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摘要：深基坑支护中应用土钉墙施工技术，在保证安全的前提下，可以达到工期最快、质量最好、造价最小的目的，有效地解决了工程场地狭窄的问题。文章主要结合工程实例，在土钉墙施工方面详细介绍了土钉墙在深基坑支护中的施工技术探讨。
关键词：深基坑支护土钉墙施工技术
Abstract: the application of deep foundation pit supporting the soil nailed wall construction technology, the safe premise, can achieve the best quality, the fastest time limit, the purpose of the minimum cost and effectively solved the problem of narrow space project. This article mainly by project examples, in the soil nailed wall construction introduced in detail the soil nailed wall in deep foundation pit supporting the construction technology is discussed.
Keywords: deep foundation pit supporting the soil nailed wall construction technology
中圖分类号：F253.3文献标识码：A文章编号：
1土钉墙支护深基坑概述
土钉墙是由天然土体通过土钉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。
土钉与土体形成复合体,提高了边坡的整体稳定性和承受坡顶超载能力,增强土体破坏延性,改变边坡突然塌方性质,有利于安全施工。土钉墙体位移小,一般测试约为20mm,对相邻建筑影响小,设备简单,易于推广,由于土钉比土层锚杆长度短得多,钻孔方便,注浆容易,而且喷射混凝土等设备,施工单位均易办到;如能与土方开挖配合好,实行平行流水作业,则工期可缩短,噪音小;经济效益好,一般成本低于灌注桩支护。
2土钉墙施工工艺
2.1土钉墙施工工艺流程:土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→安钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔→钻至设计深度→清孔→插入土钉→压力灌浆→养护。
2.2喷射混凝土面层施工工艺流程:立面平整→绑扎钢筋网片→干配混凝土料→依次打开电、风、水开关→进行喷射混凝土作业→混凝土面层养护。
3土钉墙施工要点及方法
3.1 施工要点
3.1.1工作面分四层开挖，每一层工作面开挖深度为2.0m，其中最后一层工作面开挖至7.8m，余20cm用人工开挖。
3.1.2采用PZ25 型喷射混凝土机施工，喷射混凝土前，应对机械开挖的坡面及时修坡， 第一层混凝土厚度控制在40mm～50mm。检查机械设备、水管路和电线的状态并试运行，埋设好喷射混凝土厚度的标志，喷射作业应分段分片进行，同一分段喷射顺序应自上而下，喷头与受喷面应保持垂直且距离宜为0.6 m~1.0m。喷射混凝土终凝后应及时喷水养护3d。
3.1.3可以采用冲击钻或洛阳铲等机械成孔，成孔后及时安设土钉以防止坍塌。土钉钢筋制作应按设计要求提前预制，使用前应调直并除锈去污。混凝土宜加入早强剂以提高早期强度，停止注浆如超过30mm，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路后再继续灌注。
3.1.4钢筋网为Ф6@200mm×200mm 双向，应与土钉连接牢固，保证在喷射混凝土时钢筋不晃动。钢筋搭接长度为35d。土钉端部锁定筋应与钢筋网、水平、垂直加强筋相互焊接，加强筋直径4Φ16mm；钢筋网安装完毕并自检合格后，及时进行隐蔽验收。
3.1.5喷射第二层混凝土前，应去除第一层混凝土松散、松动的部分，混凝土的总厚度为100mm。
3.1.6第二层混凝土喷射完毕且终凝后，应及时洒水养护，日喷水不少于3 次，养护时间不少于3d。
3.2施工方法
3.2.1测量放线：根据基坑开挖图放出基坑开挖上口线，并在场区四周围作标记，以备开挖后测放边线。
3.2.2土方开挖：开挖作业要分层开挖，分层支护，边开挖边支护，即前一层土钉完成注浆1天以上方可进行下一层边坡面的开挖，把土方开挖和支护施工密切配合，使开挖进程和土钉墙施工形成循环作业；土方的开挖应严格地遵循分段的原则，一般作业段长度应控制在10m以内，也应严格地遵循分层方法，严禁超挖，达到控制土体的初始位移。
3.2.3修坡：开挖之后，为尽量缩短边坡土体的裸露时间，在边坡修整完后应立即喷射基层混凝土。一般在7天后土钉墙固结可以达到足够强度，然后进行下一层土体的开挖，而且边坡修整应采用人工，这样，一方面增加混凝土面层与土体的粘聚力，确保挂网及喷砼的质量，另一方面也保持了坡面平整。
3.2.4安设土钉：安设土钉前，可以采用冲击钻等成孔，如击入的是钻孔注浆土钉，对于注浆钢管要设置注浆口，并在注浆口的附近焊接角钢支架，以减少地基土进入注浆管内及注浆土钉有足够的直径，同时要保持一定的倾斜度；同时，钢管击入过程中不可避免地将地基土挤入注浆钢管内，为确保土钉的注浆质量，在土钉注浆前应对钢管实施清孔。
3.2.5铺设钢筋网：将钢筋拉直，钢筋网片按照设计要求绑扎连接，其长度及相临搭接接头错开长度符合规范要求，如果有不能满足规范要求的，必须用焊接，焊缝长度也要符合规范要求。绑扎钢筋网时要留好搭接钢筋，钢筋网与下层钢筋网要搭接，长度为25倍钢筋直径，钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设，钢筋与坡面的间距宜大于20mm，钢筋网与土钉锚固装置要连接牢固，喷射混凝土时钢筋才能不晃动。钢筋网检查合格后要及时进行隐蔽验收。
3.2.6基坑施工监测：在施工建设中，基坑的安全是施工的关键。为此，要随时掌握开挖及支护施工整个过程中边坡的动态变化，对支护施工过程要严格实施基坑监测，并把获得的变化信息通过修改设计反馈到施工工作中去，以指导施工正常进行。在土钉墙施工前，应预先在坡面上设置恰当的观测点，监测主要针对坡顶水平位移和坡顶沉降。沿基坑边约每5～10m设一个测点，基坑开挖期间，每天测一次，正常情况下3一10天测一次。当观测土体位移的当日最大水平位移量超过60mm时，应采取有效的施工措施，如可以加长土钉长度等以确保土钉墙的安全；基坑沉降观测也应在控制范围内，保证基坑附近的建筑物处于安全、稳定的状态。
4土钉墙在施工过程中各主要工序质量控制
4.1严格控制每层开挖深度。土钉墙的施工应遵循分段开挖、分段支护的原则，在前层工作面开挖结束而土钉尚未设置时, 很容易出现局部的塌方甚至导致整个围护结构的破坏,因此在每层土体开挖结束后,要尽快设置土钉。在基坑开挖过程中,测量员要现场架立水准仪进行跟踪监测,把每层开挖深度控制在210m 以内,保证围护结构的稳定。
4.2基坑按1：0.2 放坡,在结构开挖后,辅以人工修整坡面,坡面平整度允许偏差为±20mm，在喷射第一层混凝土前应清理坡面。
4.3钻孔前进行土钉放线，确定钻孔位置并做出标记。孔深允许偏差为±50mm，孔径允许偏差为±5mm，孔距允许偏差为±100mm。本工程土钉成孔设计倾斜角为8°，在施工中主要采用机械钻孔。
4.4为保证土钉钢筋与注浆体之间有足够的握裹力，土钉钢筋应设定位支架，支架为3Φ6mm 钢筋呈圆弧形与土钉焊接沿长度方向每隔1.5m 设置一个。
4.5土钉成孔完成后，将孔内残留及松动的废土清理干净，及时安设土钉并注浆； 注浆时， 将注浆管插至距孔底250mm～500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。当浆液从底部充满至孔口时，还需进行多次加压(压力为3.0MPa) ,一般不少于2 次，保证浆液挤满孔壁。
4.6在钢筋网上设置400mm 长4Ф16mm 钢筋呈井字架形与土钉端部锁定筋焊接牢固。上一工作面与下一工作面的钢筋网的搭接长度应大于300mm并绑扎牢固,钢筋网要在喷射第一层混凝土后铺设。钢筋网片经自检和隐蔽验收合格后,方可喷射第二层混凝土。
4.7混凝土面层分两次浇筑完毕, 第一层混凝土要保证40mm～50mm的厚度。根据提前埋设的混凝土厚度控制标志,将混凝土墙面层总厚度控制在100mm ,并且要保证所有的钢筋网片被覆盖,且钢筋有25mm 的保护层,每一层混凝土在终凝后,要及时予以养护。
4.8当上层土钉注浆体及喷射混凝土的强度达到设计强度的70%后,方可进行下层土方开挖。在开挖下一层土方的过程中，严禁挖掘机触碰上层土钉墙结构及预留出来的钢筋网片。
5施工安全管理措施
5.1制定安全生产责任制，明确项目经理为项目安全生产第一责任人，对有关的管理、执行和检查人员都明确具体职责，做到分工明确，各负其责；
5.2制定基坑专项施工方案，分析确定危险部位和过程，并制定相应的应急措施，使这些危险部位和过程能得到有效控制；
5.3坚持“安全第一、预防为主”的方针，加强对职工的安全教育，并体现全面、全员、全过程的原则，确保只有经过安全教育的人员才能上岗。
6结语
随着经济发展，人们生活水平的提高，建筑行业的高层、超高层逐渐增多，基坑深度也在增加，促成了深基坑工程施工技术的不断进步，土钉墙支护技术由于具有材料用量少，施工速度快，安全可靠，经济等优点在深基坑围护中得到广泛应用。
关键词：深基坑支护土钉墙施工技术
Abstract: the application of deep foundation pit supporting the soil nailed wall construction technology, the safe premise, can achieve the best quality, the fastest time limit, the purpose of the minimum cost and effectively solved the problem of narrow space project. This article mainly by project examples, in the soil nailed wall construction introduced in detail the soil nailed wall in deep foundation pit supporting the construction technology is discussed.
Keywords: deep foundation pit supporting the soil nailed wall construction technology
中圖分类号：F253.3文献标识码：A文章编号：
1土钉墙支护深基坑概述
土钉墙是由天然土体通过土钉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。
土钉与土体形成复合体,提高了边坡的整体稳定性和承受坡顶超载能力,增强土体破坏延性,改变边坡突然塌方性质,有利于安全施工。土钉墙体位移小,一般测试约为20mm,对相邻建筑影响小,设备简单,易于推广,由于土钉比土层锚杆长度短得多,钻孔方便,注浆容易,而且喷射混凝土等设备,施工单位均易办到;如能与土方开挖配合好,实行平行流水作业,则工期可缩短,噪音小;经济效益好,一般成本低于灌注桩支护。
2土钉墙施工工艺
2.1土钉墙施工工艺流程:土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→安钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔→钻至设计深度→清孔→插入土钉→压力灌浆→养护。
2.2喷射混凝土面层施工工艺流程:立面平整→绑扎钢筋网片→干配混凝土料→依次打开电、风、水开关→进行喷射混凝土作业→混凝土面层养护。
3土钉墙施工要点及方法
3.1 施工要点
3.1.1工作面分四层开挖，每一层工作面开挖深度为2.0m，其中最后一层工作面开挖至7.8m，余20cm用人工开挖。
3.1.2采用PZ25 型喷射混凝土机施工，喷射混凝土前，应对机械开挖的坡面及时修坡， 第一层混凝土厚度控制在40mm～50mm。检查机械设备、水管路和电线的状态并试运行，埋设好喷射混凝土厚度的标志，喷射作业应分段分片进行，同一分段喷射顺序应自上而下，喷头与受喷面应保持垂直且距离宜为0.6 m~1.0m。喷射混凝土终凝后应及时喷水养护3d。
3.1.3可以采用冲击钻或洛阳铲等机械成孔，成孔后及时安设土钉以防止坍塌。土钉钢筋制作应按设计要求提前预制，使用前应调直并除锈去污。混凝土宜加入早强剂以提高早期强度，停止注浆如超过30mm，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路后再继续灌注。
3.1.4钢筋网为Ф6@200mm×200mm 双向，应与土钉连接牢固，保证在喷射混凝土时钢筋不晃动。钢筋搭接长度为35d。土钉端部锁定筋应与钢筋网、水平、垂直加强筋相互焊接，加强筋直径4Φ16mm；钢筋网安装完毕并自检合格后，及时进行隐蔽验收。
3.1.5喷射第二层混凝土前，应去除第一层混凝土松散、松动的部分，混凝土的总厚度为100mm。
3.1.6第二层混凝土喷射完毕且终凝后，应及时洒水养护，日喷水不少于3 次，养护时间不少于3d。
3.2施工方法
3.2.1测量放线：根据基坑开挖图放出基坑开挖上口线，并在场区四周围作标记，以备开挖后测放边线。
3.2.2土方开挖：开挖作业要分层开挖，分层支护，边开挖边支护，即前一层土钉完成注浆1天以上方可进行下一层边坡面的开挖，把土方开挖和支护施工密切配合，使开挖进程和土钉墙施工形成循环作业；土方的开挖应严格地遵循分段的原则，一般作业段长度应控制在10m以内，也应严格地遵循分层方法，严禁超挖，达到控制土体的初始位移。
3.2.3修坡：开挖之后，为尽量缩短边坡土体的裸露时间，在边坡修整完后应立即喷射基层混凝土。一般在7天后土钉墙固结可以达到足够强度，然后进行下一层土体的开挖，而且边坡修整应采用人工，这样，一方面增加混凝土面层与土体的粘聚力，确保挂网及喷砼的质量，另一方面也保持了坡面平整。
3.2.4安设土钉：安设土钉前，可以采用冲击钻等成孔，如击入的是钻孔注浆土钉，对于注浆钢管要设置注浆口，并在注浆口的附近焊接角钢支架，以减少地基土进入注浆管内及注浆土钉有足够的直径，同时要保持一定的倾斜度；同时，钢管击入过程中不可避免地将地基土挤入注浆钢管内，为确保土钉的注浆质量，在土钉注浆前应对钢管实施清孔。
3.2.5铺设钢筋网：将钢筋拉直，钢筋网片按照设计要求绑扎连接，其长度及相临搭接接头错开长度符合规范要求，如果有不能满足规范要求的，必须用焊接，焊缝长度也要符合规范要求。绑扎钢筋网时要留好搭接钢筋，钢筋网与下层钢筋网要搭接，长度为25倍钢筋直径，钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设，钢筋与坡面的间距宜大于20mm，钢筋网与土钉锚固装置要连接牢固，喷射混凝土时钢筋才能不晃动。钢筋网检查合格后要及时进行隐蔽验收。
3.2.6基坑施工监测：在施工建设中，基坑的安全是施工的关键。为此，要随时掌握开挖及支护施工整个过程中边坡的动态变化，对支护施工过程要严格实施基坑监测，并把获得的变化信息通过修改设计反馈到施工工作中去，以指导施工正常进行。在土钉墙施工前，应预先在坡面上设置恰当的观测点，监测主要针对坡顶水平位移和坡顶沉降。沿基坑边约每5～10m设一个测点，基坑开挖期间，每天测一次，正常情况下3一10天测一次。当观测土体位移的当日最大水平位移量超过60mm时，应采取有效的施工措施，如可以加长土钉长度等以确保土钉墙的安全；基坑沉降观测也应在控制范围内，保证基坑附近的建筑物处于安全、稳定的状态。
4土钉墙在施工过程中各主要工序质量控制
4.1严格控制每层开挖深度。土钉墙的施工应遵循分段开挖、分段支护的原则，在前层工作面开挖结束而土钉尚未设置时, 很容易出现局部的塌方甚至导致整个围护结构的破坏,因此在每层土体开挖结束后,要尽快设置土钉。在基坑开挖过程中,测量员要现场架立水准仪进行跟踪监测,把每层开挖深度控制在210m 以内,保证围护结构的稳定。
4.2基坑按1：0.2 放坡,在结构开挖后,辅以人工修整坡面,坡面平整度允许偏差为±20mm，在喷射第一层混凝土前应清理坡面。
4.3钻孔前进行土钉放线，确定钻孔位置并做出标记。孔深允许偏差为±50mm，孔径允许偏差为±5mm，孔距允许偏差为±100mm。本工程土钉成孔设计倾斜角为8°，在施工中主要采用机械钻孔。
4.4为保证土钉钢筋与注浆体之间有足够的握裹力，土钉钢筋应设定位支架，支架为3Φ6mm 钢筋呈圆弧形与土钉焊接沿长度方向每隔1.5m 设置一个。
4.5土钉成孔完成后，将孔内残留及松动的废土清理干净，及时安设土钉并注浆； 注浆时， 将注浆管插至距孔底250mm～500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。当浆液从底部充满至孔口时，还需进行多次加压(压力为3.0MPa) ,一般不少于2 次，保证浆液挤满孔壁。
4.6在钢筋网上设置400mm 长4Ф16mm 钢筋呈井字架形与土钉端部锁定筋焊接牢固。上一工作面与下一工作面的钢筋网的搭接长度应大于300mm并绑扎牢固,钢筋网要在喷射第一层混凝土后铺设。钢筋网片经自检和隐蔽验收合格后,方可喷射第二层混凝土。
4.7混凝土面层分两次浇筑完毕, 第一层混凝土要保证40mm～50mm的厚度。根据提前埋设的混凝土厚度控制标志,将混凝土墙面层总厚度控制在100mm ,并且要保证所有的钢筋网片被覆盖,且钢筋有25mm 的保护层,每一层混凝土在终凝后,要及时予以养护。
4.8当上层土钉注浆体及喷射混凝土的强度达到设计强度的70%后,方可进行下层土方开挖。在开挖下一层土方的过程中，严禁挖掘机触碰上层土钉墙结构及预留出来的钢筋网片。
5施工安全管理措施
5.1制定安全生产责任制，明确项目经理为项目安全生产第一责任人，对有关的管理、执行和检查人员都明确具体职责，做到分工明确，各负其责；
5.2制定基坑专项施工方案，分析确定危险部位和过程，并制定相应的应急措施，使这些危险部位和过程能得到有效控制；
5.3坚持“安全第一、预防为主”的方针，加强对职工的安全教育，并体现全面、全员、全过程的原则，确保只有经过安全教育的人员才能上岗。
6结语
随着经济发展，人们生活水平的提高，建筑行业的高层、超高层逐渐增多，基坑深度也在增加，促成了深基坑工程施工技术的不断进步，土钉墙支护技术由于具有材料用量少，施工速度快，安全可靠，经济等优点在深基坑围护中得到广泛应用。