安置房项目建筑深基坑土钉墙支护施工技术

王龙

（中铁十六局集团路桥工程有限公司）

1 工程概况

南昌市青岚村安置房基坑支护施工采用“支护桩+预应力锚索”、复合土钉墙等多种方式，集多类结构于一体，共同构建稳定可靠的支护体系。支护桩采用800mm@1100mm 钻孔灌注桩，桩长15.5m，顶部设1000mm×600mmC30 现浇钢筋混凝土冠梁，桩间挂φ3mm钢丝网并喷射C20 混凝土，厚度80mm。复合土钉墙施工中，土钉材料选用长度为6m 的φ48mm 钢管，按照1.5m的间距依次设置到位，倾角控制在10°，配套4.5m 长的14#a 工字钢；采用φ6mm@250mm×250mm 钢筋网，单向双层，以焊接的方式稳定连接加强筋与土钉，钉墙面层以喷射混凝土的方式施工成型，强度等级C20，厚度80mm。

2 深基坑施工现场与周边环境的空间关系

⑴基坑DE 段。DE 段地下室边线总体上与用地红线保持较远的距离，最小约为28.0m；与地下室外边线相距6.5m 的部位有便道，便于施工物资运送，道路用混凝土硬化的方式施工成型；E 点有一栋4F 民房，埋深约1.5m。

⑵基坑EFG 段。EFG 段地下室边线总体上临近用地红线，最近约5.0m，红线外为空地，暂无其他用途，可以作为道路及施工场地。距地下室外边线6.1m 的位置建设一条施工便道，作混凝土硬化处理。

⑶基坑GMNA 段。GMNA 段地下室边线总体上临近用地红线，最小距离约5.0m，红线外为空地，暂无其他用途，可以作为道路及施工场地，亦可在该处建设办公场所及民工房。距地下室外边线6.0m 处有施工便道，作混凝土硬化处理。MN 段后期规划为施工场地，以便泵车打混凝土。

3 土钉墙支护施工技术

3.1 总体施工方案（复合土钉墙+挂网喷浆）

土钉水平间距1.50m，分为两层布设，总体呈梅花型布置。

⑴土钉定位：以设计图纸要求为准，用钢卷尺进行土钉定位，尽可能提高精度，孔距允许偏差为10mm。

⑵土钉成孔：在前述定位的基础上用冲击器成孔。

⑶土钉安装：材料选用的是壁厚为3.0mm 的φ48mm 焊接钢管，每隔0.5m 对称钻孔，安装孔斜10°。

⑷钢管注浆：材料选用M20 水泥浆，拌制时严格控制水灰比，以1:0.55 为宜。

⑸工字钢：材料为14#a 工字钢，L=4500mm@1000mm，安装在标高为33.4m 的位置，保持垂直打入。

⑹挂网：双向单层φ6mm@250mm×250mm 钢筋网，在设置好φ14mm 加强筋后，以焊接的方法使其与土钉稳定连接于一体。

⑺坡体排水：φ50mmPVC 排水管@2000mm×2000mm，构成高效畅通的排水管路。

⑻喷浆：C20 细石混凝土，厚度为80mm。

3.2 钢管锚杆施工

基本流程及具体要点如下：

⑴钢管土钉的制作：对称钻1 组孔（孔径控制在5～8mm），每组错开90°；在钢管上按照1m 的间隔依次焊接一对倒刺状钢管土钉。

⑵钻机钻孔：测放孔位，由专员操作钻机并精准钻孔；加强防护，尽可能减小对土层的扰动性影响，以免造成土层失稳现象。

⑶注浆：选用水灰比不小于1:0.55 的M20 水泥浆，管材采用的是镀锌管，为顺利出浆，控制管端与孔底保持150mm 的距离。分两个阶段有序注浆，各自在注浆压力方面有所差别，一次注浆为0.3～0.4MPa，二次注浆时适当加大注浆压力，不小于1.0MPa。

⑷打设工字钢：用打拔机以缓慢的速度将提前制作好的工字钢打设至土体内。

⑸特殊条件下的安全防护：施工现场地质条件欠佳或有降雨天气时，先喷一层浆，用此部分浆液有效防护土体，使其具有稳定性，然后施工锚杆。土钉墙大样图如图1 所示。

图1 土钉墙大样图

施工过程中需加强土钉施工质量检测，具体做好以下几点内容：

⑴土钉检测数量至少达到总量的1%，同时需满足同一土层至少检测3 根的要求，以保证检测结果具有代表性。

⑵土钉抗拔承载力是重点检测指标，要求该值不小于轴向拉力标准值的1.3 倍，具体需经过试拔试验后确定轴向拉力标准值，此处暂时取每米10kN。

⑶在制作土钉墙面层混凝土试块时，要求每500m2试验1 组或更多，每组数量至少达到3 个。

⑷注重对喷射混凝土厚度的检测，根据实测结果确定平均值，要求其不小于设计值，还必须满足最小厚度不小于设计值的80%的要求。

3.3 铺设钢筋网

钢筋网的铺设要点如下：

⑴铺设前做好准备工作，检查钢筋网，若附着杂物则清理干净；调直挂网的钢筋，待土钉稳定打设到位后方可挂网。

⑵用φ14mm 加强筋与土钉焊接，保证连接的稳定性。

⑶分层、分段有序铺设钢筋网，以绑扎的方法处理相邻钢筋网的连接部位。为保证稳定性，绑扎的搭接长度至少达到300mm。钢筋网与岩面的间隙以30mm 为宜。此外，将铺设在边壁上的钢筋网适当延伸至地表面。

⑷钢筋网必须具有足够的稳定性，为此将其与锚杆或其他装置稳定连接，以免在喷锚施工中发生晃动。

3.4 喷射护壁混凝土

3.4.1 材料的选取

42.5 级复合硅酸盐水泥；坚硬、洁净的粗砂，含水量5%～7%；坚硬洁净的卵石、碎石，最大粒径不大于10mm；掺入适量的外加剂，以提高混凝土的性能，其用量经试验后确定，通常以水泥的3%为宜（按重量计），必要时适当增减；拌和用水不可采用pH 值在4 以内的酸性水，亦不可采用污水，否则均会影响混凝土的性能。

3.4.2 施工机具的配套

干法喷射混凝土机运行稳定可靠，输料均匀；空压机风量不小于9m3/h；强制式搅拌机由专业人员操作，用于拌制满足施工需求的混凝土；料管可承受超过0.8MPa 的压力；供水设施，喷头水压力0.15～0.2MPa。

3.4.3 喷射混凝土的准备工作

⑴严格控制各类原材料的用量，满足配合比要求；混凝土强度等级C20；水灰比0.40～0.45；水泥与砂、细石重量比为1.0:2.0:0.5。

⑵充分搅拌，使原材料均匀混合，色泽均一，在未掺入速凝剂的前提下存放时间不宜超过1h，若掺入该材料则进一步缩短存放时间，不超过20min，并且做到随拌随用。

⑶拆除存在于作业面上的障碍物、清理坡脚堆积物；合理规划施工机具，使其精准就位；用高压风水冲洗受喷面，使该部位保持洁净；部分岩层遇水易潮解或发生泥化，为此不宜采用高压水冲洗的方法，宜用高压风清扫岩面[2]。

⑷根据要求，将控制喷射混凝土厚度的标志埋设到位，并使其保持稳定。

⑸配套足够的照明设施，加强通风，营造良好的施工环境；将电线线路、输料管路等配置到位，详细检查以确保无误。

⑹部分受喷面可能存在水滴、淋水的现象，为减小外部水对喷射混凝土施工的影响，宜埋设导水管，高效排水。

3.4.4 喷锚

⑴分层、分段有序喷射施工，并统一按照自下而上的顺序进行。分层喷射时，待前一层混凝土达到终凝状态后方可喷射后一层，若由于工序安排不当或其他原因而在前一层终凝1h 后再喷射施工，则用风水清洗喷层表面，此后方可继续喷射。喷射时，先送风、再开机、最后给料。

⑵喷头处的压力为0.1MPa，有效控制喷头的位置，与受喷面呈垂直的位置关系并且间距保持在0.6～1.0m。

⑶作业面经过修整后，以实际情况为准判断是否需要初喷混凝土，若有必要则初喷，用于稳定松散土以免其坍塌[3]。初喷时厚度控制在4cm。

⑷钢筋网铺设到位后，若无误则进入复喷环节。若在混凝土终凝1h 后再喷射施工，则用风水喷洗受喷面，在此基础上方可喷射。喷射混凝土接茬，形成斜交搭接的关系，为保证搭接的稳定性，要求搭接的长度超过喷射厚度的2 倍。部分区域有超挖或小范围塌方时，以喷射混凝土的方法应对，同时增添适量的短摩擦土钉和钢筋网。

⑸喷射混凝土施工时严格控制回弹率，边墙的混凝土不超过15%，拱部不超过25%，否则需降低风压。

⑹喷射混凝土结束且终凝2h 后进入养护环节，时间至少为7d，过程中适当洒水，使混凝土在温湿度均合理的条件下有效成型。

4 结束语

土钉墙是深基坑工程中较为主流的挡土结构，其施工方式便捷，兼具安全、质量、高效等多重优势[1]。但土钉墙支护施工技术涉及作业要点较多，工程人员需加强探索，把握技术核心，将相关工作落实到位，充分发挥出土钉墙在深基坑中的支护作用。