深基坑土钉墙支护施工技术应用

来源:用户上传      作者: 梁炫

　　【摘要】土钉墙支护结构是一种利用经加固后的原位土体来维护基坑边坡主体稳定的支护方法，结构轻型、柔性大、具有良好的抗震性和可延性，而且施工方便、简单、工期短、造价低、对坏境影响小，已成为基坑支护的主要手段。本文结合工程实例，对深基坑土钉墙支护施工技术应用谈一些看法。
　　【关键词】深基坑 土钉墙 支护 施工技术 应用
　　一、工程概况
　　1、工程简介
　　某行政大楼基坑最大开挖深度为10.745m，平均约8 m。基坑周边无高大建筑物、构筑物；基坑两侧按70°角放坡开挖；当基坑开挖深度小于2.5m时，按45°角向基坑两侧放坡开挖。
　　2、地质条件
　　本工程基坑侧壁土层自上而下依次为粉土填土①层、杂填土①1层、粉土③层、粉质粘土③1层、粉细砂③3层、粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂④3层、粉质粘土⑥层、粉土⑥2层，均属于Ⅵ级围岩，其中粉土填土①层、杂填土①1层、粉细砂③3层、粉细砂④3层自稳能力差，易发生坍塌现象，而且粉细砂③3层、粉细砂④3层为含水层，易发生涌水、涌砂。
　　3、支护方案的选择
　　本工程基坑根据施工现场条件和本地施工技术水平，采用土钉墙支护施工方案。土钉墙支护是由密集的土钉、被加固的土体、钢筋网喷混凝土面层组成，形成一个复合的，能自稳的类似重力式挡墙的挡土结构，以此来提高基坑边坡土的结构强度和抗变形刚度，减小土体侧向变形，使开挖基坑或边坡稳定。
　　二、土钉墙支护施工技术及质量控制要点
　　1、土钉墙设计参数
　　本工程土钉墙支护从上到下分层进行，土钉墙土钉长度5～14m，土钉直径110mm，梅花型设置，间距1200×1200mm，主筋采用Φ25锚筋，土钉倾角为15°，土钉墙采用C20喷射细石混凝土，单层钢筋网片按Φ8@150×150mm设置，土钉面板厚100mm，下端插入坡脚土层300mm。
　　2、施工要点
　　（1）开挖。按照70°角放坡开挖，开挖过程中不得扰动边坡土体，每层开挖高度为1.5m，人工每次修坡高度不大于0.5m。若遇不稳定的坡面，须采取封面措施稳固土体。
　　（2）修坡及边坡处理。边坡用人工进行清坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡度。对修整后的边坡，立即喷上一层薄的混凝土，强度等级不宜低于C20，凝结后再进行钻孔。
　　（3）成孔。土钉成孔采用洛阳铲施工，成孔前应根据施工设计图确定孔位，在设计孔位处作明显标志，以免成孔时错位；定位后用量角器测量洛阳铲倾角直至满足设计角度后再行施工；成孔深度应大于设计深度0.5m，主要是因为成孔后孔内虚土会影响钻孔深度。
　　（4）土钉制作与安装。土钉为Φ25钢筋，间距为1.2m，单根长度5～14m不等，梅花形布设。制作土钉的钢筋应符合相关规范要求，土钉连接采用焊接连接，单面焊接搭接长度不得小于10d，双面焊接搭接长度不得小于5d；且焊接搭接段应放置在距离土钉面板较近一侧。成孔完毕后，成孔后用压缩空气将孔内残渣、废土进行清理，清理干净后立即将钢筋体和灌浆管沿钻孔轴线同时推送入孔内，锚筋上间距2m安装星型定位器以保证主筋的保护层厚度，土钉距孔底留100mm～150mm、灌浆管距孔底约150mm。土钉安放后，不能随意敲击、插拔、悬挂重物。
　　（5）注浆。注浆采用重力注浆法，此方法好处为孔内有水时能将孔内水排出保证注浆质量。注浆材料选用M20水泥浆，水灰比0.45，浆液应随拌随用，拌合均匀。注浆应连续进行，并要饱满，保证灌浆质量，增加抗拔力。随着浆液慢慢渗入土层中，孔内会出现缺浆现象，应及时补浆，对孔口不实处必须回填喷射混凝土确保密实。
　　（6）编扎钢筋网。网片钢筋应顺直，钢筋网片为钢筋网φ8@150×150mm，钢筋在制网前均应拉伸调直，网片用插入土中的钢筋固定，挂在土钉主筋上。每片钢筋网片均应与上步搭接，并给下步留茬，钢筋网在每边的搭接长度至少不小于一个网格边长，检验合格后进行面板喷混凝土施工。
　　（7）土钉端部焊接。土钉墙支护时，每根锚钉端头焊接2段长80mmΦ25短钢筋加强锚固，锚钉与短钢筋双面焊接连接；墙面内设横向、竖向通长Φ16加强钢筋，与土钉焊接连接，间距1.2×1.2m；在土钉端部还需设置水平、垂直方向Φ22长400mm的压面筋各2根，与土钉、端部钢筋及钢筋网片焊接连接。
　　（8）喷射混凝土。本工程采用潮喷法进行混凝土喷射。喷射混凝土时，从壁面开挖层的底部逐渐向上喷射，可先不喷底部钢筋网搭接长度范围内的壁面，等与下层钢筋网搭接绑扎之后再一起喷射。为防止钢筋背面出现空隙，在有钢筋的部位，可从钢筋的后方喷起。喷射混凝土时，应注意喷头与受喷面保持垂直，距离宜保持在0.6～1.0m范围内。喷射混凝土时，应分段分层依次进行，同一段内，应自上而下进行喷射。
　　3、施工质量控制要点
　　（1）土方开挖必须分层分段进行，土钉墙施工与土方开挖交替进行。在上一层作业面土钉完工以及喷射混凝土面层养护到期后，才能进行下一层土层的开挖。在下一层土层开挖时，应注意对上部的混凝土面层和土钉进行保护，避免碰触已完工的混凝土面层和土钉。土方每层开挖深度与土钉竖向间距相等，开挖的超挖量不得超过400mm，避免造成边坡塌方；每层开挖的水平分段取决于土壁自稳能力，一般多为10～20m长，以保证边坡的稳定性。
　　（2）人工修正坡面时，坡面平整度允许偏差为±20mm，在坡面喷射混凝土前应清除坡面虚土。土钉墙坡顶设反坡、坡脚设排水沟，便于及时将积水排出；土钉墙面板设泄水孔，间距2.4×2.4m，梅花型布置，泄水孔采用长度500mm、φ100mmPVC管制作。
　　（3）土钉孔孔位误差不大于100mm，如遇特殊情况需要移动孔位，应保证支护的安全方可施工。土钉成孔的过程中，若遇到坚硬的障碍物，不要强行施工，局部土钉成孔困难，达不到设计要求时，应采取土钉加密，且下一道土钉长度适当加长的措施。
　　（4）注浆时，采用底部注浆方式，注浆导管距距孔底250～500mm处，注浆过程中注浆导管口应始终埋在浆体表面以下，水泥浆渗漏或干缩后要补浆，在注浆同时将导管匀速缓慢地撤出。注浆时间间隔过长，应及时洗管。
　　（5）在喷混凝土之前，先按设计要求绑扎、固定钢筋网。铺设钢筋网时，搭接长度应不小于300mm；如果采用搭接焊方式，那么单面焊接长度大于或等于网片钢筋直径的10倍。
　　（6）喷射混凝土的配合比应通过试验确定，石子粒径为 5～15mm，砂为中砂，并通过添加外加剂来调节所需工作度和早强时间。
　　（7）混凝土面层施工到基坑底后墙脚应插入坑底不少于300mm深。
　　（8）土钉墙施工中，网喷砼每拌制100盘且不超过100m3留置不少于一组标准养护试件，且每步或每班网喷砼施工留置标准养护试件不得少于一组。土钉抗拉试验取样为1%。
　　4、基坑监测
　　基坑开挖前、开挖中、开挖后随时对基坑进行监测，直至基坑回填完成，注意基坑的变化情况，确保基坑的安全。依据设计要求对基坑进行坡顶水平位移的监测、坡顶沉降的观测、地表开裂的监测等。
　　三、结束语
　　总之，土钉墙支护具有施工工艺简单，施工过程安全、灵活机动、适用性强、隔水防渗等优点，近年来在我国基坑支护中得到广泛应用。
　　参考文献：
　　[1]邢剑.深基坑土钉墙支护施工技术探讨[J].城市建筑.2013（24）
　　[2]薄航月.土钉墙支护结构在深基坑围护中的实际应用[J].价值工程.2013（09）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-7399100.htm