浅述基坑土钉墙支护施工技术

李 敏

(山西三建集团有限公司， 山西 长治 046000)

0 前言

为了保证基础工程施工质量，需要及时构建基坑土钉墙支护施工体系，对施工过程进行动态管理，强化土钉墙支护技术，认真做好基坑施工检测，将土钉墙支护技术在基坑支护施工中高质量广泛应用。结合工程实际情况来分析土钉墙施工技术，依据基坑土钉墙施工的主要特点以及要点，应用自身经验来对基坑支护施工技术作出科学分析，从而全面掌握土钉墙支护施工及技术要素，准确把握基坑土钉墙支护施工要点。

1 工程概况

某商住楼工程由地上住宅二十六层和地下车库共同组成，由于该工程拟建场地北侧为二层的老年活动中心，其边缘距离拟建建筑物约30米，场地南侧为6层居民楼，其边缘距离拟建建筑物边缘约17米，场地西侧是工人电影院，其边缘距离拟建建筑物约17米，场地东侧为围墙，围墙外为自由市场，邻墙建有单层活动房，围墙距离拟建建筑物约3.5米。其土质较为复杂。

故在基础施工时基坑东侧及南侧采用土钉墙进行基坑支护，土钉成孔采用洛阳铲人工成孔，土钉钢筋采用螺纹16钢筋，成孔直径80mm，水平夹角15度，注浆材料采用P.O32.5级普通硅酸盐水泥净浆，水灰比0.45，墙面挂钢筋直径为6.5mm间距200X200钢筋网片，外压螺纹16加强筋，面层喷射厚80mm的C20混凝土。

2 土钉墙施工

土方开挖与基坑支护应密切配合，是保证支护施工周期和质量的重要环节，需待上一步支护面层养护期达到要求后，方可进行下步开挖，养护期最少不能短于12小时。

（1）工艺流程

基坑开挖→边坡处理→钻孔→插入土钉钢筋→注浆→铺钢筋网→喷射面层混凝土→土钉现场测试→施工检测

（2）基坑开挖

基坑要按设计要求严格分层分段开挖，在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前，不得进行下一层土层的开挖。在现场留置面层混凝土试块以检验其强度，每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑移破坏的能力，实际工程中常取基坑每层挖深与土钉竖向间距相等。每层开挖的水平分段层开挖的水平分段也取决于土壁自稳能力，且与支护施工流程相互衔接，一般多为10～20m长。

挖土要选用对坡面土体扰动小的挖土设备和方法，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。坡面经机械开挖后要采用人工进行切削清坡。以使坡度与坡面平整度达到要求。

（3）边坡处理

为防止基坑边坡的裸露土体塌陷，对于易塌的土体可采取下列措施：

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。

在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层，钢筋保护层厚度不宜小于20㎜，面层厚度为80㎜，而后进行钻孔和设置土钉。

（4）钻孔

钻孔前应定出孔位并作出标记和编号，钻孔时要保证位置正确(上下左右及角度).防止高低参差不齐和相互交错。

钻进时要多钻进200mm，以防止孔深不够。

采用洛阳铲人工成孔，在进钻和抽钻杆过程中不得引起土体坍孔。在易坍孔的土体中钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔。

（5）插入土钉钢筋

插入土钉钢筋前要进行清孔检查，若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土，应立即处理。土钉钢筋置入孔中前，要先在土钉钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于20mm。支架沿钉长的间距为1.5m，支架为6.5mm钢筋，以不妨碍浆体自由流动为宜。

（6）注浆

注浆材料选用水泥浆。水泥浆的水灰比为1：0.5，并宜加入适量的速凝剂以促进早凝和控制泌水。

注浆前要验收土钉钢筋安设质量是否达到要求。

采用低压注浆。压力注浆时应在孔口位置设置止浆塞，注满后保持压力3～5min。应在新鲜浆液从孔口溢出后停止注浆，注浆后，当浆液液面下降时，应进行补浆。

注浆时，宜采用将注浆管与土钉杆体绑扎、同时插入孔内并由孔底注浆的方式，注浆导管底端应插至距孔底200㎜处，在注浆同时将导管匀速缓慢地撤出。注浆过程中注浆导管口应始终埋在浆体表面以下，以保证孔中气体能全部逸出。

（7）铺钢筋网

在喷混凝土之前，先按要求绑扎、固定钢筋网。面层内钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入士中的钢筋固定，但在喷射混凝土时不应出现振动。

钢筋网片采用绑扎而成，钢筋网间距允许偏差为±3Omm。铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于300㎜，网片与坡面间隙不小于20mm。

（8）喷射面层

细骨料选用中粗砂，含泥量应小于3%，粗骨料最大粒径不宜大于20㎜，水灰比不宜大于0.45，并应通过外加剂来调节所需工作度和早强时间。

为保证喷射混凝土厚度达到均匀，可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射混凝土的射距宜保持在0.6～1.0m范围内，并使射流垂直于壁面。在有钢筋的部位可先喷钢筋的后方以防止钢筋背面出现空隙。喷射混凝土的路线可从壁面开挖层底部逐渐向上进行，但底部钢筋网搭接长度范围以内先不喷混凝土，待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷射混凝土。混凝土面层接缝部分做成45°角斜面搭接。混凝土应分两层喷射，一次喷射厚度不宜小于30㎜。且接缝错开。混凝土接缝在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑。面层喷射混凝土终凝后养护时间宜在3～7d。

3 土钉试验

土钉支护施工必须进行现场抗拔试验，应在专门设置的非工作土钉上进行抗拔试验，直至破坏，用来确定极限荷载，并据此估计土钉的界面极限黏结强度。

每一典型土层中至少应有3个专门用于测试的非工作钉。测试钉的总长度、黏结长度和施工方法应与工作钉一致。土钉的现场抗拔试验时，土钉、千斤顶、测力杆三者应在同一轴线上，千斤顶的反力架应置于混凝土面层或土钉上、下部，安设两道工字钢或槽钢作横梁，并与护坡墙紧贴；当张拉到设计荷载时，拧紧锁定螺母完成锚定工作；张拉时宜采用跳拉法，以保证土钉和钢梁受力均匀；张拉力的设定应根据实际所需的有效张拉力和张拉力的可能松弛程度而定，一般按设计张拉力的75%～85%进行控制。

测试钉进行抗拔试验时的注浆抗压强度不应低于6MPa。试验应采用连续分级加载，首先施加少量初始荷载（不大于土钉设计荷载的20%）使加载装置保持稳定，以后的每级荷载增量不超过设计荷载的20%。每级荷载施加完毕后应立即记下位移读数并保持荷载稳定不变，继续记录以后l min、6 min、10 min的位移读数。若同级荷载下10 min与1 min的位移增量小于l mm，即可施加下级荷载，否则应保持荷载不变继续测读15min、30min、60min时的位移。此时若60 min与6 min的位移增量小于2mm，可进行下级加载，否则即认为达到极限荷载。根据试验得出的极限荷载为设计荷载的1.25倍，否则应反馈修改设计。

4 土钉墙施工质量保证措施

修坡应平整，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。土钉定位间距允许偏差控制在±100㎜范围。成孔深度应大于设计深度0.1米，成孔直径偏差控制在+20㎜～-5㎜范围。土钉倾角允许偏差应为3º。喷射细石混凝土时，喷头与受喷面距离宜为0.6m～1.0m，自下而上垂直坡面喷射。钢筋网与坡面的间隙应大于20㎜。严格按施工程序逐层施工，严禁在面层养护期间抢挖下一步土方，面层养护24小时后方可进行下步土方开挖。

5 结束语

本工程基础施工时采用了土钉墙支护施工技术，使工期缩短，工程造价降低，达到了最佳的支护效果，为本工程建设节约了更多资源。土钉墙支护施工成本低、支护方式可靠、安全，施工质量效果好，具有显著的经济和社会效益。

[1]邱辅本,郝玉火.浅谈深基坑土钉墙支护工程施工管理中的几个问题[J].城市建设理论研究:电子版,2012(4):21-21.