土钉墙在深基坑支护施工中应用
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【摘 要】本文通过结合某建筑工程深基坑施工实例，对该工程采取土钉墙支护施工方案，针对此支护技术，文章对其进行深入探讨，提出其详细的施工技术措施，旨在为同类工程提供参考借鉴。
【关键词】深基坑；基坑支护；土钉墙；注浆技术
1. 工程概况
本工程为一栋6层综合楼（局部7层、局部1层）设有一层地下室，建筑面积12262.30㎡；1栋5层生产B楼（局部6层、局部1层）设有一层地下室，建筑面积2815.60㎡；一栋3层生产C楼（局部4层）设有一层地下室，建筑面积4650.20㎡。本工程基坑开挖深度为6.50m～9.50m，本基坑工程属于深基坑。其中本基坑的西段槽深为6.30m，但素填土厚度达到8m多，因此本基坑的边坡支护难度大。本基坑采用帷幕桩进行止水，帷幕桩施工后采取土钉支护施工。本文将针对土钉墙的支护施工进行详细探讨。
2. 土钉墙技术方案
土钉墙在基坑中的支护技术主要是通过在基坑开挖后，边坡土体侧压力通过钢筋网喷射砼面板传至土钉，再由土钉传至稳定的土层中，从而保证边坡的稳定。这种基坑支护技术结合了土钉挡墙和加筋土墙的长处，形成土钉墙复合体，可有效地提高基坑边坡的整体稳定性以及承受坡顶超载的能力，增强土体破坏延性，改变边坡突然塌方性质，经过土钉墙加固后的土层，由于土钉的加筋作用，压力浆体的渗透作用，使相邻土钉区域土体相互约束。对于土钉墙在基坑中的支护技术主要是对其采取自上而下分段施工加固土体，需要土方开挖和支护工作密切配合，为便于土钉墙人工作业，确保工程安全可靠，本基坑采用分段分层开挖到基底，挖一段作一段土钉，然后在坡面喷射混凝土，形成砼保护墙。
对同一层，应分段开挖，相邻段应间隔开挖，每层土开挖深度为相应土钉深度下20cm，每层土开挖后,应修平坑壁，12小时内完成该层土钉及喷层施工；上层土钉施工后，养护48小时，养护后，进行开挖下层土；土钉采用振动打入法施工，定位误差小于50mm，孔斜误差小于3°，控制注浆压力小于等于上覆土压力的2-3倍；土钉与联系钢筋、网片、井形垫块应焊接牢固，单向焊缝长度不小于30 mm，且土钉露出岩土面的长度不应大于喷层厚度；喷射砼施工应满足<锚杆喷射混凝土支护技术规范>（GB50086-2001）规定，粗骨料粒径5-10 mm，加速凝剂，喷层初凝小于10分钟，终凝小于30分钟，100 mm厚喷层分二次施工。土钉应注意避让塔吊桩基，如遇塔吊桩基,则上下排土钉无需错开500 mm。
3. 土钉墙施工技术措施
进行土钉墙施工前应当把钢筋杆体加工场地，位于离土钉施工工作面较近处；同时适宜设置移动式水泥浆搅拌站，随土钉施工工作面的变化而移动；组织机械设备进场安装。通过结合工程实践，对于土钉墙施工工艺来说，其主要有采取以下几点施工技术：边坡开挖、人工修坡→放线定孔位→钻机成孔→插入土钉→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→喷射混凝土→养护→循环下层土钉墙施工。
（1）修坡。对基坑经机械开挖，开挖深度一般在土钉孔位下20～30cm，预留成孔工作面宽度5～15m，预留20～30cm厚经人工修坡，确保边坡的立面坡度和坡面的平整度。
（2）编扎钢筋网。绑扎的钢筋保护层厚度不宜小于20mm；修坡后按照顺序编扎钢筋网，钢筋接头宜用焊接，铺设钢筋网时应保证钢筋网的整体性，有利于力的传递。
（3）制作以及安放土钉。土钉采用钢管制作，并用联系筋和“井”字架将土钉与钢筋网片焊牢固定；采用机械方法把土钉顶入至设计孔深，成孔中如遇建筑物基础和管线障碍，应设法避开，对于安放土钉施工中遇困难地段可采用锚杆钻机辅助成孔。
（4）注浆施工。土钉注浆采用掺速凝剂的32.5级复合硅酸盐水泥。注浆孔直径8～10 mm，注浆孔间距500 mm（梅花状布置），水灰比0.5，每延米注浆量0.025立方米（暗浜区域为0.03立方米）。拟采用二次注浆工艺进行注浆：第一次注入水泥浆（注浆压力0.6-0.8MPa），填充饱满，待初凝后第二次压注纯水泥浆（注浆压力小于等于上覆压力的两～三倍）。注浆时应先高速低压孔底注浆，当水泥浆从孔口冒出后再低速高压从孔口注浆，浆液注满后应保持压力约5分钟。
（5）喷射混凝土。采用C20混凝土进行喷射，控制粗骨颗粒径5～10 mm、掺入减水剂及促凝剂使喷射混凝土达到初凝时间<10分钟、终凝时间<30分钟要求；喷射顺序相当讲究，应当采取自上而下分段进行，这样可有效地避免混凝土因自重而产生裂纹和脱落，合理地划分喷射区段，保证喷射质量，减少喷射回弹损失，提高功效。混凝土喷射分二次进行，第一次30mm，第二次70mm。喷射厚度不应低于设计值，喷砼必须覆盖钢筋网。
4. 土钉墙施工控制技术
基坑采取土钉墙作为其支护技术，因此土钉墙的施工质量技术决定着基坑开挖的安全性。通过结合工程实践，笔者提出土钉墙施工的质量控制技术措施，供同行参考。
（1）土方开挖严格按设计要求控制坡度，人工修坡与机械开挖交替进行，及时修坡，修坡时要求通过挂线和经纬仪配合，确保土坡的面层平整，并在土体表面插上控制标高的短钢筋头，保证坡面平整度，坡面不平整度不大于±20mm；土钉成孔深度允许偏差±30mm；土钉成孔孔距允许偏差±100mm；土钉成孔倾角允许偏差±1o；
（2）土方开挖必须与土钉墙施工密切配合，土钉墙施工时必须分段分层进行土方开挖，每段长度20～30m，每层挖土深度与土钉垂直间距相匹配，保证每层土方开挖的超挖量小于0.5mm，一则便于土钉施工，二则避免超挖造成边坡塌方。开挖时砂层部位可能存有上层滞水的残留水头，要及时插放塑料滤水花管，导出滞水，以减小土体含水对土钉墙的侧压力。塑料滤水花管长约1m左右。
（3）修坡结束后确定土钉孔位，孔位误差不大于100mm，如遇特殊情况需要移孔位，由现场技术负责人审定。同时在土钉成孔过程中，若遇坚硬的障碍物，不得强行施工，须探明情况，以防破坏地下管线或构筑物。成孔后检查孔深、孔径、拉杆长度，合格后及时安放拉杆和注浆管进行注浆。
（4）钢筋拉杆体在长度方向每隔2m加一组φ6.5钢筋托架，呈三角形分布，保证土钉钢筋居于孔中心。挂网时，钢筋网之间搭接200～300mm，网片与坡面之间保证30～50mm距离，加强筋穿入专用梯形钢板孔内后压在钢筋网上，专用梯形钢板与土钉钢筋焊接牢固。
（5）喷射混凝土时要严格按施工配比进行配料，面层厚度要满足设计要求，坡面不许有钢筋网外露现象。通过土坡表面的短钢筋头的控制，进行表面混凝土护壁的喷射，喷到钢筋头刚刚淹没1cm为准。从而控制表面混凝土的标高控制和厚度控制。同时必须在本层坡面土钉墙施工结束并达到设计强度的50%后，才能进行下一层土方开挖，并在下层土方开挖时注意对上层护坡坡面及土钉的保护，避免碰触已施工完的护坡坡面及土钉。
5. 结语
文章通过结合某基坑工程施工实例，提出采取土钉墙支护技术，对该支护工艺进行详细地探讨，总结了全面的工艺流程，同时提出土钉墙的施工质量控制技术，可为同类工程提供参考指导。
参考文献
[1]林涛，张景祯.土钉墙在深大基坑工程中的应用[J].岩土力学，2007，28（10）：118～119.
[2]杜海星.土钉墙支护技术在基坑施工中的应用[J].价值工程，2011，27（01）：31～33.
[3]陈水龙.土钉和止水帷幕复合支护技术在深基坑的应用[J].工业建筑，2011，31（07）：57～58.
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