土釘墻支護技術(shù)在泵站深基坑開挖中的運用研究

摘要：土釘墻支護技術(shù)在深基坑中應用可以有效降低坍塌事故的出現(xiàn)幾率，其造價低廉，在施工中可實現(xiàn)邊開挖邊支護，有效提升施工效率。文章通過分析泵站深基坑項目，綜合項目的實際狀況對土釘墻支護技術(shù)的要點、質(zhì)量控制關鍵內(nèi)容進行了簡單的分析研究。

關鍵詞：土釘墻支護技術(shù);泵站深基坑開挖;質(zhì)量控制

中圖分類號：F323.8?????????文獻標識碼：A

收稿日期：2020-05-21

作者簡介：孫傳敏（1985-），男，中級工程師，水利水電一級建造師，本科，研究方向：水利、市政類工程施工。

土釘墻施工技術(shù)主要是通過加固土體、土釘體以及鋼筋混凝土面層三個結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成，在支護中主要就是利用通過對原位土體進行加固處理，噴射砼面板，形成土釘墻，達到增強開挖面穩(wěn)定性的目的。土釘墻支護技術(shù)在泵站的深基坑開挖中應用可以有效提升施工質(zhì)量。分析土釘墻支護技術(shù)，可以充分提升施工的安全性。

1?土釘墻技術(shù)特點以及應用范圍

土釘墻在施工中主要就是在土釘、混凝土面層以及原位土的共同作用之下，達到增強土體破壞延性的目的，充分的提升泵站施工結(jié)構(gòu)的安全性。

在施工中其主要就是通過一邊開挖一邊支護的方式進行施工，在施工中工作面并不會受到各種因素的影響，能有效縮短施工工期。在泵站的深基坑施工中合理應用土釘墻技術(shù)，利用土釘?shù)某休d性能，可以充分提升基坑周邊的土體支護能力，降低了工程成本。

在土釘墻施工中，要分析實際的土質(zhì)狀態(tài)，對于松軟的土質(zhì)則不適宜應用此種技術(shù)。土釘墻施工技術(shù)成本低廉，在施工中并不會單獨的占用場地，也不會產(chǎn)生嚴重的噪音、振動等問題，其對于地形的擾動較小，在施工中通過錨桿、微型管等則可以形成一個復合型的支護體系，工藝簡單，施工速度較快。在施工中要分析工程項目的土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及自穩(wěn)性，要綜合各種因素分析是否應用土釘墻支護技術(shù)。如果在施工中深基坑周邊的抗滑性以及邊坡之間的間距較大，則無法凸顯土釘墻的加固作用[1]。

2?項目概述

大興區(qū)新鳳河流域綜合治理工程生態(tài)廊道建設工程二標段3號濕地一體化泵站基坑開挖支護工程，泵站基坑標高-10.85m，場地自然地坪為±0.000m;深度10.85m，由于泵房基坑較深，現(xiàn)場不具備大放坡開挖，邊坡施工中應用土釘墻支護技術(shù)，如圖1所示。邊坡高度5.42m，放坡系數(shù)1：0.5，該邊坡采用土釘墻支護。土釘孔直徑100mm，土釘為1φ18，土釘端頭采用雙“L”型彎鉤與橫向加強筋焊接，確保焊點牢固，如圖2所示。土釘孔內(nèi)注水灰比0.5：0.55的水泥漿。土釘墻采用φ6.5@200×200的鋼筋網(wǎng)，面層噴射厚度為80mm的C20碎石混凝土，混凝土配合比為：水泥：砂：碎石=1：2：2。

3 一體化泵站基坑開挖支護中土釘墻施工流程以及要點

3.1 土釘墻施工流程

在施工中要根據(jù)要求進行基坑開挖作業(yè)，人工修坡，鉆孔作業(yè)，插入土釘鋼筋，注漿，鋼筋網(wǎng)的鋪設，面層的砼噴射作業(yè)，根據(jù)要求進行現(xiàn)場的施工測試，最后進行施工檢測。

3.2 一體化泵站基坑開挖支護中土釘墻施工要點

3.2.1基坑開挖

通過分層分段的方式進行基坑開挖作業(yè)，在作業(yè)中面層砼強度尚未達到設計強度70%的時候，禁止進行后續(xù)的開挖作業(yè)。在施工中要綜合各種影響因素確定基坑的最大開挖深度。

同時，在施工中要預留混凝土試塊，便于后期混凝土的強度檢驗。在施工作業(yè)中合理的選擇機械設備，降低影響。確定挖土的方式，避免出現(xiàn)地塊松動等問題。在施工中要通過人工與機械共同作業(yè)的方式進行處理，充分保證坡度以及坡面平整度，使其符合操作要求。

3.2.2.邊坡處理

為了預防邊坡施工出現(xiàn)塌陷等問題，在施工中要做好質(zhì)量控制以及預先處理。在進行邊坡修整之后，在邊坡的表面要進行噴涂強度高于C20的混凝土，在砼凝固之后在根據(jù)操作的要求進行打孔作業(yè)。隨后進行鋼筋搭設，搭設完畢之后進行混凝土的噴涂，保障鋼筋保護層的厚度高于20mm，最后根據(jù)要求進行成孔作業(yè)，做好質(zhì)量控制。

3.2.3鉆孔

在進行鉆孔作業(yè)之前，要明確具體的操作標準以及位置參數(shù)，做好排列編號管理。在進行鉆孔深度計算時，要在計算獲得的結(jié)果之上再增加20cm，這樣則可以避免在施工中因鉆孔深度不足而埋下安全隱患。鉆孔過程中要合理規(guī)避各種隱患問題，根據(jù)操作要求嚴格管理[2]。

3.2.4插入土釘鋼筋

根據(jù)操作要求進行鉆孔檢查，如果孔內(nèi)出現(xiàn)了滲水、松土等問題，則要根據(jù)操作要求，采取有效的措施進行處理。在確定無誤，各項參數(shù)符合要求之后再進行土釘鋼筋的插入。在進行鋼筋的插入作業(yè)中，要根據(jù)要求進行定位支架的安裝，保證插入的土釘鋼筋位于鉆孔的中心位置。

3.2.5注漿作業(yè)

在進行注漿作業(yè)之前，要根據(jù)技術(shù)參數(shù)、操作要求進行土釘鋼筋以及鋼筋網(wǎng)片安裝位置的檢驗，確定沒有質(zhì)量問題之后，在進行注漿作業(yè)。其中水灰比控制在1：0.3，根據(jù)實際的水泥漿凝固狀態(tài)進行速凝劑用量的調(diào)整，以達到提高凝固速率，合理控制沁水的問題。

在進行注漿作業(yè)時，將注漿管以及土釘桿綁扎在一起，同時插入到鉆孔的底部位置，在孔底進行注漿作業(yè)，均勻地拉出注漿管。在施工中，將注漿管口控制在漿體的內(nèi)部范圍中，保證孔內(nèi)的各個氣體可以充分釋放。完成注漿之后，如果液面出現(xiàn)了下沉的問題，則要根據(jù)要求進行補漿處理。

3.2.6鋼筋網(wǎng)的鋪設

進行混凝土噴射之前，根據(jù)設計要求要利用捆綁方式進行鋼筋網(wǎng)片的固定處理。在施工作業(yè)中，將鋼筋網(wǎng)片在邊坡位置固定好，做好厚度的設計以及管理。在噴射中要避免鋼筋網(wǎng)片振動;合理控制鋼筋網(wǎng)片的固定間距，將誤差控制在±30mm的范圍中，在進行鋼筋網(wǎng)片的鋪設作業(yè)時，將各個搭接的長度控制在300mm的范圍。合理控制鋼筋網(wǎng)片與坡面的間隙，保證其高于20mm。

3.2.7面層砼噴射

在施工中為了提升混凝土噴射的均勻性，要根據(jù)技術(shù)操作要求進行質(zhì)量控制。將長度為100mm的鋼筋垂直的打入到邊坡的位置，進行厚度記號標記。在進行砼噴射時，要將噴射的射距控制在0.6m-1.0m區(qū)間中，保證射流及槍頭與壁面的垂直度。在進行噴射作業(yè)時，通過自下而上的方式進行各個部分的噴射作業(yè)，在下部則要將噴射的厚度控制在50mm左右。在噴射時要進行分層噴射，分兩層進行砼的噴射，將每次噴射的厚度控制在50mm。噴射接縫位置時，要合理進行縫隙預處理以及養(yǎng)護，保證內(nèi)部的干凈、清潔性。在砼面終凝2h之后，根據(jù)要求進行噴水養(yǎng)護處理[3]。

4?一體化泵站基坑土釘墻施工質(zhì)量控制

4.1 合理控制開挖深度

在進行土釘墻的施工作業(yè)時，要根據(jù)技術(shù)要求進行分段開挖作業(yè)，做好分層保護。在土體開挖完畢，并未進行土釘安裝時，容易出現(xiàn)坍塌等問題，嚴重的甚至會導致支護結(jié)構(gòu)的破壞。

對此，在施工中各層土體結(jié)構(gòu)開挖完畢之后，要及時進行土釘安裝。在進行開挖作業(yè)時，要利用水準儀進行施工現(xiàn)場的實時監(jiān)測分析，將土層的開挖深度控制在2m以內(nèi)的范圍。

放坡比例控制為1：0.5，通過機械挖掘進行作業(yè)，在人工輔助之下進行坡面平整度的修整。合理控制平整度的誤差，將其控制在±20mm的范圍。進行砼的噴射作業(yè)之前要根據(jù)要求進行土體表層雜質(zhì)的處理。在鉆孔作業(yè)之前，根據(jù)設計要求進行鉆孔位置的設計以及標記。合理控制孔深，將其誤差控制在60mm，孔徑誤差范圍為5mm，孔距的允許誤差則在100mm的范圍。在施工中要做好鉆孔傾角以及誤差的控制，避免因為誤差問題而影響土釘墻的抗剪強度，將鉆孔的傾角誤差控制在2°的范圍。

4.2 材料質(zhì)量控制

在施工中，要根據(jù)要求進行材料控制，檢驗查看材料的合格證以及試驗參數(shù)等。在應用水泥漿以及砼中，要根據(jù)工程要求確定用量，做好攪拌質(zhì)量控制，在施工中將攪拌好的水泥漿或者混凝土在未凝固之前要用完。在施工中水泥漿強度要高于M10，而砼的強度則要高于C20。

4.3 土釘抗拔力實驗

在進行基坑土釘墻的支護作業(yè)時，要根據(jù)要求做好現(xiàn)場的土釘抗拔試驗。根據(jù)試驗確定土釘?shù)臉O限荷載，分析土釘極限粘結(jié)強度。在施工時，要在各個土層中留置三個以上的非工作土釘進行測試處理。在抗拔試驗時，根據(jù)要求進行土釘、測力桿、千斤頂?shù)陌惭b，將其放在一個軸線上，在混凝土層的上下兩個位置進行千斤頂?shù)姆戳艿难b配，配置兩個槽鋼，將其作為橫梁結(jié)構(gòu)，與土釘墻要靠在一起。在試驗時，拉拔到設計的荷載參數(shù)的時候，擰緊鎖定螺母，進行錨定操作處理。在處理中通過跳拉法進行檢測，要充分的保證土釘以及鋼梁的受力均勻性。

在試驗時施加的抗壓強度要高于6MPa，應用連續(xù)分級加載的方式進行試驗。在施工時通過先施加一定的初級荷載，荷載一般要低于設計荷載的20%，然后逐次的添加荷載量，在添加荷載時要保證其低于設計荷載的20%[4]。在進行荷載施加之后，要進行位移數(shù)值的記錄分析。如果在試驗時發(fā)現(xiàn)設計荷載出現(xiàn)問題，則要根據(jù)具體的問題對其進行修正處理。

4.4 基坑有效監(jiān)控

在進行深基坑的施工監(jiān)測時，要綜合基坑的等級要求、場地條件以及具體的精度要求合理確定監(jiān)測方式，做好質(zhì)量控制。

在進行開挖作業(yè)之前，要通過2倍的深度位置進行3個及以上的基準點設置，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的全面監(jiān)測分析。

在基坑周邊位置要根據(jù)要求進行監(jiān)測點的布置，其位置在基坑外端的2-3倍深度范圍。監(jiān)測的主要內(nèi)容就是分析開裂，滲水等問題。在進行開挖作業(yè)之前要做好監(jiān)測管理，完成基坑回填之后結(jié)束監(jiān)測管理。

在基坑監(jiān)測中其主要包括對支護位移測量分析，地表的開裂位置觀察分析;做好建筑結(jié)構(gòu)的周邊環(huán)境、重要管線的變形測量以及裂縫觀察。分析基坑滲水、內(nèi)外地下水位變化的監(jiān)測管理[5]。

在進行監(jiān)測時要重點進行雨天的監(jiān)測管理，分析存在的安全隱患問題，做好支護結(jié)構(gòu)水源的監(jiān)測。在進行支護施工階段，每天要進行1-2次的監(jiān)測，完成基坑開挖之后，整體呈現(xiàn)穩(wěn)定性，則可以減少監(jiān)測的次數(shù)，直至回填完成。

5 結(jié)語

土釘墻施工技術(shù)在水利、市政工程中應用具有顯著的效果。在進行泵站的深基坑支護作業(yè)中，合理的應用土釘墻施工技術(shù)，了解施工的關鍵要點以及質(zhì)量控制方式，可以為深基坑中土釘墻支護技術(shù)的應用提供參考。

參考文獻：

[1]王乾，袁麗梅.深基坑土釘墻支護技術(shù)應用淺析[J].居舍，2020（05）：65.

[2]張學鋒.地鐵深基坑支護技術(shù)方案研究[J].天津建設科技，2019（06）：15-17.

[3]王曉俊.建筑施工中深基坑施工技術(shù)的應用分析[J].地產(chǎn)，2019（24）：150+168.

[4]于長洲.建筑工程施工中深基坑支護技術(shù)[J].工程與建設，2019（06）：941-942.

[5]楊守斌.建筑工程施工中深基坑支護的施工技術(shù)及應用[J].工程建設與設計，2019（23）：240-242.

Abstract： The application of soil nailing wall support technology in deep foundation pit can effectively reduce the probability of collapse accident， its cost is low， and it can achieve excavation and support in construction， effectively improving the construction efficiency. Through the analysis of the deep foundation pit project of the pumping station and the actual situation of the project， this paper makes a simple analysis and Research on the key points of soil nailing wall support technology and quality control.

Key words：?Soil nailing wall support technology; Deep foundation pit excavation of pump station; Quality control