GFRP土釘施工工法

GFRP土釘施工工法土釘重要用于土體開(kāi)挖和邊坡構(gòu)造穩(wěn)定，GFRP復(fù)合土釘因其高強(qiáng)、耐腐蝕、輕便、易切割的特點(diǎn)，更合用于都市建設(shè)的地下工程，屬于新型環(huán)境保護(hù)節(jié)能材料。鋼筋土釘支護(hù)在我國(guó)建筑基坑工程中廣泛使用，在總結(jié)近年我國(guó)鋼筋土釘支護(hù)工程案例，并參照國(guó)內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)老式鋼筋土釘存在一定缺陷，尤其在近年,對(duì)各地市臨近的道路施工、管線施工、隧道工程、地鐵工程及臨近建筑物的基坑開(kāi)挖有很大影響。因鋼筋土釘不易切斷，對(duì)上述工程的施工導(dǎo)致很大困難,并嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度。鋼筋土釘在地下的銹蝕問(wèn)題得不到處理，對(duì)土地和地下水導(dǎo)致一定程度的污染。而GFRP土釘完全的防止了以上的問(wèn)題，對(duì)此后都市地下空間的運(yùn)用及環(huán)境保護(hù)有著重大的意義。一、GFRP土釘工法特點(diǎn)：1、施工便捷，靈活性強(qiáng)。2、穩(wěn)定可靠，變形小。3、對(duì)鄰近道路及建筑的施工無(wú)后期影響。二、合用范圍：粘性土、粉土、砂土、角礫、碎石土和填土。在局部軟塑、流塑粘性土層應(yīng)采用復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采用降水或截水措施，深度不適宜不小于12米。三、FRP土釘施工構(gòu)成由FRP土釘（中空土釘帶6mm注漿孔）、十字鉆頭、螺母、鋼制托盤、連接件、止?jié){塞、鋼筋網(wǎng)構(gòu)成。四、工藝流程：（一）GFRP土釘支護(hù)可按下列流程施工：1、應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定開(kāi)挖工作面，修整邊坡，埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標(biāo)志。2、預(yù)噴射混凝土?xí)r，其厚度宜為30～50mm。3、安設(shè)土釘，包括成孔、插GFRP筋、注漿、安設(shè)連接件等。4、綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土。5、設(shè)置坡頂、坡面和坡腳的排水系統(tǒng)。（二）土釘支護(hù)施工應(yīng)與挖土、降水等作業(yè)緊密協(xié)調(diào)、配合，并滿足下列規(guī)定：1、挖土分層厚度應(yīng)與土釘豎向間距一致，逐層開(kāi)挖并施工土釘同前，嚴(yán)禁超挖。坡壁宜采用小型機(jī)具輔以人工修整，坡面平整度的容許偏差宜為±20mm。在坡面噴射混凝土支護(hù)前，應(yīng)清除坡面虛土。2、開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)封閉臨空面，并在24h內(nèi)完畢土釘安設(shè)和噴射混凝土面層。在淤泥質(zhì)地層中開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)在12h內(nèi)完畢土釘安設(shè)和噴射混凝土面層。3、上一層土釘完畢注漿后，并至少間隔36h或上層土釘注漿體及噴射混凝土面層到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可容許開(kāi)挖下一層土方。4、開(kāi)挖到基底后應(yīng)立即構(gòu)筑底板。5、應(yīng)采用有效的地表排水、內(nèi)部排水以及基坑排水等措施。6、施工期間坡頂應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定控制施工荷載。7、GFRP土釘支護(hù)施工中應(yīng)及時(shí)做好定位、成孔、插筋、注漿、噴射混凝土面層等記錄，制備檢測(cè)樣品，保證工程質(zhì)量，滿足質(zhì)量驗(yàn)收的需要。五、GFRP土釘支護(hù)的施工機(jī)具和施工工藝應(yīng)按下列規(guī)定選用：1、成孔機(jī)具的選擇和工藝要適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)特點(diǎn)和環(huán)境條件。2、應(yīng)保證進(jìn)鉆和抽出過(guò)程中不引起塌孔，可選用沖擊鉆機(jī)、螺旋鉆機(jī)、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、洛陽(yáng)鏟等。在易塌孔的土體中鉆孔時(shí)宜采用套管成孔、擠壓成孔或自鉆式GFRP土釘。3、注漿泵的規(guī)格壓力和輸漿量應(yīng)滿足施工規(guī)定。4、混凝土噴射機(jī)的輸送距離應(yīng)滿足施工規(guī)定。5、可選用風(fēng)量9m3/min以上、壓力不小于0.5MPa的空壓機(jī)，以滿足噴射機(jī)工作風(fēng)壓和風(fēng)量規(guī)定6、噴射混凝土機(jī)水平輸送距離不適宜不不小于100m，垂直輸送高度不適宜不不小于30m。7、GFRP土釘成孔偏差應(yīng)為：孔深±50mm，孔徑±5mm，孔位±100mm，成孔傾角±3°。六、GFRP土釘注漿作業(yè)應(yīng)遵守下列規(guī)定：1、注漿前，應(yīng)將孔內(nèi)殘留及松動(dòng)的廢土清除潔凈。注漿開(kāi)始或中途停止超過(guò)30min時(shí)，應(yīng)用水或稀水泥漿潤(rùn)滑注漿泵及其管路。2、注漿時(shí)，注漿管應(yīng)插至距孔底250～500mm處，在孔口部位宜設(shè)置止?jié){塞及排氣管，并應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿。3、采用兩次注漿工藝。第一次灌注水泥砂漿，水泥砂漿配合比宜為1:1～1:2（重量比），水灰比宜為0.38～0.45，灌漿量為鉆孔體積的1.2倍。第一次注漿初凝后，進(jìn)行二次注漿，壓注純水泥漿（水灰比0.5），注漿量為第一次注漿量的30%～40%，注漿壓力根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定。4、自鉆式中空GFRP土釘注漿作業(yè)應(yīng)遵守下列規(guī)定：1）灌漿材料宜采用水泥漿，水灰比根據(jù)地層條件確定，注漿時(shí)宜摻入適量水玻璃等速凝劑，摻入量根據(jù)施工條件確定。2）采用微壓灌漿，灌漿壓力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，灌漿壓力宜為0.1～0.2MPa。七、噴射混凝土面層施工應(yīng)滿足下列規(guī)定：1、噴射混凝土所用材料應(yīng)滿足《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB50086之規(guī)定。水泥強(qiáng)度不低于32.5級(jí)，細(xì)骨料宜用中砂或粗砂，含泥量不不小于3%。粗骨料宜采用卵石或碎石，粒徑不適宜不小于15mm。級(jí)配宜取水泥與砂石料重量比1:4～1:4.5，砂率宜取45%～55%，水灰比宜取0.4～0.45。噴射混凝土的初凝時(shí)間宜不不小于5min，終凝時(shí)間宜不不小于10min。2、噴射次序宜從下往上，噴嘴到垂直墻面的距離宜取0.8～1.0m，一次噴射厚度不適宜不小于70mm，回彈率應(yīng)不不小于15%。3、噴射混凝土應(yīng)在終凝2h后灑水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間一般為3d～7d。八、GFRP土釘支護(hù)除遵守國(guó)家、行業(yè)和江蘇省有關(guān)建筑工程安全操作規(guī)程外，還應(yīng)符合下列規(guī)定：1、鉆孔、注漿、噴射混凝土不得重疊作業(yè)。2、高處施工應(yīng)搭設(shè)腳手架，作業(yè)人員必須戴安全帽和系好安全帶。3、注漿、噴射混凝土?xí)r，作業(yè)人員應(yīng)戴口罩和防護(hù)鏡。4、GFRP土釘作業(yè)人員應(yīng)戴手套操作。5、運(yùn)送GFRP筋應(yīng)防止損傷，儲(chǔ)存場(chǎng)地應(yīng)平整，堆放整潔平直，及時(shí)覆蓋防止陽(yáng)光直射。九、工程實(shí)例：徐州市溫州商貿(mào)城項(xiàng)目本工程原先設(shè)計(jì)的土釘錨桿采用的是Φ48*3.0的無(wú)縫鋼管，此種施工工藝施工結(jié)束后會(huì)對(duì)鄰近未來(lái)基坑開(kāi)挖帶來(lái)很大的困難，超過(guò)建筑紅線的部分不易切割，給后續(xù)別的施工帶來(lái)諸多不便，考慮到各方面的原因，現(xiàn)改為玻璃纖維中空注漿土釘。本工程基坑開(kāi)挖深度5.95米、其中一級(jí)放坡至-2.5米，留1米的馬道，后根據(jù)每層開(kāi)挖深度為1米，分層開(kāi)挖至坑底標(biāo)高。（一）工藝流程：第一層開(kāi)挖修坡定位成孔放入錨桿掛網(wǎng)錨頭固定噴漿一次注漿二次開(kāi)挖反復(fù)工序底部標(biāo)高根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)狀況，施工程序可合適調(diào)整。鉆孔工藝之間影響土層錨桿的承載能力，施工效率，因此嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)定進(jìn)行施工，成孔設(shè)備由洛陽(yáng)風(fēng)動(dòng)工具有限企業(yè)生產(chǎn)的KHYD75A型礦用巖石鉆機(jī)，成孔直徑為8cm，成孔過(guò)程中，事先按設(shè)計(jì)規(guī)定控制好各個(gè)孔位，等鉆機(jī)就位后，接上自來(lái)水（水的作用是成孔護(hù)壁，防止孔的塌陷） （二）邊坡修護(hù)：按照施工計(jì)劃規(guī)定，首先確定基坑放樣尺寸，放線后開(kāi)始第一層土體的開(kāi)挖，沿基坑邊線挖出所需的工作斷面。施工開(kāi)挖與土釘噴射砼支護(hù)緊密配合，開(kāi)挖后立即進(jìn)行土釘支護(hù)及噴射砼，土釘墻施工隨之展開(kāi)，當(dāng)?shù)谝粚訌?qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，方可進(jìn)行下道工序施工，上下段鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于300mm。常規(guī)狀況，基坑開(kāi)挖使用挖土機(jī)開(kāi)挖，當(dāng)?shù)诙油馏w開(kāi)挖時(shí)，挖機(jī)不容許破壞土釘墻噴面，對(duì)開(kāi)挖工作面先挖機(jī)修出設(shè)計(jì)坡度然后由人工進(jìn)行平整，為后續(xù)工序提供便利，馬道上設(shè)置防護(hù)措施。（三）GFRP土釘放置：玻璃纖維中空注漿土釘由南京鋒暉復(fù)合材料有限企業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)格為外徑32mm，長(zhǎng)度為6m、3m。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定把GFRP土釘放入孔內(nèi)，土釘與土釘之間用連接件接連，錨桿放置結(jié)束后在尾部上鋼制托盤，再用專用螺母上緊。施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行并控制好錨桿。（四）披掛網(wǎng)面構(gòu)造：當(dāng)人工修坡完畢且土釘放置后，然后掛網(wǎng)、固定網(wǎng)片、焊接水平聯(lián)絡(luò)鋼筋隨即噴射砼。掛坡面鋼筋網(wǎng)采用φ8鋼筋現(xiàn)場(chǎng)編制，間距為200×200毫米，網(wǎng)片與土釘端部緊密連接，聯(lián)絡(luò)筋與鋼制托盤焊接固定以增強(qiáng)其整體鋼度。（五）噴射砼噴射砼標(biāo)號(hào)C20,使用32.5號(hào)普硅水泥，砂采用粒徑不不小于φ2.5mm的中細(xì)砂,石子粒徑為5～15mm?；炷僚浔葹樗啵荷埃好资?：2：2，砼料拌和在進(jìn)入噴射機(jī)料斗前，要充足拌和均勻，拌和的砼料要隨拌隨用。噴射時(shí)，應(yīng)自上而下分段進(jìn)行，以防止混凝土因自重而產(chǎn)生裂紋或脫落，合理地劃分噴射區(qū)段，保證噴射質(zhì)量，減少回彈損失，提高功能。（六）噴槍頭操作噴砼時(shí)，混合干料在噴頭處與水混合迅速噴出，若噴射料來(lái)料不均勻則噴料易于脫落，因此噴頭宜緩慢地均勻地，呈螺旋形軌跡移動(dòng)，使料束噴至坡面成小圓形保證混凝土均質(zhì)和沖實(shí)搗密。噴射頭與噴面的距離在0.8～1.2米最佳。噴砼厚度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)值，噴射壓力為0.3Mpa,混凝土必須覆蓋鋼筋網(wǎng)。（七）注漿1、注漿采用純水泥漿，水泥采用32.5級(jí)，水灰比為0.45，注漿壓力為1.5—2.0Mpa，錨桿與成孔之間的空隙必須密封防止?jié){液從空隙中外溢，待漿液從錨桿端部中空管里流出時(shí)立即用止?jié){塞塞住，可結(jié)束注漿。2、注漿用水不得采用PH值不不小于4的酸性水和工業(yè)廢水，水溫不得超過(guò)30～350C，并不得將盛漿桶和注漿管路在注漿體靜止?fàn)顟B(tài)暴露于陽(yáng)光下，防止?jié){液凝固；3、漿液應(yīng)通過(guò)攪拌機(jī)充足攪拌后才能開(kāi)始?jí)鹤?，并?yīng)在注漿過(guò)程中不停緩慢攪拌，攪拌時(shí)間應(yīng)不不小于漿液初凝時(shí)間。漿液在泵送前應(yīng)通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾。.4、對(duì)滲透系數(shù)較大的土層，首先應(yīng)放慢泵速，以防漿液上冒。注漿次序應(yīng)按跳孔間隔注漿方式進(jìn)行?；娱_(kāi)挖時(shí)采用的各項(xiàng)措施1、基坑開(kāi)挖監(jiān)測(cè)措施在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，必須有專業(yè)資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位對(duì)基坑邊坡進(jìn)行位移，沉降監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)成果及時(shí)反饋給施工單位，便于信息化施工。2、開(kāi)挖防止措施在基坑的施工期間，應(yīng)控制不利于基坑邊坡穩(wěn)定的原因產(chǎn)生和發(fā)展，不應(yīng)隨意開(kāi)挖防止坡頂超載，應(yīng)防止地表水及地下水大量滲透基坑?；铀拿鎽?yīng)設(shè)置有效防護(hù)措施，并充足考慮基坑對(duì)周圍環(huán)境的影響，做到美化環(huán)境，體現(xiàn)生態(tài)保護(hù)規(guī)定。3、排水措施6.3.1排水在基坑開(kāi)挖此前，根據(jù)實(shí)際狀況設(shè)置地表水及內(nèi)部排水系統(tǒng)。6.3.2為減少地表水滲透基坑內(nèi)，在基坑潛在塌滑區(qū)后緣設(shè)置截水溝