錨桿土釘墻與基坑圍護(hù)

　　 基坑圍護(hù)方案一般有水泥土圍護(hù)結(jié)構(gòu)、板式支護(hù)體系、與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的支護(hù)結(jié)構(gòu)、土層錨桿土釘墻結(jié)構(gòu)。水泥土圍護(hù)結(jié)構(gòu)是采用攪拌機(jī)將水泥和土強(qiáng)行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻，兼作隔水帷幕，此種方法由于水泥摻量、地質(zhì)條件復(fù)雜較難控制，有效樁長范圍內(nèi)樁體強(qiáng)度均勻性較難保證，屬于重力壩式擋土墻，需要較寬壩體，占地面積較大，施工時(shí)臨近地面易上抬，且造價(jià)較高，鑒于其防水效果較好，常與土釘墻聯(lián)合應(yīng)用效果較理想。
　　土層錨桿簡(jiǎn)稱土錨，用作基坑圍護(hù)工程已近五十年，它一端與圍護(hù)墻聯(lián)結(jié)，另一端錨固在穩(wěn)定的地層中，使作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的水土壓力，通過自由段傳遞到錨固段，再由錨固端將錨桿拉力傳遞到穩(wěn)定地層中去。因此土層錨桿是土層—擋墻—土錨的相互作用體系，有關(guān)設(shè)計(jì)、施工、應(yīng)用及測(cè)試都應(yīng)從“相互作用”體系這一概念出發(fā)，作用在板式支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水土壓力可以由內(nèi)支撐維持其平衡，也可以從坑外設(shè)置土層錨桿的型式維持其平衡。
　　土層錨桿按其使用年限分為臨時(shí)性錨桿（使用時(shí)間小于2年）和永久性錨桿（使用時(shí)間大于2年）。臨時(shí)性錨桿和永久性錨桿的設(shè)計(jì)、安全度、防腐處理以及錨頭構(gòu)造都有不同要求，作為基坑工程錨桿有效作用時(shí)間通常一年左右，施工中土層錨桿一般按臨時(shí)性錨桿考慮。
　　土層錨桿的傾角指錨桿軸線方向與水平方向的夾角，該角度越小對(duì)圍護(hù)墻的支護(hù)作用越明顯，土錨的抗拔承載力越能得到充分發(fā)揮，但角度太小，鉆孔、錨桿插入及注漿都比較困難，通常采用15°-35°，土層錨桿傾角的選擇，應(yīng)根據(jù)錨固段所處的地層、周圍的管線、道路位置及施工機(jī)具、操作工人的熟練程度選擇合適的傾角。同一排錨桿也可以采用不同的傾角，這樣可避開錨固段的相互影響，消除“群錨效應(yīng)”，使更大范圍內(nèi)的穩(wěn)定地層能參與工作。
　　土層錨桿的錨固段與地層之間的摩阻力是土錨抗拔力的主要來源，因此，應(yīng)盡可能將錨固段設(shè)置在抗剪強(qiáng)度較高的地層中，即將錨固段埋設(shè)在砂性地層和粘性地層中。
　　對(duì)于基坑周圍不具備放坡條件，地下水位較低或坑外有降水條件，臨近無重要建筑或地下管線，基坑外地下空間允許錨桿或土釘占用時(shí)，可采用土釘支護(hù)或噴錨支護(hù)保護(hù)基坑邊坡。錨桿及土釘墻支護(hù)工程施工前應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周圍環(huán)境，降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作，必需的施工設(shè)備如挖掘機(jī)、鉆機(jī)、壓漿泵、攪拌機(jī)等能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和機(jī)器設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)，平整出保證安全和足夠施工的場(chǎng)地。認(rèn)真檢查確認(rèn)原材料型號(hào)、品種、規(guī)格及錨桿各部件的質(zhì)量。
　　土層錨桿鉆孔前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和土層條件，定出孔位，作出標(biāo)記。作業(yè)面場(chǎng)地要平坦、堅(jiān)實(shí)、有排水溝，場(chǎng)地寬度大于4米，鉆機(jī)就位后，應(yīng)保持平穩(wěn)，導(dǎo)桿或鉆機(jī)立軸與錨桿傾角一致，并在同一軸線上。鉆進(jìn)用的鉆具，可采用地質(zhì)部門使用的普通巖芯鉆探的鉆頭和管材系列。鉆孔設(shè)備可根據(jù)土層條件選擇專用錨桿鉆機(jī)或地質(zhì)鉆機(jī)。根據(jù)土層條件可選擇巖芯鉆進(jìn)，也可選擇無巖芯鉆進(jìn)。為了配合跟管鉆進(jìn)，應(yīng)配備足夠數(shù)量的長度為0.5—1.0米的短套管。
　　在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)精心操作，精神集中，合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)，合理掌握鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆，鉆孔長度應(yīng)超過錨桿設(shè)計(jì)長度0.3—0.5米，鉆孔完畢后，用清水把孔底沉渣沖洗干凈，直至孔口返出清水為止。按設(shè)計(jì)要求制作錨桿，為使錨桿處于鉆孔中心，應(yīng)在錨桿桿件上安設(shè)定中架或隔離架（粗鋼筋桿體沿軸線方向每隔1.0—1.5米設(shè)置一個(gè)隔離架）。錨桿鋼筋或鋼絲應(yīng)平直、順直，除油除銹。桿件自由段應(yīng)用塑料布或塑料管包扎，與錨固體連接處用鉛絲綁扎。
　　安放錨桿桿件時(shí)，應(yīng)防止桿件扭曲、壓彎，注漿管宜隨錨桿一同放入孔內(nèi)，管端距孔底為100—200mm，桿件桿件放入角度與鉆孔傾角保持一致，安放好后使桿體始終處于鉆孔中心。
　　注漿材料應(yīng)按設(shè)計(jì)配制，一次灌漿選用灰砂比1：1—1：2、水灰比0.38—0.45的水泥砂漿，或水灰比0.45—0.5水泥漿，二次高壓注漿宜使用水灰比0.45—0.55的水泥漿，二次高壓注漿壓力宜控制在2.5—5.0Mpa之間，注漿時(shí)間可根據(jù)注漿工藝試驗(yàn)確定或一次注漿錨固體達(dá)到5Mpa后進(jìn)行。注漿完畢應(yīng)將外露的鋼筋清洗干凈，并保護(hù)好。
　　按設(shè)計(jì)和工藝要求安裝好腰梁，并保證各段平直，腰梁與擋墻之間的空隙要緊貼密實(shí)，并安裝好支承平臺(tái)。錨桿張拉前至少先施加一級(jí)荷載（1/10的錨拉力），使各部緊固服貼和桿件完全平直，保證引拉數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。錨固體與臺(tái)座混凝土強(qiáng)度均大于15Mpa時(shí)，方可進(jìn)行張拉。錨桿張拉至1.1—1.2設(shè)計(jì)軸向拉力值Nt，土質(zhì)為砂性土?xí)r保持10分鐘，為粘性土?xí)r保持15分鐘，然后卸荷至鎖定荷載進(jìn)行鎖定作業(yè)。錨桿鎖定工作，應(yīng)采用符合技術(shù)要求的錨具。操作程序?yàn)椋壕幨ò丛O(shè)計(jì)要求）--穿束或布束—安裝工作錨板和錨墊板—安裝工作夾片—安裝限位板—安裝千斤頂—安裝工具錨。張拉鎖定程序?yàn)椋侯A(yù)張拉（按施工規(guī)范給定的初張拉噸位預(yù)張拉，并記錄伸長量初讀數(shù)）--繼續(xù)向張拉油缸加油至設(shè)計(jì)油壓值—測(cè)量伸長量并做好張拉記錄—錨固（即鎖定），打開高壓油泵截止閥，張拉缸油壓緩緩降至零，活塞回程，夾片自動(dòng)跟進(jìn)錨固即鎖定。若用粗鋼筋制作錨桿，則需在錨桿頭部加工一定長度的絲扣，在用千斤頂對(duì)桿件施加至設(shè)計(jì)拉力值后，用事先安在螺桿上的大螺母進(jìn)行鎖定，最后封端，卸下工具錨、千斤頂、限位板，切除多余鋼絞線，封錨（做必要防銹處理）。錨桿錨頭部分按設(shè)計(jì)要求做好防腐處理。
　　土釘支護(hù)是以較密排列的插筋作為土體主要補(bǔ)強(qiáng)手段，通過插筋錨體與土體和噴射混凝土面共同工作，形成補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合土體，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的，適用于基坑以上土體的加固。
　　注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10，噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6—10mm，間距宜為150-300mm，噴射混凝土強(qiáng)度不宜低于C20，面層厚度不宜小于80mm，坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長度應(yīng)大于300mm。
　　土釘頭與鋼筋網(wǎng)連接。當(dāng)土釘頭之間有加強(qiáng)鋼筋通過時(shí)，宜與土釘焊接，當(dāng)土釘頭之間無加強(qiáng)鋼筋通過時(shí)，可用不小于4￠16，長度為200-300mm的鋼筋在土釘頭處呈井字架與土釘頭連接。
　　上層土釘注漿體積噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可開挖下層土方及下層土釘施工。
　　基坑開挖和土釘墻施工應(yīng)按設(shè)計(jì)要求自上而下分段分層進(jìn)行。在結(jié)構(gòu)開挖后，應(yīng)輔以人工修整坡面，坡面平整度允許偏差為±20mm，在坡面噴射混凝土支護(hù)前，應(yīng)清除坡面虛土。
　　土釘墻施工順序：開挖工作面，修整邊坡，埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標(biāo)志—噴射第一層砼—鉆孔安設(shè)土釘、注漿、安設(shè)連接件—綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射第二層混凝土—設(shè)置坡頂、坡腳的排水系統(tǒng)。
　　噴射混凝土應(yīng)分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，一次噴射厚度不宜小于40mm。噴頭與受噴面應(yīng)保持垂直，距離宜為0.6—1.0m，噴射混凝土終凝2小時(shí)后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間根據(jù)氣溫確定，宜為3—7小時(shí)。鋼筋網(wǎng)應(yīng)在噴射一層混凝土后鋪設(shè)，鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm。
　　采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋被混凝土覆蓋后鋪設(shè)。鋼筋網(wǎng)與土釘應(yīng)牢固連接。
　　注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動(dòng)的雜土清除干凈，注漿開始或中途停止超過30分鐘時(shí)，應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿管路。
　　每段支護(hù)體施工完成后，應(yīng)檢查坡頂或坡面位移、坡頂沉降及周圍環(huán)境變化，如有異常情況應(yīng)采取措施，恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工。
　　隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大批高層建筑興建，錨桿土釘墻作為基坑圍護(hù)經(jīng)濟(jì)有效的措施方案，必將得到更廣泛的應(yīng)用，為國家建設(shè)貢獻(xiàn)力量。