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GRF绿色装配式基坑支护技术研究

2022-11-16李相珩

建筑机械化 2022年11期
关键词:坡顶土钉坡面

李相珩

(中建二局第二建筑工程有限公司,山东 青岛 266000)

近年来,基坑支护工程的安全性、实用性受到越来越多建设单位、施工单位的关注。传统喷锚支护技术在施工过程中暴露出了诸多不利特征,例如支护面层抗变形能力弱、施工质量和施工进度受天气影响大等问题,同时还容易对周边环境造成不利影响,诸多因素的制约使得建设单位、施工单位不断寻找工程质量稳定、施工效率高的基坑支护技术。GRF 绿色装配式基坑支护技术在传统喷锚支护技术工作机理的基础上,采用绿色、高环保、标准型构件代替原现浇构件,配合装配式施工工艺形成绿色环保、施工效率高、面层抗变形能力强的基坑支护体系。

1 工程概况

清华大学附属青岛医院项目位于青岛市西海岸新区烟台路以东,海王路以南,占地面积27 864m2,总建筑面积22 5617m2。基坑开挖深度2.85~8.45m,支护长度约1 894m,基坑支护的主要形式为放坡支护和桩锚支护体系,基坑深度<5m 部位放坡开挖,放坡支护采用GRF 绿色装配式护坡技术。

2 施工技术特点

GRF 绿色装配式支护施工过程包含设计、制作、安装、施工和试验等5 个环节,通过对其全过程的精细化管理,可以有效提高基坑支护阶段的施工质量和施工速度,提高后续施工的安全性和稳定性。该施工技术是以绿色高分子材料为面层、配套施工锚固钉、钢丝绳及加固构造,施工时首先在边坡土层上铺设绿色装配式面层,再使用配套的加固、紧固装置对面层进行固定,使绿色装配式面层密贴放坡土壤面,从而形成边坡支防护体系。其具有以下特点。

1)绿色环保 支护面层为绿色高分子材料,环保性高,完好的面层可回收利用,破损的面层可直埋降解;支护系统的安装过程只包含面层及紧固件的安装、加固,施工工艺不会对环境造成污染。

2)质量稳定可控 面层材料拥有抗拉强度强、防水性好,协调变形的综合支护能力,该支护系统全套材料均在工厂预制、标准化生产,产品品控稳定。

3)施工简便 支护系统所需安装作业人员数量少、无须大型机械设备,施工简便、快速,能耗低。

4)综合造价较低 支护材料及人工费用较低,且可回收重复利用,为建设单位及施工单位的综合成本控制及降本增效提供了有效途径。

3 操作要点

3.1 基坑边坡一体化组合式防护

基坑边坡支护采用工厂集中加工的GRF 绿色装配式面层材料及相关配件进行一体化组合式防护。面层系统遵循从坡顶翻边位置向下铺设,下放至开挖面,面层与面层直接进行有效搭接,并采用土钉固定牢固。采用连接构件与土钉端头进行连接,用连续钢丝绳将土钉端头进行串联并拉紧,再在土钉端头采用套筒紧固,形成基坑边坡一体化组合式防护。

3.2 支护结构排水技术

在基坑距坡脚上方300mm 处设置泄水孔,泄水孔水平间距不大于3m,泄水管采用∅50mmPVC 管,深入土层不少于300mm;将边坡土层内部水排出。针对砂土地质,在支护面层内设置具有倒水、返滤功能的材料面层,沿坡面形成倒水、返滤结构层,增强边坡稳定性。

3.3 支护结构周转利用技术

基坑支护结构选择可周转使用的装配式复合面层、连接构件和紧固构件,待基坑支护结束,开始回填前,根据基坑回填步骤,逐步自下而上,分别回收紧固构件、连接构件和装配式面层,回收过程中分段拆除,保证基坑边坡的安全性。坡顶支护压顶采用预制混凝土块,制作时预留圆形吊装口,支护结构拆除时通过吊装口将预制混凝土块吊走周转使用。

4 施工流程及技术要求

4.1 土方开挖

按照设计要求开挖至土钉施工面下0.5m,待土钉施工完毕方可进行下步开挖,开挖遵循一步一开挖。

4.2 坡面修整

1)机械修坡 根据设计坡度要求先用挖掘机修整。

2)人工修坡 根据设计坡面要求对局部坡面进行挖或回填,从而达到设计要求的坡度及平整度,一般平整度要求偏差±3cm。

4.3 地锚施工

每级坡面的坡顶及坡脚采用钢筋地锚锚固,地锚采用螺纹钢筋,土钉制作时应比设计长出30~50mm(外露长度须保持一致),以满足锁定需要,地锚打入土层深度1m,采用∅16mm 螺纹钢,间距与土钉水平间距相同,水平布置须在一条直线上。

GRF 绿色装配式面层及配件安装完成后,坡顶、坡脚及平台处须做混凝土压顶处理,坡度按2%向内侧放坡,厚度不小于80mm。坡顶压顶与施工场区内道路相结合,共同施工,既保证坡顶稳定性,也节省材料。

报文监控主要通过定时检查省级传输目录下有没有本台站规定时效内上传的报文,如果没有就发出报警信息,市级短信报警系统发现该报警信息后会自动往值班手机或指定的负责人手机发送提醒短信。图3是软件检查报文传输状态的流程。

4.4 土钉(锚杆)施工

1)测量放线 对边坡按设计坡度进行放样,并用横纵交叉线拉直以便确定边坡修整的情况,做好书面和现场的技术交底工作。

2)土钉制作 杆体材料采用∅16mm 螺纹钢筋,设计长度1m,纵、横向间距1.5m×1.5m,双向布置,杆体制作时应比设计长度长30~50mm,以满足锁定需要。

3)土钉打入 土钉按图纸角度安置,水平方向、垂直方向钉距误差不得大于100mm,外露长度须保持一致,土钉偏斜尺寸不得大于长度的3%。

4.5 GRF面层铺设

1)根据现场情况,确定GRF 卷材尺寸,裁剪后予以试铺,裁剪尺寸要准确。根据当地降水情况及现场土质情况,增加防水面层,保证边坡不因渗水造成破坏,提高边坡支护耐久性。

2)检查搭接宽度是否合适,搭接处应平整、松紧适度。GRF 面层用人工滚铺,坡面应平整,并适当留有变形余量,GRF 面层的搭接采用不锈钢自锁式扁卡连接,面层搭接宽度为0.3m,不锈钢自锁式扁卡间距500mm。

3)坡顶面层翻边量≥800mm,坡脚翻边量≥500mm。GRF 面层自坡顶滚铺,分步开挖时,根据图纸及现场实际开挖情况裁剪下料,减少横向搭接,降低材料搭接损耗。

4)接缝须与坡面线相交,在坡面上对面层的一端进行锚固,然后从坡面放下以保证面层保持拉紧的状态,避免出现褶皱现象。

5)GRF 面层相邻两幅安装采用不锈钢扁卡连接的方法进行搭接处理,搭接宽度≥300mm。

4.6 相关配件安装

外露土钉端部采用专用卡扣锁死,卡扣一般水平放置。卡扣下方通过连接构件(∅6mm 普通钢丝绳)在每个外露土钉根部缠绕一圈,缠绕方向保持一致,可先完成安装区域纵向连接,然后再完成横向连接(反之亦可),最终形成“口”字形连接方式,且保证坡面钢丝绳的连续,钢丝绳端部采用钢丝绳卡头固定,钢丝绳应拉紧,与面层保持密贴。

4.7 坡顶、坡底翻边及平台

坡顶宽度应保持一致,在施做完GRF 面层、土钉、钢丝绳后,在面层翻边部位采用预制混凝土块进行压边。

5 基坑支护总体评价

基于工程实践在进度、安全、质量、经济四类指标方面的表现,对比分析传统喷锚支护工艺与GRF 绿色装配式基坑支护工艺的具体情况,如表1。

表1 两种基坑支护工艺对比表

此外,GRF 绿色装配式基坑支护技术施工过程无污染,施工阶段无传统喷射作业,不需辅助降尘设备,铺设后可降低坡面产尘,实现绿色文明施工作业环境,展现出了较高的环境效益。不仅节省了工期,提高施工效率,也减少施工材料损耗,具有很好的推广应用价值。

6 结语

与传统的喷锚支护施工工艺相比,GRF 绿色装配式基坑支护技术在清华大学附属青岛医院项目的成果落地,大大提高了施工速度,缩短了施工周期,节约了施工成本,使得建筑项目工程进度、工程质量等各个方面均有较大提升,在现场实际施工中取得了良好的效果,得到了业主的高度认可,也为该技术的推广应用打下了良好的基础条件。

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