土釘墻是一種原位土體加筋技術(shù)。將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進(jìn)行加固,邊坡表面鋪設(shè)一道鋼筋網(wǎng)再噴射一層砼面層和土方邊坡相結(jié)合的邊坡加固型支護(hù)施工方法。其構(gòu)造為設(shè)置在坡體中的加筋桿件與其周圍土體牢固粘結(jié)形成的復(fù)合體,以及面層所構(gòu)成的類似重力擋土墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
施工方法
土釘墻施工中采取一快一慢法。施工中根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整土釘參數(shù)(長度密度)特別是遇到管線時(shí),必須采用洛陽鏟人工成孔,調(diào)整孔位,避開管線,同時(shí)保證基坑安全。
1) 一快:在開挖后8小時(shí)內(nèi)必須把土釘安放完畢,在環(huán)境惡劣的情況下2小時(shí)內(nèi)要完成土釘安放。
2) 一慢:前層土釘完成注漿48小時(shí)以上,面層砼噴射完畢24小時(shí)以上方可進(jìn)行下一層邊坡面的開挖。
常見類型
1鉆孔注漿型
先用鉆機(jī)等機(jī)械設(shè)備在土體中鉆孔,成孔后置入桿體(一般采用HRB335 帶肋鋼筋制作),然后沿全長注水泥漿。鉆孔注漿釘幾乎適用于各種土層,抗拔力較高,質(zhì)量較可靠,造價(jià)較低,是最常用的土釘類型。
2直接打入型
在土體中直接打入鋼管、角鋼等型鋼、鋼筋、毛竹、圓木等,不再注漿。由于打入式土釘直徑小,與土體間的粘結(jié)摩阻強(qiáng)度低,承載力低,釘長又受限制,所以布置較密,可用人力或振動(dòng)沖擊鉆、液壓錘等機(jī)具打入。直接打入土釘?shù)膬?yōu)點(diǎn)是不需預(yù)先鉆孔,對(duì)原位土的擾動(dòng)較小,施工速度快,但在堅(jiān)硬粘性土中很難打入,不適用于服務(wù)年限大于2 年的永久支護(hù)工程,桿體采用金屬材料時(shí)造價(jià)稍高,國內(nèi)應(yīng)用很少。
3打入注漿型
在鋼管中部及尾部設(shè)置注漿孔成為鋼花管,直接打入土中后壓灌水泥漿形成土釘。鋼花管注漿土釘具有直接打入釘?shù)膬?yōu)點(diǎn)且抗拔力較高,特別適合于成孔困難的淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱土層、各種填土及砂土,應(yīng)用較為廣泛,缺點(diǎn)是造價(jià)比鉆孔注漿土釘略高,防腐性能較差不適用于永久性工程。
施工工藝
放線 ——開挖 ——修坡 ——安放錨桿 ——注漿 ——編網(wǎng)噴砼 ——開挖下一層
1周邊放樣
根據(jù)土釘墻實(shí)際施工位置,進(jìn)行放樣復(fù)核,如有偏差應(yīng)會(huì)同各方討論解決。拐角處土體極不穩(wěn)定,所以放線時(shí)盡可能取直,挖土?xí)r形成一個(gè)弧面。
2土方開挖
根據(jù)出土方向和道路情況,可沿基坑一邊分層分段開挖溝槽,土方開挖應(yīng)與土釘布置相協(xié)調(diào),分層挖土,第一層挖土深度1.1m,以下各層均為1m,第一層挖土?xí)r先挖出工作溝槽,寬度6米左右,必須按施工設(shè)計(jì)要求開挖,嚴(yán)禁超挖。 開挖時(shí)挖機(jī)不得撞擊網(wǎng)壁和錨頭。
3土釘制作、成孔
土釘按設(shè)計(jì)采用中φ48×3焊接鋼管。 土釘按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)加工制作,鋼管上打梅花形8mm孔,間距300-500mm。剖面上面兩排土釘長度為12米,下面兩排土釘為9米,上面翻邊2米靠外位置加一根3米土釘以10度向外側(cè)傾斜。D-D、E-E剖面上面兩排土釘長度為12米,下面兩排土釘為9米。 土釘采用沖擊錘直接打入。土釘定位誤差上下左右均小于50mm,傾角誤差小于3度。如遇障礙,應(yīng)設(shè)法避開。
土釘錨管注漿,從錨管底部開始注漿,邊注邊拔管,最后進(jìn)行口部高壓注漿,然后封孔。 注漿泵必須壓力恒定,注漿壓力取0.4-0.6mpa,流量不大于5L/min,水泥漿用量25kg/m~30kg/m
5編制鋼筋網(wǎng)
按設(shè)計(jì)要求綁扎或點(diǎn)焊雙向鋼筋網(wǎng)。鋼筋定位誤差小于20mm相鄰鋼筋接頭錯(cuò)開500mm,每層土釘部用聯(lián)系筋焊接,用螺紋鋼井字壓在鋼筋網(wǎng)上,鋼筋網(wǎng)片、聯(lián)系筋土釘、井字架之間用點(diǎn)電焊聯(lián)接。
6噴射砼面層
在土層開挖、修坡面層后,在鋼筋網(wǎng)編焊工作完成一次性噴射總厚度100mm,砼標(biāo)號(hào)為C20。噴射砼應(yīng)摻加速凝劑,砼初凝小于10min,終凝小于30min。 混凝土配比為: 普通水泥:砂石1:4-1:5 砂率:45-45% 水灰比:0.4-0.45 速凝劑:3—5%水泥重量。
特殊情況的處理措施
基坑支護(hù)工程是風(fēng)險(xiǎn)性較大的工程,施工過程中可能會(huì)遇到各種意外情況,為做到備無患,針對(duì)本工程特點(diǎn),制定以下措施:
1) 坑外地面堆載應(yīng)控制在10KN/m2以內(nèi),并禁止載重汽車通行。
2) 邊坡局部涌水的處理:迅速用特種止水材料縮小范圍,埋管引流,注漿封堵。
3) 位移、沉降過大的處理:在位移沉降過大區(qū)域根據(jù)產(chǎn)生的原因加大加密土釘,加大注漿量。
4) 坑底局部管涌、突涌的處理:如因特殊情況出現(xiàn)突涌,應(yīng)立即用粘土或水泥封堵,在最短的時(shí)間內(nèi)制止突涌的發(fā)展,還可在突涌處采用現(xiàn)場(chǎng)的泥土堆壓或先用木板放在下面,再用鋼筋或其他密度較大的建筑材料設(shè)備等壓在木板上阻止突涌情況進(jìn)一步惡化,再根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。
質(zhì)量保證措施
1、 落實(shí)施工責(zé)任制:施工全過程實(shí)行責(zé)任制,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、施工人員明確職責(zé),保證工程質(zhì)量及施工安全。
2、 值班制度:實(shí)行工程各班組管理人員現(xiàn)場(chǎng)值班制度,保證施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員在崗位在位。
3、 技術(shù)培訓(xùn)制度:技術(shù)人員定向各施工班,組技術(shù)交底,做好技術(shù)培訓(xùn)和勞力教育,使全體施工人員了解設(shè)計(jì)意圖,熟悉操作規(guī)程。
4、 值班負(fù)責(zé)人及施工班組開好施工碰頭會(huì),及時(shí)布置施工計(jì)劃,解決施工難題。
5、 嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)關(guān),所有材料均有產(chǎn)品合格證,出廠檢驗(yàn)報(bào)告,水泥、鋼材均應(yīng)進(jìn)行復(fù)檢,質(zhì)量不合適的產(chǎn)品不準(zhǔn)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。點(diǎn)這免費(fèi)下載施工技術(shù)資料
6、 加強(qiáng)施工質(zhì)檢工作,鉆孔、傾角、孔深、注漿量達(dá)到方案要求,同質(zhì)檢員對(duì)每這工序進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,做好施工記錄。
7、 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員負(fù)責(zé)工程進(jìn)度、質(zhì)量,對(duì)邊坡安全情況全面了解,密切注意邊坡移和地面沉降,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)處理。
主要特點(diǎn)
(1)合理利用土體的自穩(wěn)能力,將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的部分,結(jié)構(gòu)合理;
(2)結(jié)構(gòu)輕型,柔性大,有良好的抗震性和延性,破壞前有變形發(fā)展過程。1989 年美國加州7.1 級(jí)地震中,震區(qū)內(nèi)有8 個(gè)土釘墻結(jié)構(gòu)估計(jì)遭到約0.4g 水平地震加速度作用,均未出現(xiàn)任何損害跡象,其中3 個(gè)位于震中33km 范圍內(nèi)。2008 年5 月12 日四川汶川8.0 級(jí)大地震中,據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),路塹或路堤采用土釘或錨桿結(jié)構(gòu)支護(hù)的道路尚保持通車能力,土釘或錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)基本沒有破壞或輕微破壞,其抗震性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它支護(hù)結(jié)構(gòu) ;
(3)密封性好,完全將土坡表面覆蓋,沒有裸露土方,阻止或限制了地下水從邊坡表面滲出,防止了水土流失及雨水、地下水對(duì)邊坡的沖刷侵蝕;
(4)土釘數(shù)量眾多靠群體作用,即便個(gè)別土釘有質(zhì)量問題或失效對(duì)整體影響不大。有研究表明:當(dāng)某條土釘失效時(shí),其周邊土釘中,上排及同排的土釘分擔(dān)了較大的荷載;
(5)施工所需場(chǎng)地小,移動(dòng)靈活,支護(hù)結(jié)構(gòu)基本不單獨(dú)占用空間,能貼近已有建筑物開挖,這是樁、墻等支護(hù)難以做到的,故在施工場(chǎng)地狹小、建筑距離近、大型護(hù)坡施工設(shè)備沒有足夠工作面等情況下,顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性;
(6)施工速度快。土釘墻隨土方開挖施工,分層分段進(jìn)行,與土方開挖基本能同步,不需養(yǎng)護(hù)或單獨(dú)占用施工工期,故多數(shù)情況下施工速度較其它支護(hù)結(jié)構(gòu)快;
(7)施工設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的技術(shù)和大型機(jī)具,施工對(duì)周圍環(huán)境干擾;
(8)由于孔徑小,與樁等施工方法相比,穿透卵石、漂石及填石層的能力更強(qiáng)一些;且施工方便靈活,開挖面形狀不規(guī)則、坡面傾斜等情況下施工不受影響;
(9)邊開挖邊支護(hù)便于信息化施工,能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及開挖暴露的地質(zhì)條件及時(shí)調(diào)整土釘參數(shù),一旦發(fā)現(xiàn)異;?qū)嶋H地質(zhì)條件與原勘察報(bào)告不符時(shí)能及時(shí)相應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),避免出現(xiàn)大的事故,從而提高了工程的安全可靠性;
(10)材料用量及工程量較少,工程造價(jià)較低。據(jù)國內(nèi)外資料分析,土釘墻工程造價(jià)比其它類型支擋結(jié)構(gòu)一般低1/3~1/5。
施工要求
1 土釘墻施工前應(yīng)先檢測(cè)路塹橫斷面,凈空合格后方能進(jìn)行土釘墻施工。
2 土釘墻應(yīng)按“自上而下,分層開挖,分層錨固,分層噴護(hù)”的原則組織施工,并及時(shí)掛網(wǎng)噴護(hù),不得使坡面長期暴露風(fēng)化失穩(wěn)。
3 施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行注漿工藝試驗(yàn)、土釘抗拉拔試驗(yàn),驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù),確定施工工藝參數(shù)。
4 土釘鉆孔時(shí),嚴(yán)禁灌水。釘孔注漿應(yīng)采用孔底注漿法,確保注漿飽滿,注漿壓力宜為0.2MPa。
5 土釘墻施工時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求制作支撐架。
6 掛網(wǎng)材料為土工合成材料時(shí),應(yīng)采取妥善的防曬措施,防止土工合成材料老化。掛網(wǎng)前應(yīng)清除坡面松散土石。
7 坡腳墻基坑施工應(yīng)盡快完成,同時(shí)應(yīng)采取措施防止基坑被水浸泡。
8 噴射混凝土前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)噴射試驗(yàn),確定施工工藝參數(shù)。
9 噴射作業(yè)應(yīng)自下而上進(jìn)行,噴層厚度大于7cm時(shí),應(yīng)分兩層噴射。噴射過程中應(yīng)采取有效措施保證泄水孔不被堵塞。
10 土釘墻所用砂、石料、水泥、粉煤灰、礦物摻和料、外加劑、鋼筋應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第10.1.14條的規(guī)定。
11 土釘墻所用的土工合成材料的品種、規(guī)格、質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收,并對(duì)其技術(shù)性能進(jìn)行檢驗(yàn)。
12 土釘孔的布置形式、土釘長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。土釘墻鉆孔施工時(shí),嚴(yán)禁灌水。
13 土釘孔錨固砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。釘孔注漿應(yīng)采用孔底注漿法,確保注漿飽滿。注漿壓力宜為0.2MPa。
14 網(wǎng)的規(guī)格尺寸、網(wǎng)與土釘?shù)倪B接應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
15 噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
16 噴射混凝土面層厚度在每個(gè)斷面上60﹪以上不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度,且厚度最小值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度的一半;同時(shí),所有檢查孔的厚度平均值,不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度值。
17 泄水孔施工質(zhì)量、墻后反濾層構(gòu)造、墻基坑開挖、墻身混凝土強(qiáng)度、腳墻模板、沉降縫(伸縮縫)預(yù)留與塞封應(yīng)符規(guī)定。