锚杆复合土钉在某基坑支护中的应用

2015-02-12

天津建设科技 2015年1期

随着现代城市建设和旧城改造的发展，地下空间的开发和综合利用是未来发展的主题，为合理利用地下空间，必然带来大规模的深基坑工程的开发与支护，随着深基坑工程日益增多，各种深基坑支护技术日趋成熟，其中锚杆复合土钉墙支护技术以其造价低、效果好、适应性强、施工便捷等优点，近年来在诸多工程中应用。

1 工程概况

1.1 工程概况

前钢集团廊坊总部及研发中心项目位于河北省廊坊市经济技术开发区，项目总占地面积5.33 hm2，总建筑面积14万m2，该项目由总部大楼、研发培训中心、中期试验场3个部分组成。地上部分有3个塔楼分别为22层和24层以及4层的裙房组成，地下部分为2层结构连通。基坑开挖面积约2.2万m2，基坑开挖深度最深为13.6m。

1.2 方案简述

基坑支护共分4个阶段。第一阶段：定位放线、放坡开挖，边坡按1∶1.5的比例放坡开挖第一步土，槽深5m。第二阶段：边坡设置土钉、满铺钢板网、喷涂5 cm厚细石混凝土。第三阶段：支护桩施工、拉锚施工。第四阶段：冠梁施工、封锚施工。

1）土钉。开挖完成后，成孔工具采用洛阳铲，坡面上设置三排土钉，土钉长度为6m，水平间距1.5m，竖向间距第1排1.1m，第二排1.4m，第三排1.4m，钉体直径16mm，土钉孔径为10 cm，倾角为15°，一般孔位偏差不超过10 cm。

将钢板网均匀平整的铺在坡面上，将钢筋与土钉进行焊接后与网片绑扎形成整体，再进行C20细石混凝土的喷射，使坡面形成完整的喷锚土钉墙面。

2）锚杆。成孔设备采用多功能小型钻孔机，采用1860型钢绞线，长度为20m，自由端为6m，锚固段14 m，倾角15°。锚杆间距为2.5m。

2 监理工作重点

深基坑支护结构的主要作用是挡土，使基坑在开挖及基础施工的全过程中能安全顺利的进行，本工程采用锚杆复合土钉进行基坑支护，起到了非常好的支护作用。监理单位作为参建方之一，在施工过程中的工作重点有以下几个方面。

2.1 施工前监理工作重点

1）基坑开挖深度为13.6m，属于深基坑工程，开工前施工方案必须进行专家论证并按照专家意见进行修改后施工。

2）原材料。原材料质量的优劣对土钉墙的影响极大，对每批进场的原材料（包括钢筋、水泥、砂、石等）按规定进行见证取样，合格后方可使用。

2.2 施工过程中监理的工作重点

2.2.1 基坑土方开挖及修坡

基坑开挖应分段分层进行，首层开挖深度为1.6 m，以后各层开挖深度不超过1.3m，每层分段开挖长度不超过15m，严禁超挖或在上一层未加固完毕就进行下一层。

2.2.2 土钉施工

1）土钉的成孔。采用洛阳铲进行人工成孔，现场监理必须对土钉的孔位进行复测，符合设计要求后进行成孔施工，成孔后必须对孔的直径、长度、俯角进行复测，符合规范要求后进行下一步施工。

2）钢筋安装。安装前对钢筋性能、加工钢筋的尺寸进行复测，为使钢筋处于孔的中心位置，每隔2m用直径6.5mm钢筋焊接一个居中支撑架，将其安放在孔内。

3）注浆。采用低压注浆工艺，注浆压力为0.5MPa，对于下倾的斜孔低压注浆时宜采用底部注浆方式，注浆导管底端应先插入孔底，在注浆同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出，注满后保持压力3～5 min。注浆时需加入早强剂和膨胀剂，以提高注浆体早期强度和增大土钉与孔壁土体的摩擦力。

4）铺网喷混凝土。土钉施工完成后，喷混凝土前，应对网筋之间的扎丝、搭接进行检查，网筋偏差为±10 mm，钢板网铺设时应当平整舒展，搭接不少于30 cm铅丝绑扎牢固，保护层厚度应符合设计规范要求，对混凝土配合比进行复验，符合要求后方可进行混凝土喷射施工，喷射混凝土时喷枪口与受喷面距离保持在1～1.2m为宜，留取至少3组试件，检查混凝土强度，喷射完成后以凿孔法对混凝土厚度进行检查，保证厚度符合设计要求。混凝土养护采用内通蒸气外敷草帘子方式。

2.2.3 锚杆施工

1）锚杆施工前，现场监理应对钢绞线的出场合格证书、规格型号，水泥品种、强度等级进行检查并对其进行见证取样，对于各种如锚头、锚垫板等锚件进行检查合格方能使用。

2）检查到场的钻孔设备的完好要求进行试钻以及钻机的倾角调整是否灵活。检查钻机的钻杆、钻头是否满足方案设计的要求。检查设备的配套电线电缆是否安全可靠。

3）钻机就位后，应对钻杆所对孔位、方位、倾角进行检查，满足要求后，固定钻机进行钻孔，本工程倾角为15°，在钻进过程中，应随时对其方位、倾角进行检查，保证钻孔误差满足设计规范要求，钻孔深度通过丈量钻杆控制。

4）施工过程应随时对其施工记录进行检查，孔位的误差应≯±100mm，钻孔倾角允许误差应≯±1°，孔深的允许误差应＜±50mm，孔径的允许误差应＜±5mm。

5）锚杆杆体的组装与安放。锚杆钢绞线应平直、顺直，杆体自由端用防腐蛇皮管进行包扎，与锚固体连接处用铅丝进行绑扎；安放锚杆杆体时，防止杆体扭曲、压弯，注浆管与锚杆一起放入孔内，管段距孔底100 mm，杆体放入角度应与孔倾角一致，安好后使杆体始终处于钻孔中心。

6）注浆。注浆需缓慢进行，稳压在2min以上，浆液配合比为0.5，注浆时应注意注浆量的控制，检查注浆管应当缓慢的徐徐抽出，避免注浆管口抽出水泥浆面，待孔口见到水泥浆后马上进行封堵，必要时进行二次注浆，注浆压力控制在1～2MPa。

7）张拉。锚杆注浆完成7 d后方可进行张拉，钢绞线应分级进行张拉，保证张拉数据准确，锚杆锁定后，若发现有明显预应力损失，应进行补张拉。

2.3 检测结果

基坑支护开挖深度、面积均较大，除进行安全可靠地支护体系设计、施工外，必须进行现场检测，做到信息化施工。按照GB50497—2009《建筑基坑工程检测技术规范》规定，控制土钉墙上口边坡坡顶位移30mm作为预警值，40mm为控制值。

基坑支护检测有专业的检测队伍进行，检测频率由第一次支护阶段开始到第一次回填，每天检测一次；以后每7 d检测一次，直至回填结束。检测结果：坡面水平位移最大为12mm，地面沉降观测最大为8mm，均符合规范要求。监理单位及时对检测结果进行分析，随时掌握边坡的稳定状态、安全程度，以便随时修改设计及施工方案，达到设计与施工最优化。