高層建筑深基坑支護工程施工中土釘墻技術(shù)優(yōu)勢探討

    土釘墻是一類原位土地加筋技術(shù)，其是一種使用由鋼筋制成的土釘加固基坑邊坡，同時將一道鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)至邊坡基坑表面并噴射混凝土面層的邊坡加固型支護施工工藝。大量事實證明，在高層建筑深基坑支護工程施工中合理應(yīng)用土釘墻技術(shù)有利于最大程度地強化基坑的穩(wěn)固性，從而保障深基坑施工工程的安全。

    一、某樓體及連體地下室工程概述

    某樓層及連體地下室工程位于福建省福州市，建筑總面積達171950.4m²，其中上部建筑面積達134594.2m²，地下室建筑面積達37356.2m²。該工程中連體地下室高度為5.25m，因樓體層數(shù)較多，連體地下室面積較大，經(jīng)施工專家研究后決定，在地下室施工工程中應(yīng)用深基坑支護土釘墻技術(shù)。

    二、深基坑支護土釘墻技術(shù)的主要優(yōu)勢

    就目前狀況而言，土釘墻技術(shù)是應(yīng)用十分廣泛的一類深基坑支護技術(shù)，其之所以受到了廣大施工人員的青睞，主要是因為土釘墻技術(shù)具有許多無法比擬的優(yōu)勢。

    第一，土釘墻的密封性較強，其能夠?qū)⑼疗卤砻嫱耆�覆蓋，從而有效地限制或者阻止地下水由邊坡表面滲出，這就成功地削弱了地下水及雨水對邊坡的侵蝕；

    第二，土釘墻中土釘?shù)臄?shù)量相對較多，大量土釘共同承載荷載，在此情況下，即使土釘墻中部分土釘發(fā)生斷裂等質(zhì)量問題，土釘墻也能正常、有效地發(fā)揮支護作用；

    第三，目前土釘墻技術(shù)已經(jīng)較為成熟，深基坑支護工程中的土釘墻具有柔性大、抗震性強及延性好的特征，所以將土釘墻技術(shù)應(yīng)用于地震多發(fā)地區(qū)有利于提升建筑的抗震能力；

    第四，土釘墻施工工程對場地的要求不高，支護結(jié)構(gòu)基本不單獨占用空間，可以最大程度地貼近已有的建筑物進行開挖；

    第五，土釘墻的施工速度較快，由于土釘墻施工隨著土方開挖而分層分段地進行，所以能夠與土方開挖工作同步地進行，并不需要單獨占用施工工期，因此土釘墻施工的速度較快;第六，土釘墻施工的工程量及材料用量相對較少，因此，土釘墻施工的成本相對較低。相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，與其他類型的支護結(jié)構(gòu)相較，土釘墻支護工程的造價更低，且支護效果十分優(yōu)秀。

    三、土釘墻支護技術(shù)的工作原理

    1、土釘對荷載作用進行分擔(dān)。應(yīng)當看到，在土體進入塑形狀態(tài)后，應(yīng)力會逐漸地向土釘轉(zhuǎn)移，此后，土釘將對來自土體的荷載作用進行分擔(dān)，如此一來便有效地降低了土體出現(xiàn)開裂面的幾率；

    2、土釘對面層形成約束作用。在應(yīng)用土釘墻支護技術(shù)后，土釘?shù)拇嬖谑沟猛馏w與面層的接觸更加緊密，如此一來，面層能夠遏止以及約束土體開裂面發(fā)展及側(cè)向膨脹變形量增加的趨勢，從而有效地保障相關(guān)土體的穩(wěn)固性與安全性；

    3、土釘?shù)膽?yīng)力擴散及傳遞作用。土釘也具有較強的傳遞及應(yīng)力擴散的作用。現(xiàn)代研究表明，依靠土體與土釘?shù)南嗷プ饔茫�土釘能夠�(qū)⒆陨硭�承受的荷載向土體深層擴散及傳遞，如此能夠有效地降低復(fù)合土體的應(yīng)力水平，同時在一定程度上改善土體的性能。

    四、土釘墻施工工藝

    1、土釘錨管邊坡支護施工土釘墻錨管邊坡支護施工工藝在現(xiàn)代深基坑支護工程中廣泛應(yīng)用，收到了良好的成效。腳手架搭設(shè)、定位放線、土釘打入、邊坡坡面修整、鋼筋網(wǎng)片施掛、水泥砂漿噴射、壓力逐漸及養(yǎng)護是土釘墻錨管邊坡支護施工工藝的主要構(gòu)成成分，以下為具體論述：

   （1）搭設(shè)腳手架。現(xiàn)代高層建筑施工工程中，腳手架的身影隨處可見。土釘墻施工所使用的腳手架的質(zhì)量必須符合相關(guān)技術(shù)標準與國家規(guī)范的要求，腳手架表面應(yīng)無明顯的銹蝕機箱，接頭處應(yīng)完整無破損。某工程的深基坑已下挖至－8m，為了給人員及設(shè)備施工工作提供便利，需要結(jié)合實際的現(xiàn)場施工狀況來搭設(shè)腳手架作業(yè)平臺。工程中所搭設(shè)的腳手架平臺高度與自然地面相距1.5m上下，腳手架的寬度約為4.5m，為了充分地保障腳手架搭設(shè)工作的質(zhì)量，所有搭設(shè)操作必須要滿足相關(guān)操作規(guī)范的要求；

   （2）制作及打入土釘。土釘墻支護工程需要大量的腳手鋼管，鋼管必須來源于具資質(zhì)合格、信譽良好的廠家。如果需要焊接長錨管，則需要使用3根長度為150mm的鋼筋開展綁焊工作。通常情況下，錨管也具有注漿管的用途，將出漿孔布設(shè)在注漿管入土的全長范圍內(nèi)，孔徑一般需達到6至12mm，間距保持在0.6m上下，呈交錯設(shè)置狀態(tài)。現(xiàn)階段，在土釘錨固打入過程中常采用空氣壓縮機與錨桿設(shè)備，需要嚴格地控制土釘向下的傾角，一般來講，應(yīng)當將下傾角控制在16度上下；

   （3）修坡及掛網(wǎng)。在順利結(jié)束土釘錨管施工工作結(jié)束后，應(yīng)當及時地跟進坡面修整工作，此舉的主要目的是確保坡面的平整度處于合理的范圍之內(nèi)。在完成坡面修整工作后，應(yīng)當開展鋼筋網(wǎng)掛設(shè)工作，某工程采用了間距為210mm至210mm的鋼筋網(wǎng)片，采用搭接的方式對每排網(wǎng)片進行連接。在鋼筋網(wǎng)片掛設(shè)工作中，需要使用質(zhì)量合格的鋼筋輔助土釘連接工作。應(yīng)當確保鋼筋網(wǎng)片被焊接在土釘及鋼筋的合理位置上，如此一來，深基坑邊坡坡面與鋼筋網(wǎng)片形成一定厚度的保護層，并與土釘錨管建立有效可靠的連接；

   （4）水泥砂漿的噴射。鋼筋網(wǎng)掛設(shè)工作結(jié)束后可以跟進水泥砂漿的噴射工作，選用等級強度為M10的水泥砂漿。為了確保水泥砂漿能夠盡快地完成硬化并有效地提升水泥的后期強度，需要向水泥砂漿中摻入適量的外加劑，主要為速凝劑。通常情況下，摻入水泥砂漿中的速凝劑的含量占水泥總量的5%上下。需要對噴射的順序進行控制，噴射應(yīng)當自上由下進行，為了確保噴射工作的質(zhì)量，在噴射水泥砂漿的過程中要盡可能地確保噴頭與坡面呈垂直狀態(tài)，與坡面保持適當?shù)木嚯x。在噴射工作完畢后應(yīng)當及時地跟進組織養(yǎng)護工作，養(yǎng)護時長一般需要大于3d，在確認水泥砂漿的硬化強度達到70%之上后方可以開展后續(xù)的挖土工作；

   （5）土釘壓力注漿。土釘壓力注漿是一道非常重要的工序，某種意義上，該工序的質(zhì)量決定了土釘墻的使用質(zhì)量。在噴射砂漿終凝大約12h之后，向錨管內(nèi)注入一定強度的素水泥漿，灌漿壓力位33.1MPa，水灰比為1:1。在注漿量達到320kg或者注漿壓力升至1MPa后可以終止注漿。

    2、土釘錨管施工在土釘錨管面層水泥砂漿的強度符合設(shè)計要求后，應(yīng)當采用機械—人工的作業(yè)方式對相關(guān)土層進行開挖。在施工過程中，應(yīng)當采用機械成孔的工藝，在孔的中心放置質(zhì)量合格、尺寸合適的鋼筋，向孔內(nèi)注入為1:1的水泥砂漿，該水泥砂漿的水灰比為0.5。

    五、結(jié)語

    新的發(fā)展形勢下做好高層建筑深基坑支護土釘墻施工工作具有重要的現(xiàn)實意義，有利于最大程度地保障高層建筑的施工質(zhì)量及安全。目前，土釘墻施工技術(shù)已在全國范圍內(nèi)普及，在深基坑支護工程中應(yīng)用該技術(shù)不僅能取得良好的支護效果，還可以節(jié)約工程造價。現(xiàn)階段，廣大的土釘墻施工人員應(yīng)當積極地學(xué)習(xí)先進的科學(xué)知識，善于總結(jié)借鑒優(yōu)秀的技術(shù)經(jīng)驗，在實際的土釘墻施工過程中掌握各類技術(shù)要點、控制材料質(zhì)量，秉承著認真嚴謹?shù)膽B(tài)度，從而最大程度地保障土釘墻工程的質(zhì)量。

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    原標題：高層建筑深基坑支護土釘墻技術(shù)探討

本文來源：學(xué)術(shù)雜志網(wǎng)       文徑網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心：劉紅娟 尹維維 編輯       劉真 方俊 審核

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