土钉与锚杆复合支护在深基坑工程中的应用研究

文/肖波 北京京铁联建建筑工程有限公司 北京 100054

土钉与锚杆复合支护在深基坑工程中的应用研究

文/肖波 北京京铁联建建筑工程有限公司 北京 100054

土钉与锚杆复合支护技术既具有土钉易于设计与施工、工程造价低的特点，又具有提高基坑整体稳定性、保证基坑边坡变形被限制在安全范围的特点。因此，土钉与锚杆复合支护技术被大量运用于深基坑工程中。基于此，本文分析了通州西站货场铁路职工住房项目5号楼工程土钉与锚杆复合支护在深基坑工程中的应用。

土钉墙施工；锚杆施工

1、土钉墙施工

1)施工工艺流程

开挖工作面→修整坡面→放线定位→用洛阳铲成孔→插筋→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射砼面层→砼面层养护

2)坡面施工

基坑开挖过程中与土方队及时协调密切配合，按设计坡比开挖，严禁超挖，及时修坡，保证坡面平整度。坡面稳定性不好的部位减少每步开挖深度和长度，或先喷射一层细石混凝土后再进行锚喷施工。

3)土钉施工

坡面经检查合格后，放线定锚孔位置，用洛阳铲成孔(直径100mm)；检查孔深、孔径、锚筋长度合格后，及时插入锚筋和注浆管至距孔底不大于200mm处，及时注水泥浆并二次压浆，孔口部位宜设置止浆塞；水泥浆水灰比宜为0.50-0.55，注浆压力不得小于0.3MPa。钢筋设计长度包括弯钩长度，弯钩长20cm；弯钩处采用冷弯，与锚筋成90°；锚筋沿长度方向每隔2m用φ6.5钢筋焊一个三角形托架，使土钉居于锚孔中心。

2、锚杆施工

1)工艺流程

钻机就位→稳钻机→校正位置及角度→钻至设计深度→插送钢铰线→浇灌水泥浆→做腰梁→装锚具→张拉→锁定。

2)钻机就位、校正孔位及角度

锚杆钻机作业平台应低于锚杆孔位约50-70cm，平台宽度不小于6m。钻机就位应平稳，平台土层松软时应用方木垫稳钻机以保证成孔质量。钻孔前应严格按设计要求（标高及水平位置）在坡面做出孔位标记（可插短钢筋标记），并请监理进行检查，确认无误后方可钻孔。用角度尺测量、控制钻杆角度，严格按设计角度下钻；钻杆投影面应尽量与坡面垂直，较少钻杆水平偏角；特殊部位需要发生水平偏角时其角度应由技术人员确定。

3)钻孔、抽钻、插送杆件

钻头直径不应小于设计孔径3.0mm以上。钻尖对准孔位后平稳钻进，随孔深增加逐节安装钻杆，钻进中严格控制角度。孔口积土应及时清理，以减小孔内土体返出阻力。遇到含水量大的土层或流砂层，为防止塌孔可采用水泥浆护壁，水泥浆水灰比宜为0.4。钻至设计孔深后应停止进尺，并继续旋转钻杆1min后缓慢抽钻，逐节卸下钻杆。如钻孔施工遇到地下障碍或钻空时，不得强行钻进，应及时向现场负责人报告等待处理，避免破坏有用管线，造成事故。探明障碍物后可调整锚杆孔位及角度避开障碍。

成孔后应及时插送预制杆件，保持杆件顺直、平稳插送，不得发生明显扭转。中途遇阻时，可适当调整提动杆件再重新插入；处理无效时，应将杆件提出孔外，重新清孔。插入杆件后，孔外预留段长度为1.2m。

4)压灌水泥浆（注浆）、杆体养护

注浆是锚杆施工的一道重要工序，是决定锚杆质量的关键；本锚杆工程施工进行常压注浆，注浆管与杆体一同插至孔底（一次注浆管距孔底宜为100～200mm），注浆开始2-3min后随注随缓慢抽出注浆管，直至注满锚孔，孔口返出水泥浆；间隔10-15min后应及时补浆，补浆时注浆管尽量插入锚孔，补浆次数宜为2-3次，保证全孔注满。注浆前检查注浆管、排气管是否畅通，止浆器是否完好，杆件制作是否符合要求。注浆材料采用水灰比0.45-0.50的纯水泥浆，用P・SA32.5水泥加净水搅拌而成。浆液采用搅拌机搅拌均匀，搅拌时间不少于2min，浆液随用随搅，不得有灰水离析现象，浆液应在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液中。选用BW-250注浆泵进行注浆，注浆作业开始前或中途停止后再次作业时，宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。锚杆锚固体养护时间不得少于7天，水泥浆体强度不得小于15MPa。锚杆锚固体养护期间不得受扰动。

5)安装锚具、锚杆张拉、锁定

锚具由1孔锚头、锁片及20mm厚承压钢垫板、槽钢钢梁等组成。护坡面与槽钢紧密接触。

锚杆张拉前应对张拉设备（千斤顶、油泵）进行率定，其压力表与荷载换算采用内差法进行计算，张拉设备额定压力须大于试验压力。锚固体强度均大于15.0MPa或达到设计强度等级的75%后方可进行张拉。预应力锚杆张拉应按规定程序进行，在编排张拉顺序时应考虑相邻钻孔预应力锚杆张拉的相互影响。正式张拉前应取20%的设计张拉荷载对其预张拉1-2次，使其各部位紧密接触，钢绞线完全顺直。锚杆张拉前根据要求由专业检测完成验收试验，验收合格后方可进行张拉、锁定施工。正式张拉时，应逐级加荷张拉至设计荷载的105%-110%（或宜张拉至设计值的0.9-1.0倍后），再卸载并按设计锁定力值进行锁定。锚杆每级张拉应保持5-10min，并确认锚头位移稳定，同时张拉机压力表指针稳定时方可继续加荷，并记录每级荷载下得锚头位移。锚头位移增量应合理，施加等量荷载时，后一级锚头位移增量应小于前一级锚头位移增量的2倍；每级荷载保持过程中锚头位移增量应小于1mm。锚杆每根钢绞线应均匀、同时受力，避免因受力不均造成钢绞线破坏。锚杆锁定力为0.7-0.75倍的设计拉力，考虑荷载损失，实际施工时拉至0.75倍的设计拉力后锁定。锚杆锁定后48小时内，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值得10%时，应进行补偿张拉。锚杆张拉、锁定施工经验收合格，应保持时间大于48小时后方可切除外露的钢绞线，切口位置距外锚具的距离不应小于100mm。锚杆成孔、注浆及张拉、锁定作业时应由专人作好《锚杆施工的记录》和《锚杆张拉施工记录》。

总之，土钉与锚杆复合支护施工中需要根据实际工程的地质条件、施工条件、气候条件、边坡坡度、基坑深度等综合因素考虑，采取各种有效的施工技术与措施来保障深基坑的安全施工，从而确保工程质量。

[1]蔡勇.复合土钉墙支护结构在深基坑工程中的应用研究[D].西安建筑科技大学，2015.

[2]常光明.复合土钉支护技术在黄土地基深基坑工程中的应用研究[D].长安大学，2007.

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