淺談護坡樁及土釘墻在工程中的應用

李晉友

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【摘 要】在目前的土建工程邊坡防護工程施工中，為保證邊坡的穩定性，常采用支護方式，護坡樁及土釘墻復合方式就是其中一種。本文介紹了護坡樁及土釘墻技術的原理，并以實際工程為例探討了其應用技術要點。

【關鍵詞】攪拌樁；土釘墻；噴射混凝土

一、護坡樁及土釘墻技術

護坡樁與土釘墻組合支護結構是復合土釘墻支護技術的一種，可應用于復雜的地質情況、較深的基坑、基坑較接近周圍建筑物、地下水位高、附加荷載大、單一土釘墻支護形式無法滿足工程安全要求的復雜基坑工程中。當土釘支護的基坑工程存在軟弱土夾層、軟弱下臥層等不良土層時，基坑土釘支護的設計和施工難以滿足基坑安全所需的抗滑穩定性要求，單純靠增加土釘或錨桿長度和數量對基坑穩定性的提高作用已不明顯時，往往需要采取其它工程措施，以提高邊坡土體的抗剪能力，維護基坑安全，如攪拌樁（或粉噴樁）、灌注樁及各種微型樁等超前支護的抗剪作用可以使基坑工程的安全穩定性滿足設計和施工要求。樁與土釘墻組合支護由前置樁支護和土釘墻支護結構共同構成。在基坑邊壁土壓力作用下，樁和土釘墻作為一個整體結構共同抵抗荷載和變形。對樁支護部分而言，土釘加固部分的底部與下層土體接觸，在水平土壓力作用下，在土釘結構與土體間可被動地產生較大的水平摩阻力，從而有效地減小主動區土壓力作用，基坑底以下被動區土體對樁體產生的被動土壓力，顯著地提高復合支護結構的抗水平滑移和抗傾覆穩定性，縮短樁體在土中的嵌固深度，土釘支護底部，由于樁體抗剪強度較高，使復合土釘支護結構內部和整體穩定性更易于滿足要求。

二、護坡樁及土釘墻在工程中的應用

（一）工程概況

某項目擬建工程地面上共16棟建筑物，分別為4棟21層住宅樓，1棟17層住宅樓，3棟23層住宅樓，5棟18層住宅樓，3棟30層住宅樓場地內另設地下1層車庫。該工程總建筑面積203504.85m2。本工程±0.000相當于絕對標高+36.200，基坑周邊場地標高以-1.000m計，基坑開挖前，應將場地標高整平至設計標高，地庫坑底標高-5.600～-5.900m，主樓坑底標高-4.150～-4.650m。基坑挖深3.55～5.3m。工程北側為A路，西側50m范圍現為施工H地塊，南側50范圍為臨時辦公及宿舍活動板房，東側B路，原場地為拆遷區，現場東北角有部分廠房尚未拆除；B-12#、B-16#樓處于現B路上，暫不具備施工條件。根據設計方提供的市政管網圖，場區內，及場區周邊50m范圍內無既有的地下管線。3.3本工程地勢較平坦，現已拆遷為空地，地面絕對高程在34.19～37.12m之間，受拆遷建筑垃圾堆填影響，地勢有一定起伏。場地地貌單元屬沖洪積平原，地貌形態單一。

（二）施工方案

綜合考慮該工程的特點如下：（1）基坑規模大：本基坑面積達30000m2，屬深、大基坑，施工周期較長，時空效應顯著；（2）土層條件一般：基坑開挖影響深度范圍內粉土層厚，粉土層透水性大，降水是本工程的關鍵；（3）周邊環境條件：基坑北側為道路，西側為建筑，距離基坑邊線較遠，但需要考慮降水對建筑、道路沉降的影響。分析后決定采用支護形式如下：基坑采用二級放坡開挖，坡面做掛網噴漿處理。基坑北側鄰近道路及西側鄰近建筑區域采用雙軸深攪樁止水?；觾炔捎霉芫邓?，基坑坡頂設置截排水溝，攔截地表水流入基坑。

（三）土釘墻施工工藝

1.機械成孔、修坡。

挖土機開挖后在圖紙設計的部位進行機械鉆孔，成孔完畢立即對圍護樁面層要進行人工修整，保證土面層比較平整，平整度為±200mm。

2.制作錨管。

制作錨管的材料為焊接鋼管，外徑D=48mm，壁厚t=3.0mm，擴大鋼管為外徑D=89mm，壁厚t=3.0mm。錨管在錨固段（非錨固段為1.0m～1.5m左右）開兩排注漿小孔，呈對稱錯位布置，小孔直徑8～10mm，小孔位置間距約300mm。

3.挖土。

分層分段跳挖土方，每層開挖深度為錨管以下30cm～50cm，每一層每段開挖長度不超過24m，第二層不超過12m，挖到淤泥層時不超過6m。絕對不能超長超深開挖，上層強度達到設計強度的70%，方可開挖下一層。上下層開挖間隔時間一定要保證2天以上。開挖作業面后應立即進行支護，最后一層錨管施工完后應立即施工地下室墊層，并進行基坑封底。

4.編制鋼筋網。

按照設計要求，將ф6.5鋼筋拉直，鋼筋網片按照設計間距綁扎。土釘成孔后，端部用ф16螺紋聯系筋，面部用ф14螺紋聯系筋交叉編編制、井字加強筋焊接壓在鋼筋網上，使鋼筋網片、土釘連成整體。土釘與井字加強筋、聯系筋之間均焊接聯接，焊縫長度符合規范要求。鋼筋網編扎搭接長度及相臨搭接接頭錯開長度符合規范要求，在不能滿足規范要求的，必須用電焊焊接牢固。

5.土釘注漿。

注漿前用自來水將孔內的虛土清洗干凈，注漿開始或中途停止超過30min時用水或稀水泥漿潤滑后注漿管及管路。注漿時間一般在噴射砼面層完成24小時后進行，這樣可以防止漿液從面層滲出而達不到注漿壓力。注漿時，注漿管插入孔底500mm處，錨管端用注漿布扎牢止漿、排氣，然后逐段注漿，第一層以注漿量控制為主，其余各層以壓力量控制為主。注漿一般采用純水泥漿，水灰比0.4～0.5，灰砂比2，加3‰速凝劑，水泥采用32.5Mpa普通硅酸鹽水泥。注漿采用分段式注，注漿壓力控制在0.4～0.8Mpa（一般第一排錨管為0.4Mpa，第二排錨管為0.4～0.6Mpa，其下錨管為0.5～0.8Mpa），注漿量不小于35kg/m。

6.噴射混凝土

面層80mm厚，面層混凝土強度等級為C20，3天強度等級不低于10MP，干法噴射時，水泥與沙石的質量比宜為1：4-1：4.5，水灰比宜為0.4-0.45，噴射作業應與挖土協調，分段進行，同一段內噴射順序應自下而上。噴射混凝土施工縫結合面應清除浮漿層和松散石屑。噴射混凝土施工24h后，噴水養護。養護時間不少于7天，氣溫低于5度時，不得噴水養護。

（四）護坡樁施工工藝

放線用測量儀器準確定軸線和樁位位置。攪拌樁施工過程中，確定樁底、樁頂標高，施工時比樁頂高30～50cm。采用深層攪拌樁層攪拌樁機三次下沉切土，二次提升攪拌噴漿成樁的施工工藝方法。施工技術要求：

1.水泥土攪拌樁：鉆孔直徑700mm，孔中心距為500mm，樁身采用PO42.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為16%，水灰比采用0.5～0.55。水泥土攪拌樁養護期不得少于28天，無側限抗壓強度qu>0.8Mpa時方可開挖基坑。具體施工要求按施工圖紙進行。

2.樁體垂直度偏差不得大于0.5%L，樁位偏差不得大于50mm。

3.雙軸攪拌樁為坑內土體加固，一幅樁的搭接為20cm。

4.采用兩次注漿三次攪拌工藝：首先攪拌頭下沉攪拌至設計深度，然后提噴漿升至設計標高，重復以上工序。攪拌頭平均下沉及提升速度不得大于0.5m/min，速度必須均勻，每根樁的注漿量必須足夠。

5.水泥土攪拌樁應連續施工，不可長時間中斷，樁組之間搭接時間不得大于24小時，如超過24小時，須采取措施對其施工冷縫進行處理（增加一根樁），搭接樁水泥的摻量為18%，在接逢外補樁及作出明顯標記。

6.水泥漿制備后應在2小時內用完，并防止水泥漿發生離析，拌漿桶和拌漿池內均設置攪拌裝置。水泥要有質量保證單，并應取樣復試合格后方可使用，不同品種、標號、生產廠家的水泥不能混用于同一根樁內。

7.應設專人對每根樁的水泥摻量、攪拌情況和施工情況做詳細的記錄。

參考文獻：

[1]黨東生. 高邊坡復合土釘墻施工方案改進性研究[J]. 山西建筑， 2017， 43（5）.

[2]徐海峰. 土釘墻支護技術在公路深基坑施工中的應用[J]. 黑龍江交通科技， 2017（1）：35-36.