建筑工程深基坑中的土钉墙支护施工技术分析

（中铁建工集团青岛工程有限公司， 山东 266000）

0 引言

随着我国经济的不断发展和城市化进程的不断加剧，建筑行业也在持续高速发展。城市化进程让城市的资源日趋紧张，在人口日益增多、土地资源日益不足的情况下，高层建筑已经成为建筑行业的发展趋势，地下空间的开发也成为建筑工程发展的新方向。在高层建筑的深基坑支护工程中，土钉墙支护技术因为其具有的优势而得到广泛采用。为了保证施工质量和深基坑开挖的安全，对于土钉墙技术展开深入研究和分析，有着十分重要的意义。

1 工程概况。

某高层建筑工包括地上14层、地下2层以及局部7层，建筑总面积为113532平方米；采用箱式结构的地基基础，西侧相邻建筑高度为 8米。工程施工时间处在夏季，根据工程实际状况，在西侧和南侧两遍分别采用土钉墙支护结构。场地土质从上而下分别为：杂填土，包括碎石、砖块、煤渣等，土层厚度在3.0-4.5米之间，土层中还有一定水分，结构松散；湿-饱和的粘质粉土，具有较强的可塑性，并且有一定的中压塑性，土层厚度为1.8米；粉质粘土层，具有一定的可塑性、较强的饱和性，低压缩性。土层厚度为1.5米；钻探深度达到静止水位标高38.5米的时候，转为潜水。

2 土钉墙支护结构施工

在土钉墙支护结构的设计过程中，通过对施工现场环境、施工标准和施工要求综合分析，之后得出施工结构。土钉墙支护结构直径设定为90mm，从上到下依次有四个层面，其长度分别问6.3m、4.2m、4.2m，土钉墙直径设定Φ20mm、Φ15mm，施工过程中选用二级螺纹钢筋，土钉倾斜角设定为向内7°；水泥浆采用水灰比为1:0.2的常规硅酸盐水泥素浆配比水泥，运用注浆泵灌注，，放坡角度设定为80°；水平和垂直间距均设置为1.2m，运用交叉排放从上之下的钢筋，绑扎为100mm的钢筋方格网；；中砂、碎石和水泥比设定为1：3：3；石子粒径选用4-20mm之间；在坡面喷射混凝土总厚度为120mm。

3 土钉墙施工流程和施工要点。

3.1 土钉墙施工流程

首先开挖第一层土方，一边开挖一边对边路展开修补，然后使用混凝土喷射到要求的厚度实施控制，混凝土喷射的时候要先喷射第一层混凝土，然后对其实施养护，之后再展开钻孔，设置好土钉，通过压力注浆的方式，墙面钢筋网绑扎完成之后，锁定顶端，保持垂直位置之后对钢筋做焊接处理；然后再展开二次混凝土喷射，待到混凝土养护完成之后，再开挖一层土方，整个施工过程循环上述流程，直到将所有施工层面全部完成为止。

3.2 土钉墙施工技术要点

土钉墙施工将工作面划分为四个层展开连续开挖，每一层面将其开挖深度限制在3米，最后一个层面开挖深度要达到6.578米，其余的十厘米运用人工开发方式完成。另外，施工工程使用专用设备喷射混凝土，在实施喷射之前，要先通过机械开挖坡面，同时对边坡展开修整工作，先将第一层混凝度厚度限制在 20-60毫米之间。然后对使用的设备、水管路和电线状态展开试运行，埋好喷射混凝土厚度标志，展开分段喷射，喷射过程中要注意在不同喷射段设置土钉，从而防止坍塌现象的出现。在土钉钢筋的制作过程中，必须严格依据工程设计和工程标准来预制，并且要注意在土钉钢筋制作前必须对表面做清洁处理，尤其是表面锈渍必须清除干净。混凝土中需要加入早强剂，从而使得混凝土强度得到提升，注浆停止20分钟以后，应该尽快运用浠水泥浆持续灌注。双向钢筋网的使用过程中，向上控制Φ5@100×100mm，必须与土钉连接足够紧密和牢固，确保钢筋不会随意晃动。搭接钢筋的长度要达到30d。钢筋网要与土钉端部保持锁定，并且要与加强筋保持垂直焊接状态，加强筋的直径要达到50mm，钢筋网安装完成以后，要对其展开全面检查，重点要加强隐蔽部位的检查和验收。第二层混凝土喷射施工中，必须要把上层混凝土的不够紧密的部分首先清除，从而将混凝土厚度限制在90mm。二层混凝土喷射完成以后，要做好养护工作，终凝以后，每天对其洒水3-4次，持续一周左右时间的养护工作。

4 土钉墙质量控制方法。

4.1 每层开挖深度的控制

土钉墙支护施工通常运用分段、分层的方式展开，一旦前层工作面完成开挖之后，必须迅速设置土钉，因为比较容易出现塌方现象，所以开挖完成之后，设置土钉必须尽快完成。在基坑的开挖过程中，要通过水准仪对施工展开追踪检测，控制好每层3m的开挖深度，并且要保证稳定的维护结构。放坡要严格按照1：0.3的比例处理，开挖完成以后，要迅速对坡面展开人工修整，坡面平整度要被有效的控制在±30mm之间，首层混凝土喷射需要在对边坡完成修整以后才能开始。土钉的设置必须在钻孔前予以完成，从而将钻孔位置明确的标注出来。孔深的偏差允许范围为±60mm，孔径的偏差允许范围为±5mm，孔距的偏差允许范围为± 105mm。由于土钉孔导致的倾斜角会一定程度的降低土钉墙的抗剪强度，所以通常钻孔倾斜角允许有±2°的设计偏差。

4.2 做好材料质量检验

本工程中使用的主要材料包括钢筋、水泥，都经过了严格的质量检验，出具了试验报告单，并且具有合格证明，注浆过程中加入的水泥素奖强度大于 M10，土钉制作大于两组以上的试块，土钉混凝土墙强度高于C30.

4.3 土钉抗拔力标准试验

土钉抗拔力标准试验严格按照《基坑土钉支护技术标准》（CECS95：97）规定来实施试验，确保在实际过程中，土钉能够承受标准载荷。同时估算了土钉界面黏结强度，将二层粘质粉土层作为代表土层，运用相同的施工工艺制作土钉。

4.4 基坑变形的有效监控

严格监控支护结构以及周围建筑的安全性和稳定性，在基坑开挖之前，需要在两倍深度至少设置三处观测基准点，对于支护结构展开跟踪监控。在基层四周也可以设置相邻位置的监测点，通常设置在基坑外缘 2-3倍深度的位置，通过要对周围建筑和基坑结构展开有效保护，并且将保护行为作为监控的内容之一。本建筑工程东侧是高层办公楼，南侧为市场，均设置了重点的监控。通过对施工进程的考虑，确定了检测间隔，夏季雨季施工过程中，对其实施相应密度和频率的监控，一旦发现变形幅度超过了标准，或者变形频率较大，需要将变形次数增加以保证检测具有有效的连续性。观测结构通过记录最终形成书面材料，能够作为边坡变形的相关理论依据。如果在检测过程中发现边坡出现失稳或变形，需要马上对其展开相应的处理。

4.5 施工注意事项

在施工过程中，要注重对原土坡特性的维护和保持，尽量必要使之受到外界环境的影响。开挖基坑以后展开护层，应当尽量减少间隔，防止因为土体扰动而发生塌方。要注重基层的清洁和干净，防止坡体内有雨水渗入。

5 小结

土钉墙技术具有成本低、工程简单等诸多优势，本文就土钉墙在深基坑工程中的引用展开论述，着重对其施工要点和施工控制做出了阐述，以推动深基坑技术的进一步发展和完善。

[1]王湘.土钉墙施工技术在建筑工程深基坑支护中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（23）：341.

[2]郎素亚.试论土钉墙施工技术在建筑工程深基坑支护中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（10）：1721.