楊 超 （中交一公局第一工程有限公司，北京 102200）

1 引言

隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，為解決城鎮(zhèn)化人口增加與建設(shè)用地資源緊張的矛盾，城市建筑的高度日益增加[1]。為滿足高層建筑的要求，建設(shè)時(shí)需開挖深基坑，深基坑工程具有難度高、工程量大、危險(xiǎn)性高及易對(duì)周邊環(huán)境造成影響的特點(diǎn)[2]。由于各個(gè)基坑工程的地質(zhì)條件有所差異，因此，深基坑工程具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性，給深基坑的開挖及支護(hù)施工增加了難度[3]。

深基坑土釘墻支護(hù)體系是一種在原位土中植入土釘，以增加原位土的抗剪性能，土釘與原位土形成一個(gè)整體后，在基坑坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，再噴射混凝土以達(dá)到對(duì)基坑邊坡保護(hù)[4]。土釘墻支護(hù)體系因其施工簡(jiǎn)單，成本低、施工速度快而被廣泛應(yīng)用于深基坑支護(hù)。較多學(xué)者對(duì)深基坑土釘墻支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了研究，李程錦[5]基于某建筑基坑工程，對(duì)土釘墻支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明，基坑土釘墻支護(hù)體系可在保證項(xiàng)目質(zhì)量的同時(shí)，有效的節(jié)約施工工期；張欽喜等[6]提出一種可回收的土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，并依據(jù)實(shí)際工程的應(yīng)用，對(duì)可回收的土釘墻支護(hù)體系進(jìn)行了受力分析；彭永強(qiáng)[7]基于某實(shí)際項(xiàng)目對(duì)土釘墻支護(hù)深基坑的穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的解決方案；張瀾[8]采用有限元分析的方法對(duì)深基坑土釘墻支護(hù)體系穩(wěn)定性及安全性進(jìn)行了參數(shù)分析，研究結(jié)果表明，土釘墻的粘聚力與邊坡穩(wěn)定成正比；陳富強(qiáng)等[9]對(duì)土釘墻主動(dòng)壓力折減系數(shù)計(jì)算方法進(jìn)行了研究，提出了粘聚力影響的土釘墻主動(dòng)土壓力折減系數(shù)計(jì)算方法；韓亞爭(zhēng)[10]對(duì)土釘墻在基坑中的應(yīng)用過程及計(jì)算方法進(jìn)行了論述；陳明等[11]對(duì)復(fù)合土釘墻在軟土地基中的施工技術(shù)進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的施工方法；羅遠(yuǎn)明[12]以廣州市某深基坑工程為例，對(duì)土釘墻基坑邊坡支護(hù)體系的受力特性進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)增加土釘長(zhǎng)度可有效提高基坑的安全系數(shù)，與“下長(zhǎng)上短”相比，“上長(zhǎng)下短”的土釘布置方式具有較好的受力性能。

綜上所述，土釘墻支護(hù)體系被廣泛應(yīng)用于建筑基坑中，由于基坑工程的實(shí)踐性及經(jīng)驗(yàn)性，本文以包頭中朵·上東郡基坑工程為背景，對(duì)深基坑土釘墻支護(hù)施工技術(shù)及施工過程進(jìn)行論述，以期為類似工程提供參考。

2 工程概況

2.1 場(chǎng)地概況

包頭中朵·上東郡項(xiàng)目為高層住宅樓，建設(shè)場(chǎng)地位于包頭市石拐新區(qū)S211道路和德恒路之間，瑤光路以南，巴達(dá)嘎爾大街以北，石拐區(qū)人民政府西側(cè)，場(chǎng)地地形北高南低，地貌上屬山前沖洪積扇后緣，地勢(shì)較平坦。項(xiàng)目基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深-4.3m～-4.6m。場(chǎng)地內(nèi)及周邊無活動(dòng)性斷裂帶，場(chǎng)地穩(wěn)定，屬抗震有利地段，地基土分布連續(xù)、均勻。場(chǎng)地形狀為矩形+梯形，南北長(zhǎng)邊約316m、短邊約239m，東西長(zhǎng)邊約267m、短邊約80m，場(chǎng)地標(biāo)高為1203.59m～1210.82m 之間，最大高差4.5m?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)形式為釘墻護(hù)坡，安全重要性等級(jí)為二級(jí)，基坑支護(hù)使用期為一年。

2.2 周邊環(huán)境

①基坑?xùn)|側(cè)為石拐區(qū)人民政府，距離擬建基坑邊線約50.00m。

②基坑南側(cè)為在建施工工地，距離擬建基坑上口線約30.00m；南側(cè)某建筑物距離基坑上口約15m；東北側(cè)緊鄰德恒路。

③基坑西側(cè)為迎祥路，距離擬建基坑上口線約50.00m～60.00m。

④基坑北側(cè)為億和嘉園小區(qū)，圍墻與路之間為市政綠化帶，距離擬建基坑上口線約70.00m。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 總體施工流程

結(jié)合基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及總體部署要求，土方開挖及基坑支護(hù)總體施工流程如下。

圖1 總體施工流程圖

3.2 土釘墻支護(hù)方案

基坑坡面掛鋼筋網(wǎng)，噴射80mm厚C20混凝土，土釘為鉆孔注漿土釘、孔直徑120mm，須采用潛孔錘預(yù)成孔，注漿料選用為水泥凈漿，水和水泥的比例為1∶2，水泥的型號(hào)依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇，一般使用32.5硅酸鹽水泥。土釘孔在注漿時(shí)壓力應(yīng)設(shè)置為0.8MPa～1.0MPa，土釘傾角為10°。鋼筋網(wǎng)布置Φ6.5@200，螺紋鋼筋連接及錨筋錨頭與橫壓筋的連接均采用搭接焊搭接長(zhǎng)度，單面焊不小于10d，雙面焊不小于5d。為使鋼筋網(wǎng)片充分嵌入噴射混凝土中，鋼筋網(wǎng)片與坡面間應(yīng)預(yù)留一定的縫隙，且混凝上保護(hù)層厚度不小于20mm。

3.3 土釘墻護(hù)坡施工工藝及施工方法

3.3.1 施工流程

圖2為土釘墻護(hù)坡施工方法流程圖。先進(jìn)行土釘預(yù)埋、注漿、掛網(wǎng)等步驟，然后進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收；對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量放線完成后進(jìn)行土方開挖，人工修坡；然后進(jìn)行孔位的布置，將鋼筋網(wǎng)片與土釘連接件進(jìn)行焊接；進(jìn)行坡面混凝土噴射，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到其強(qiáng)度的70%，進(jìn)行下一層土方的開挖。

圖2 土釘墻護(hù)坡施工方法流程圖

3.3.2 土方開挖

機(jī)械分層開挖土方，每層開挖深度不大于1.8m。當(dāng)土釘墻強(qiáng)度達(dá)到70%以后，進(jìn)行下一層土方開挖。進(jìn)行土方開挖時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械開挖與人工開挖相結(jié)合的方式，杜絕基坑的超挖和欠挖。在進(jìn)行邊坡機(jī)械開挖時(shí)，采用測(cè)量?jī)x器實(shí)時(shí)對(duì)開挖深度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在開挖深度距設(shè)計(jì)剩余100mm～150mm時(shí)，采用人工對(duì)邊坡進(jìn)行開挖修整至設(shè)計(jì)深度，可以保證邊坡的平整度，另一方面防止機(jī)械對(duì)邊坡的超挖。

3.3.3 孔位布點(diǎn)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位并作出標(biāo)記和編號(hào)，確保位置正確，防止高低參差不齊和相互交錯(cuò)。采用潛孔錘對(duì)土釘墻預(yù)成孔，孔徑120mm；成孔作業(yè)時(shí)，按照土釘傾角10°進(jìn)行施工。成孔過程中遇有障礙物需調(diào)整孔位時(shí)，應(yīng)出變更通知。在孔位成孔的過程中，應(yīng)實(shí)時(shí)記錄成孔鉆出土體的特征，并與勘探及設(shè)計(jì)資料進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)成孔施工的土體特征與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)立即反饋設(shè)計(jì)單位，由設(shè)計(jì)單位及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案改進(jìn)，最大限度避免因勘探誤差對(duì)土釘墻支護(hù)的整體穩(wěn)定性的影響。

3.3.4 釘錨連接及注漿

鋼筋網(wǎng)的橫壓鋼筋與土釘?shù)亩瞬坎捎煤附拥姆绞竭B接，為使鋼筋網(wǎng)片較好的與土釘連接，且提高經(jīng)濟(jì)性，橫壓加強(qiáng)筋的間距與土釘布置間距相同。為保證土釘墻的整體穩(wěn)定性，在基坑邊坡不穩(wěn)定的部位應(yīng)設(shè)置斜向加強(qiáng)筋，以最大限度減小土體的變形，避免對(duì)周邊建筑物的影響。

土釘注漿材料應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的水灰比進(jìn)行制備，為保證注漿材料性能的均勻性，應(yīng)對(duì)注漿材料進(jìn)行充分的攪拌，且為保證注漿材料的流動(dòng)性，應(yīng)遵循“少拌勤拌，隨用隨拌”的制備原則，并且在拌合的過程中，應(yīng)保證無雜物進(jìn)入漿液，注漿作業(yè)結(jié)束或中途停止時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)用清水清洗注漿泵及管路。

3.3.5 鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)

釘墻面層采用現(xiàn)場(chǎng)扎絲綁扎的規(guī)格為Ф6.5@200×200（HPB300）的鋼筋網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)需滿足以下要求：預(yù)先調(diào)直鋼筋；鋼筋網(wǎng)根據(jù)施工作業(yè)面的要求自上而下進(jìn)行鋪設(shè)，搭接方式有焊接或綁扎兩種，綁扎時(shí)搭接長(zhǎng)度大于等于30d(d為鋼筋直徑）；焊接的搭接長(zhǎng)度大于等于10d；鋼筋網(wǎng)隨壁面鋪設(shè)，避免鋪設(shè)到基坑側(cè)壁巖土面，應(yīng)留有400mm空隙；鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在坡面上下段時(shí)，其搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm；鋼筋與鎖緊鋼筋焊接成一體且壓在土釘鎖緊裝置下；鋼筋網(wǎng)在邊壁鋪設(shè)時(shí)延伸至地表面至少500mm處；土釘墻面層應(yīng)深入基坑底面以下100mm。

3.3.6 噴射混凝土施工及注意事項(xiàng)

面層噴射兩層總厚度80mm的C20細(xì)石混凝土，坡頂噴射寬度不小于500mm的混凝土?；炷烈罁?jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）所規(guī)定的混凝配合比拌制，嚴(yán)禁施工過程中使用不合格的混凝土?；炷羾娚錃鈮盒枰刂圃?.8MPa左右，消除氣壓太大或者太小對(duì)混凝土噴射質(zhì)量的影響。

混凝土的混合料提前攪拌均勻保證顏色一致隨拌隨用，攪拌后最多放1h；噴頭保持在0.6m～1.0m的距離與受噴面垂直操作；噴射方式為從下到上操作；當(dāng)基坑側(cè)壁面整體性較好時(shí)，可以先進(jìn)行鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)，再進(jìn)行混凝土噴射。反之需要修理出平整的作業(yè)面，在鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完畢后立即噴射混凝土，這一操作能較好的穩(wěn)定壁面，以防松散土塌落。

噴射混凝土應(yīng)分層分段依次進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，分兩次進(jìn)行。噴射時(shí)，噴頭應(yīng)盡量與受噴面垂直，距離宜為0.6m～1.0m，噴射時(shí)應(yīng)控制好水灰比，保持混凝土表面平整、濕潤(rùn)光澤、無干斑及滑移流淌現(xiàn)象，必須等上一級(jí)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，方可開挖下一層土方開挖。

3.3.7 混凝土養(yǎng)護(hù)及混凝土檢測(cè)

噴射混凝土較薄，水分容易蒸發(fā)，因此，待最后一層噴射的混凝土終凝2h后，就應(yīng)開始養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)可采用表面灑水、覆蓋并保濕和噴養(yǎng)護(hù)劑的方法，且養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14天。噴射混凝土強(qiáng)度宜采用鉆芯法取樣進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，取樣數(shù)量按噴射混凝土面積每500m2為一組，每組取樣試件不應(yīng)少于3個(gè)。噴射混凝土厚度檢測(cè)的數(shù)量按噴射混凝土面積每200m2不應(yīng)少于1組，全部監(jiān)測(cè)點(diǎn)的面層厚度平均值不應(yīng)小于厚度設(shè)計(jì)值，最小厚度不應(yīng)小于厚度設(shè)計(jì)值的80%。

3.4 基坑排水

為確?；涌焖?、有效排水，在基坑頂周邊設(shè)置截水溝、基坑底周邊設(shè)置排水溝，同時(shí)在坑底每100m設(shè)置1000mm×1000mm×1000mm集水井，集水井做法同排水溝。排水溝底采用厚度為100mm的C20混凝土澆筑，側(cè)壁采用12cm厚磚砌、砂漿抹面。

3.5 土方開挖施工方法

土方開挖遵循“先整體，再局部”，整體土方開挖從上往下分層分段開挖，以由東到西、由南到北的順序進(jìn)行土方作業(yè)邊挖邊支護(hù)。土方開挖順序?yàn)橄乳_挖周邊基坑支護(hù)位置的土方（沿基坑邊，寬度為10m），以方便邊坡支護(hù)作業(yè)的同步進(jìn)行，然后開挖中間部位的土方。同時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整分層開挖深度和開挖長(zhǎng)度，最后配合人工清槽底。

3.5.1 土方開挖工藝流程

測(cè)量放線→第一層開挖至-1.80m→第一層支護(hù)→第二層開挖至-3.10m→第二層支護(hù)→第三層開挖至-4.30m→第三層支護(hù)→第四層（換填層）開挖至-6.10m→第四層支護(hù)→第五層開挖至-7.30m→第五層支護(hù)→人工修整至墊層底標(biāo)高。

3.5.2 場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?/p>

運(yùn)土車輛出入口設(shè)置兩個(gè)，出入口設(shè)置洗車槽和自動(dòng)洗車設(shè)備。場(chǎng)內(nèi)道路以臨時(shí)道路為主，連接各樓棟基坑出土。道路臨時(shí)修建，鋪墊磚渣，壓路機(jī)壓實(shí)。在出口處留置出入基坑的坡道，坡道長(zhǎng)35m，兩側(cè)設(shè)置護(hù)坡。道路兩側(cè)搭設(shè)高度1.2m的鋼管腳手架護(hù)欄，鋼管刷紅白相間漆，間距300mm。欄桿立柱1.5m一道，水平欄桿設(shè)置三道，間距0.6m。

4 結(jié)論

土釘墻因其施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低、工期短等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于建筑基坑的邊坡支護(hù)，本文依據(jù)包頭中朵·上東郡基坑工程，對(duì)深基坑土釘墻支護(hù)施工工藝及施工方法進(jìn)行論述，深基坑土釘墻支護(hù)體系在本項(xiàng)目取得了良好的應(yīng)用效果，可為類似建筑深基坑土釘墻邊坡支護(hù)工程提供參考。