关于基坑工程中土钉墙支护施工技术探析

2014-08-15杨维生福建三建工程有限公司福建龙岩364000

江西建材 2014年20期

■杨维生 ■福建三建工程有限公司，福建龙岩 364000

1 土钉墙支护施工技术概述

土钉墙支护就是在开挖基坑过程中在基坑侧面的土体上整齐均匀地设置若干排细长土钉，并向基坑墙面铺设一层钢筋砼，由钢筋砼面层、土钉和自然土体综合构成重力挡墙，用来抵抗基坑墙面受到的压力，具有施工方便、耗材少、经济效益高的技术优势。

在深基坑工程中，土钉墙作为一种有效的挡土结构，具有强度大、耐久性和稳定性良好、抵抗变形的特点，被广泛应用于城市建设中密集建筑工程的基坑开挖项目中。土钉墙支护施工技术的主要特点包括以下两个方面：(1)在设置土钉墙支护时，要对现场的地质特征进行分析，并跟踪监控施工过程，为防止拖延工期，需及时测量和分析变形数据，为下一步施工做好准备。(2)综合考虑地下水和地表径流的情况，如果基坑开挖低于地下水位，必须及时采取降水措施，因为地下水会增加土钉内力和支护层的压力，土体含水量过多会降低粘土的抗剪性，并影响土钉的支撑作用。如果施工过程中水流大量渗入土体，喷射钢筋砼面层则会导致塌孔或塌坡，因此基坑设置应该高于地下水位。

2 基坑工程中的土钉墙支护施工技术

某住宅建筑项目总面积为33000m2，地上21层，地下2层，主楼基坑深度为地下8.4m，其他均为地下7.8m，该工程地下土层结构较为松散，原生结构破坏严重；地下水分为滞水和裂缝溶洞水上下两层，雨季和旱季的水位差值高达5～8m。下面以该项目为例，对基坑工程中的土钉墙支护施工技术进行分析。

3 勘察及选择施工方案

在开挖基坑之前，首先要对施工现场进行详细地勘察，派专门的测量人员对现场的地质地形进行测量分析，充分掌握地下土层和地下水位情况，根据测量数据计算基坑深度；其次，按照行业标准和相关部门规定设计基坑允许放坡的最大宽度；再次，明确计算出施工占地面积和周围可堆放建材的空地面积；最后，综合考虑以上多种条件，并结合施工现场的实际情况，选择合理的基坑工程施工方案和土钉墙支护施工规划，严格按照施工流程，确保施工按照计划进度顺利进行，保证土钉墙支护施工的安全性。

4 土钉墙施工流程

4.1 放线

在正式施工开始之前，严格按照土钉墙支护施工方案在基坑周围设计规划排水沟的方位和尺寸，并确定每一段土钉墙在施工时其对应开挖的基坑边线位置，用白灰或木桩进行标记。

4.2 开挖工作面

在开挖基坑土方时，要采取分层开挖随后支护的方法，只有前一层土钉注浆完成1天后才可以进行一次层边坡施工。在一段开挖完成后及时进行支护施工，立即绑扎钢筋网并焊接，随后喷射混凝土，同时保证前一层土钉支护墙的强度在75%以上，工作面喷射混凝土3天之后可允许进行下一层开挖，这是一个连续循环的施工作业。此外，还要注意在开挖时留有保护层，尽量避免扰动原状土，开挖实际深度～可以比设计深度多0.5m，但不能过度超挖，以避免造成土体的位移。土钉墙开挖的宽度在8～10m的范围内。

4.3 修整边坡

喷射基层砼之前，要修整边坡。可以利用人工铲进行修整，同时挂垂直线进行定位，以确保边坡平整，为混凝土砼层的稳固提供保障。如果边坡土层的含水量较多，则采取一定的排水措施将积水排出，水平插入排水管，管距控制在2m，排水管长度是500mm，直径在40mm以上。修整完成之后，要立即进行基层砼的喷射，待7～10d之后检查固结程度是否达到施工要求，然后确定下一层开挖时间。这种施工方法能够增加土体和基础砼面层的粘聚力，提高土钉墙的挡土强度。

4.4 初喷混凝土

喷射第一层混凝土砼面层时，厚度应为5cm，考察基坑土质特征选择适宜的砼配比，通常使用商品砼，其水泥和石子的配比为1∶1，水灰比为0.5～0.6。在进行喷射时，要注意面层表面的平整光滑、回弹量小、材料分布均匀，一般第一层混凝土层在6h凝固后会达到施工要求强度，此时要及时采取养护措施，至少连续喷水7～10d，确保喷射砼面层不会出现裂缝。

4.5 钻孔

当前一层混凝土层结构强度达75%时，可以进行钻孔施工，使用机械螺旋钻孔机，并辅助以洛阳铲。一般土钉的直径是100mm，所以孔深要比土钉多出0.15m。钻孔施工禁止带水作业，在钻孔完成后，利用风钻高压气体对孔进行清理，同时防止废渣飞出孔外造成意外人身伤害。如果发生孔内渗水或塌孔现象，则应及时采取压浆处理。清理完成后钉入土钉并注浆。

4.6 设置土钉

选用直径为16mm～32mm的二级、三级钢筋土钉，检查钢筋必须平直、无生锈、无腐蚀。土钉支护包括定位托架、端杆螺母和螺丝三部分。钉置时要保证入孔中心，每个一段距离设置一个定位托架，保证施工质量，入孔深度需达到施工要求的90%以上，在钉置钢筋时将注浆管绑扎在土钉上，共同放入孔内，倾斜角度保持一致。此外，孔内还应设置排气管将控制排出，以保证注浆充满。注浆管插入距离孔底0.5m，安装完毕后要注意不得敲击或碰撞土钉。

4.7 灌浆

土钉灌浆要保证在常压状况下进行，浆液的水灰比是1∶2，砂灰比是1∶1，搅拌过程中可以适当加入膨胀剂，使浆体能够与基坑土层结合更加紧密；必须采用机械进行搅拌，控制浆液产出量，避免浪费；在进行注浆前，要用清水冲刷清理孔内的残留物，直至孔中流出的水清澈；使用注浆泵进行注浆，先选择高速低压的方法持续注压3～5min，带浆液溢出孔洞后再换为低速高压注浆。

4.8 铺设钢筋网

首先，要确保钢筋平直无锈蚀，根据设计要求进行绑扎，严格控制钢筋长度及搭接长度，必要时要进行焊接。绑扎钢筋网的搭接长度要超过30cm，将土钉弯钩和螺纹筋焊接在一起对钢筋进行加强处理；钢筋网必须紧挨土钉的锚固装置，确保喷射混凝土时钢筋网不会晃动。

4.9 终喷混凝土

终喷混凝土施工要进行分段作用，按照从上到下的顺序进行喷射，混凝土面层如果超过120mm，要进行两次喷射，在土钉弯钩与加强筋焊接位置喷射两次。搭接缝的结合面要再清理碎屑和浮浆之后进行喷射。此外，要注意对面层强度进行检验，利用回弹仪，通过凿孔法在每100m2基坑侧面凿取3个或以上的孔，孔平均厚度不小于要求厚度，最小厚度不小于施工要求厚度的80%。