某火车站土钉墙支护工程施工管理要点

朱 渊 张泽平

土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射混凝土面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力，从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。

土钉墙支护有其特有的优点:结构简单，承载能力高，安全可靠，适用性强，工程造价低。但是也有其自身的缺点:在淤泥、松砂或砂卵石中施工困难;土体内富含地下水的地质中施工困难。

1 工程概况

某火车站站区位于洪积平原，地形略有起伏，总体由东南向西北倾斜，局部有黄土冲沟及黄土坎，地面海拔780 m～800 m不等。站区由六个区域组成，各个区域的自然地坪不相同。由于各个区域上的建筑面积和结构都不相同，其开挖深度也不相同，从－8.7 m～－10.05 m不等。用地范围内地层主要为第四系洪积新黄土，夹有粉土及砂类土，局部表层分布第四系全新人工堆积土。在勘察期间50 m深度范围内未见地下水。

2 工程特点

1)本工程为铁路重点工程，开挖面积大，基坑开挖深度大于10 m，根据建设部文件规定，边坡施工方案实施前需要经过岩土专家论证通过后方可实施。2)深基坑周边有施工场区运输的环形道路，每天运输量较大，产生的震动对边坡形成安全隐患。3)地下结构施工期间，钢结构柱子等构件吊装时需要在边坡上支设吊车，边坡稳定尤为重要。4)注意土方开挖与基坑支护的配合，土方开挖分布高度必须与边坡支护的进度保持一致。5)施工区域为具有湿陷性黄土的地域，基坑支护的每一个设计和施工质量环节对其影响较大:如周围是否存在生活管线漏水及底层的滞水等情况。

3 对土钉墙支护工程的施工管理

3.1 事前管理

1)做好图纸会审技术交底。开工前施工方应积极主动的与设计方交换意见，交流对土钉墙施工的认识和经验，考虑可能出现的质量问题，制定预防措施。对施工过程中易出现质量问题的部位和工序，如孔洞坍塌，周边土体扰动等方面，制定具有针对性的措施。确保一旦出现常见质量问题有应急措施可以实施。

2)合理选用施工机械和施工材料。结合设计图纸，合理选用施工机械，选用的施工机械必须能够在符合国家规范的条件下安全的完成施工任务。确定后尽快向业主提交审查报告。施工机械是现在土建工程的关键，使用不符合要求的施工机械会产生严重的安全和质量问题。审查混凝土、钢筋等原材料的生产厂家、钢筋试样和混凝土配比，确保原材料质量可靠。为杜绝施工过程中的质量和安全隐患，施工方合理选用施工机械和施工材料，排除可能的意外因素。

3)审查施工人员的资质。制定基坑边坡支护质量管理体系、质量保证体系、技术管理体系、安全保证体系，其现场组织机构和人员配备必须满足施工质量要求，确保项目经理、技术负责人、安全员、施工员、质量员、电工、电焊工等特殊工种人员有上岗证。

4)制定现场施工方案和施工措施。针对地质条件，制定土钉墙支护工程施工方案，确保施工方案的合理性、适用性和经济性。施工方案应该满足规范、规程、施工技术和质量标准。

3.2 事中管理

3.2.1 土方开挖

站区土方开挖采用分段分层开挖。由于开挖面积大，进行分段开挖，每段15 m～20 m，进行连续作业。土方每步的开挖深度与土钉每步高度保持一致，即:第一步1.8 m～2.0 m深，以下每步1.5 m深，严禁超挖。边壁严禁超挖，严禁任何情况造成边壁土体松动。基坑边壁预留20 cm土，采用小型机具活铁锹进行人工切削清坡，保证边坡平整。施工管理人员在此项作业施工时应旁站监督，督促施工人员在距开挖边壁1 m处设置围栏，并做好安全标识。认真核对施工组织设计的土方开挖指标，确保施工质量，仔细观察边壁土体，发现土体松动或其他安全隐患时及时通知施工方，协同施工人员一起排除安全隐患。与施工人员一起协调开挖机械和运输设备，尽量避免机械台班闲置，造成工期和费用损失。

3.2.2 土钉施工

本工程采用洛阳铲成孔，成孔前按照设计要求定孔位并对孔位进行编号。钻孔完成后清理孔底，对于孔中出现局部渗水塌孔或掉落松土的现象及时处理。在土钉钢筋上设置定位架，然后放置土钉钢筋。土钉钢筋入孔后，采用低压式灌浆法注浆，注浆从孔底开始。在此作业过程中，施工管理人员在开孔前对孔位进行核查，并检测孔距，孔距的允许偏差不大于100 mm。挖孔时旁站监督，检查施工方对每个孔洞的成孔记录，认真做好每个孔的监理记录。土钉钢筋入孔时检查钢筋位置，确保钢筋处于钻孔的中心位置。注浆时监督其全过程，确保孔中气体全部逸出。

3.2.3 钢筋编网

钢筋网片用φ6.5的盘条加工而成，网格规格为200 mm×200 mm，允许误差10 mm。可焊接或绑扎而成，搭接长度不小于一个网格边长。每层土钉用Ф14钢筋设一道横向通筋。施工管理人员检查钢筋网片编织情况，查看网格编织是否均匀，网格规格是否符合要求，在编织网片过程中是否扰动了边壁土体。如果发现土体松动现象，立即通知施工人员。

3.2.4 喷射混凝土

喷射混凝土强度为C20，粗骨料最大粒径不宜大于8 mm，水灰比不宜大于0.5，并根据情况通过添加外加剂来调节所需早强时间。分段喷射混凝土时，同一分段内混凝土喷射顺序自下而上，一次喷射厚度不宜小于40 mm。施工管理人员与施工人员一起检查随车票据，并做混凝土试块。在混凝土喷射过程中观察钢筋网片的振动，振动过大时应停止喷射，检查网片的焊接和网片与边壁的连接。喷射时提醒施工人员注意喷头与受喷面的距离，以0.6 m～1.0 m距离为最佳距离。混凝土喷射完成后根据当时的气候条件采取适当的养护措施。

3.2.5 基坑变形监测

在土钉墙支护施工过程中，基坑边坡土体应力状态时刻在发生变化，边坡土体和支护结构不可避免的会产生位移、沉降。如果变形过大，或变形速率明显加快，超过限值，不但会影响工程质量，还可能造成人员伤亡。所以施工管理人员要与施工人员做好土体位移观测工作，根据观测记录及时调整开挖速度和支护措施，确保工程顺利进行。太原南站土钉墙支护施工时，沿土钉墙坡顶布置位移观测点，间距15 m～20 m。施工管理人员与施工人员每天监测两次土体位移，必要时进行连续监测，基坑开挖完成7 d后，每天监测一次到两次，15 d后可每周监测一次。

3.2.6 质量保证措施

施工管理人员为保证施工质量，应配合施工人员搞好以下注意事项:

1)修坡时专人进行测量，确保不吃槽。2)成孔时专人检查成孔角度、深度和孔径。3)土钉主筋应焊接对中支架。4)注浆时应将注浆管下至孔底1.0 m处，由里向外注浆，注意二次补浆。5)浆液搅拌必须严格按配比进行，不得随意改变。水泥应不含杂质，不用过期或受潮水泥，水泥浆体的28 d抗压强度不小于12 MPa，水灰比为0.5。6)挂网时，由专人检查网长、搭接及标志杆的安装。

喷射式应严格执行混凝土设计比，由专人检查喷射厚度。

3.3 事后监控

基坑边坡支护工程竣工后，协同工程建设单位、施工单位有关人员和监理人员共同按照设计要求进行工程质量验收，认定合格后予以签字。验收时需审查施工单位提供的以下资料:施工方案及施工图，各种原材料出厂合格证及材料实验数据报告，土方开挖方案及工程开挖记录，土钉墙支护工程质量检验记录，设计变更报告及重大问题处理文件，支护位移、沉降及周围地表、地物等各项监测记录与观察报告。

4 结语

在现代工程建设项目中，尤其是在城市建设项目中，土钉墙支护以其结构简单、适用性强等特点被广泛的应用。但是其缺点也是比较明显的。希望以太原南站站区土钉墙支护工程为例的监理方案可以给予大家一些帮助，使土钉墙支护方法为国家建设发挥更大的作用。

[1]敬培成，南玉贤，于庆磊.预应力复合土钉墙在基坑工程中的应用[J].山西建筑，2011，37(4):82-83.