李相珩
(中建二局第二建筑工程有限公司,山東 青島 266000)
近年來,基坑支護工程的安全性、實用性受到越來越多建設單位、施工單位的關注。傳統噴錨支護技術在施工過程中暴露出了諸多不利特征,例如支護面層抗變形能力弱、施工質量和施工進度受天氣影響大等問題,同時還容易對周邊環(huán)境造成不利影響,諸多因素的制約使得建設單位、施工單位不斷尋找工程質量穩(wěn)定、施工效率高的基坑支護技術。GRF 綠色裝配式基坑支護技術在傳統噴錨支護技術工作機理的基礎上,采用綠色、高環(huán)保、標準型構件代替原現澆構件,配合裝配式施工工藝形成綠色環(huán)保、施工效率高、面層抗變形能力強的基坑支護體系。
清華大學附屬青島醫(yī)院項目位于青島市西海岸新區(qū)煙臺路以東,海王路以南,占地面積27 864m2,總建筑面積22 5617m2?;娱_挖深度2.85~8.45m,支護長度約1 894m,基坑支護的主要形式為放坡支護和樁錨支護體系,基坑深度<5m 部位放坡開挖,放坡支護采用GRF 綠色裝配式護坡技術。
GRF 綠色裝配式支護施工過程包含設計、制作、安裝、施工和試驗等5 個環(huán)節(jié),通過對其全過程的精細化管理,可以有效提高基坑支護階段的施工質量和施工速度,提高后續(xù)施工的安全性和穩(wěn)定性。該施工技術是以綠色高分子材料為面層、配套施工錨固釘、鋼絲繩及加固構造,施工時首先在邊坡土層上鋪設綠色裝配式面層,再使用配套的加固、緊固裝置對面層進行固定,使綠色裝配式面層密貼放坡土壤面,從而形成邊坡支防護體系。其具有以下特點。
1)綠色環(huán)保 支護面層為綠色高分子材料,環(huán)保性高,完好的面層可回收利用,破損的面層可直埋降解;支護系統的安裝過程只包含面層及緊固件的安裝、加固,施工工藝不會對環(huán)境造成污染。
2)質量穩(wěn)定可控 面層材料擁有抗拉強度強、防水性好,協調變形的綜合支護能力,該支護系統全套材料均在工廠預制、標準化生產,產品品控穩(wěn)定。
3)施工簡便 支護系統所需安裝作業(yè)人員數量少、無須大型機械設備,施工簡便、快速,能耗低。
4)綜合造價較低 支護材料及人工費用較低,且可回收重復利用,為建設單位及施工單位的綜合成本控制及降本增效提供了有效途徑。
基坑邊坡支護采用工廠集中加工的GRF 綠色裝配式面層材料及相關配件進行一體化組合式防護。面層系統遵循從坡頂翻邊位置向下鋪設,下放至開挖面,面層與面層直接進行有效搭接,并采用土釘固定牢固。采用連接構件與土釘端頭進行連接,用連續(xù)鋼絲繩將土釘端頭進行串聯并拉緊,再在土釘端頭采用套筒緊固,形成基坑邊坡一體化組合式防護。
在基坑距坡腳上方300mm 處設置泄水孔,泄水孔水平間距不大于3m,泄水管采用?50mmPVC 管,深入土層不少于300mm;將邊坡土層內部水排出。針對砂土地質,在支護面層內設置具有倒水、返濾功能的材料面層,沿坡面形成倒水、返濾結構層,增強邊坡穩(wěn)定性。
基坑支護結構選擇可周轉使用的裝配式復合面層、連接構件和緊固構件,待基坑支護結束,開始回填前,根據基坑回填步驟,逐步自下而上,分別回收緊固構件、連接構件和裝配式面層,回收過程中分段拆除,保證基坑邊坡的安全性。坡頂支護壓頂采用預制混凝土塊,制作時預留圓形吊裝口,支護結構拆除時通過吊裝口將預制混凝土塊吊走周轉使用。
按照設計要求開挖至土釘施工面下0.5m,待土釘施工完畢方可進行下步開挖,開挖遵循一步一開挖。
1)機械修坡 根據設計坡度要求先用挖掘機修整。
2)人工修坡 根據設計坡面要求對局部坡面進行挖或回填,從而達到設計要求的坡度及平整度,一般平整度要求偏差±3cm。
每級坡面的坡頂及坡腳采用鋼筋地錨錨固,地錨采用螺紋鋼筋,土釘制作時應比設計長出30~50mm(外露長度須保持一致),以滿足鎖定需要,地錨打入土層深度1m,采用?16mm 螺紋鋼,間距與土釘水平間距相同,水平布置須在一條直線上。
GRF 綠色裝配式面層及配件安裝完成后,坡頂、坡腳及平臺處須做混凝土壓頂處理,坡度按2%向內側放坡,厚度不小于80mm。坡頂壓頂與施工場區(qū)內道路相結合,共同施工,既保證坡頂穩(wěn)定性,也節(jié)省材料。
報文監(jiān)控主要通過定時檢查省級傳輸目錄下有沒有本臺站規(guī)定時效內上傳的報文,如果沒有就發(fā)出報警信息,市級短信報警系統發(fā)現該報警信息后會自動往值班手機或指定的負責人手機發(fā)送提醒短信。圖3是軟件檢查報文傳輸狀態(tài)的流程。
1)測量放線 對邊坡按設計坡度進行放樣,并用橫縱交叉線拉直以便確定邊坡修整的情況,做好書面和現場的技術交底工作。
2)土釘制作 桿體材料采用?16mm 螺紋鋼筋,設計長度1m,縱、橫向間距1.5m×1.5m,雙向布置,桿體制作時應比設計長度長30~50mm,以滿足鎖定需要。
3)土釘打入 土釘按圖紙角度安置,水平方向、垂直方向釘距誤差不得大于100mm,外露長度須保持一致,土釘偏斜尺寸不得大于長度的3%。
1)根據現場情況,確定GRF 卷材尺寸,裁剪后予以試鋪,裁剪尺寸要準確。根據當地降水情況及現場土質情況,增加防水面層,保證邊坡不因滲水造成破壞,提高邊坡支護耐久性。
2)檢查搭接寬度是否合適,搭接處應平整、松緊適度。GRF 面層用人工滾鋪,坡面應平整,并適當留有變形余量,GRF 面層的搭接采用不銹鋼自鎖式扁卡連接,面層搭接寬度為0.3m,不銹鋼自鎖式扁卡間距500mm。
3)坡頂面層翻邊量≥800mm,坡腳翻邊量≥500mm。GRF 面層自坡頂滾鋪,分步開挖時,根據圖紙及現場實際開挖情況裁剪下料,減少橫向搭接,降低材料搭接損耗。
4)接縫須與坡面線相交,在坡面上對面層的一端進行錨固,然后從坡面放下以保證面層保持拉緊的狀態(tài),避免出現褶皺現象。
5)GRF 面層相鄰兩幅安裝采用不銹鋼扁卡連接的方法進行搭接處理,搭接寬度≥300mm。
外露土釘端部采用專用卡扣鎖死,卡扣一般水平放置??巯路酵ㄟ^連接構件(?6mm 普通鋼絲繩)在每個外露土釘根部纏繞一圈,纏繞方向保持一致,可先完成安裝區(qū)域縱向連接,然后再完成橫向連接(反之亦可),最終形成“口”字形連接方式,且保證坡面鋼絲繩的連續(xù),鋼絲繩端部采用鋼絲繩卡頭固定,鋼絲繩應拉緊,與面層保持密貼。
坡頂寬度應保持一致,在施做完GRF 面層、土釘、鋼絲繩后,在面層翻邊部位采用預制混凝土塊進行壓邊。
基于工程實踐在進度、安全、質量、經濟四類指標方面的表現,對比分析傳統噴錨支護工藝與GRF 綠色裝配式基坑支護工藝的具體情況,如表1。
表1 兩種基坑支護工藝對比表
此外,GRF 綠色裝配式基坑支護技術施工過程無污染,施工階段無傳統噴射作業(yè),不需輔助降塵設備,鋪設后可降低坡面產塵,實現綠色文明施工作業(yè)環(huán)境,展現出了較高的環(huán)境效益。不僅節(jié)省了工期,提高施工效率,也減少施工材料損耗,具有很好的推廣應用價值。
與傳統的噴錨支護施工工藝相比,GRF 綠色裝配式基坑支護技術在清華大學附屬青島醫(yī)院項目的成果落地,大大提高了施工速度,縮短了施工周期,節(jié)約了施工成本,使得建筑項目工程進度、工程質量等各個方面均有較大提升,在現場實際施工中取得了良好的效果,得到了業(yè)主的高度認可,也為該技術的推廣應用打下了良好的基礎條件。