 機(jī)具設(shè)備一覽表

7 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制如表4～7所示。

表4 綠色裝配式面層的技術(shù)指標(biāo)表

表5 預(yù)制土釘技術(shù)指標(biāo)表

表6 連接件技術(shù)指標(biāo)表

表7 施工過(guò)程質(zhì)量要求表

8 安全監(jiān)測(cè)控制

(1)坡頂和坡面位移點(diǎn)的間距宜≤ 20m，邊坡頂部設(shè)置不少于 3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)網(wǎng)。

(2)應(yīng)選擇有代表性的錨固構(gòu)件，監(jiān)測(cè)其拉力和預(yù)應(yīng)力損失情況。

(3)邊坡工程施工初期，監(jiān)測(cè)宜每天一次。

(4)監(jiān)測(cè)工作可根據(jù)設(shè)計(jì)要求、邊坡穩(wěn)定性、周邊環(huán)境和施工進(jìn)程等因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

(5)永久性邊坡工程竣工后的監(jiān)測(cè)至變形穩(wěn)定為止，且不宜少于 2 年。

(6)當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即報(bào)警并及時(shí)反饋，并通知有關(guān)各方對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境中的保護(hù)對(duì)象采取應(yīng)急處理措施：

中國(guó)天然氣管網(wǎng)大型干線和支干線工程主要由三大石油公司投資建設(shè)，區(qū)域內(nèi)支線主要由三大石油公司和地方資本投資建設(shè)，僅中國(guó)石油的建設(shè)投資就超過(guò)全國(guó)天然氣管網(wǎng)總投資的70%。各主體以市場(chǎng)為導(dǎo)向，按線建設(shè)管道，自行管理運(yùn)營(yíng)。受管網(wǎng)發(fā)達(dá)程度影響，在管道具體管理模式上有所不同，存在一線一管、一區(qū)一管，或多主體共存的一區(qū)多管。

①監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的內(nèi)力及變形監(jiān)測(cè)累計(jì)值達(dá)到報(bào)警值。

②裝配式防護(hù)或周邊土體的位移值增長(zhǎng)且不收斂。

③錨固構(gòu)件和連接構(gòu)件有松弛、斷裂或拔出的跡象。

④坡頂臨近管線變形突然增大或出現(xiàn)裂縫、泄漏等。

⑤坡頂臨近建(構(gòu))筑物、地面出現(xiàn)較嚴(yán)重的新裂縫，原有裂縫有新發(fā)展。

⑥根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)判斷已出現(xiàn)其他必須報(bào)警的情況。

9 效益分析

GRF綠色裝配式邊坡支護(hù)施工工藝中的綠色裝配式面層采用工廠預(yù)制加工、現(xiàn)場(chǎng)裝配式鋪設(shè)的施工特點(diǎn)，減少施工的污染，節(jié)省施工工期，降低施工造價(jià)。當(dāng)作為邊坡和基坑臨時(shí)性支護(hù)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)完全拆除回收，不污染地下土層。見(jiàn)表8。

9.1 經(jīng)濟(jì)效益方面

(1)工效高、封閉快、工期短

采用綠色裝配式面層支護(hù)(GRF01系列)， 施工簡(jiǎn)便快捷，現(xiàn)場(chǎng)人工安裝即可，節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間，土方開(kāi)挖面可快速封閉，減小天氣的不利影響。

GRF技術(shù)可實(shí)現(xiàn)減少建設(shè)成本15%，減少施工工期，工效較傳統(tǒng)工藝施工方法提升5倍。

(2)綠色、環(huán)保

能在邊坡裸露早期快速封閉，減少二次揚(yáng)塵，減少了土體防護(hù)作業(yè)的動(dòng)力設(shè)施要求(電力、水等)和人工作業(yè)(減少揚(yáng)塵對(duì)人的傷害)，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的泥漿、廢氣等廢棄物。

9.2 社會(huì)效益方面

(1)Green(綠色)：通過(guò)科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度地節(jié)約資源，減少對(duì)環(huán)境有負(fù)面影響的工程施工活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)綠色施工。

(2)Recycle(可回收)：采用新材料、新工藝、新技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)綠色建材使用和可回收利用，為工程建設(shè)增值。

(3)Fabricated(裝配式)：施工工藝全裝配化，提高裝配率，實(shí)現(xiàn)工程裝配化。

表8 與傳統(tǒng)的施工方法效益對(duì)比表

10 結(jié)語(yǔ)

GRF綠色裝配式邊坡支護(hù)施工技術(shù)充分響應(yīng)國(guó)家綠色、節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略，采用裝配式技術(shù)，提高施工效率，使用符合當(dāng)前環(huán)境及資源要求的綠色建筑方式。在施工期間減少對(duì)資源的消耗和減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，具有節(jié)能、減排、便利和可循環(huán)的特點(diǎn)，在安全、質(zhì)量、效率、成本、環(huán)保方面都有很大的優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用空間及前景，可廣泛應(yīng)用于鐵路、地鐵、機(jī)場(chǎng)、市政、民用建筑等各個(gè)工程領(lǐng)域。