土钉墙支护施工技术

　　某工程地上5层，总建筑面积5607.4m2，无地下室。基坑采用大开挖，深度为4.5m。拟建建筑物东侧紧邻原有C区（基础深度约-5.3m），南侧紧邻原有B区（基础深度约-4.9m）（图1）。基坑支护在施工期间对四周环境必须予以保护，防止施工不当造成损失。
　　
　　图1基坑支护平面示意图
　　一、场地岩土工程地质条件
　　地形地貌：建筑物拟建场地地势平坦，无新构造活动迹象，属于构造相对稳定地带，未发现不良地质作用。
　　根据岩土工程勘察报告，与本次施工有关主要地层如下：
　　杂填土①层：土质杂乱，无工程意义，不能做为地基使用。厚约2.0-5.5m。
　　粉质粘土②层：层厚2.7-6.0m黄褐色，可塑，土质不均匀，含少量碎石，中等压塑性，干强度中等，韧性中等，工程性质较差，具有湿陷性。
　　粉土③层：层厚1.8-5.0m。褐黄色，稍湿，中密，土质均匀，含少量铁锰氧化物，夹粉质粘土层，局部夹有薄粉砂层，干强度低，韧性低，工程性质一般。
　　地下水：勘察未见地下水，可不考虑地下水对该工程的影响。
　　二、基坑支护设计
　　（一）支护方法
　　根据本工程特点及该地区经验，本工程基坑支护采用土钉墙支护方法。
　　（二）基坑支护设计
　　1.土钉墙设计
　　根据基坑周边环境及地层特点,对基坑边坡采用土钉墙支护。基坑开挖采用1：0.5放坡，施工时土方开挖配合支护施工,沿坡面自上而下共设置3排土钉，呈梅花形布置。
　　土钉浆体：采用P.S32.5纯水泥浆，灰水比为0.40:1～0.50:1。
　　2、面层
　　土钉施工完毕，在修整的坡面上，先铺设一道镀锌铁丝网，再铺设一层φ3@150×150mm双向钢筋网，钢筋网上设两道φ10mm加强筋，钢筋网和加强筋均与土钉端头焊牢。
　　再向坡面高压喷射细石混凝土面层，厚度为70-100mm。面层水泥采用P.S32.5级，砂为中粗砂，细石粒径小于或等于10mm，面层混凝土强度等级为C20。
　　底部应当使面层深入基坑底部不少于0.20米，顶部设宽度≥50cm砂浆护顶,厚度3-5cm。
　　三、基坑排水、降水方法
　　沿基坑四周设置环形排水明沟，明沟离坡脚宽度不小于500mm，并设一定数量的集水井，以排除明水。
　　四、土钉墙施工方案
　　1、工艺流程
　　分步开挖土方→清理坡面→测量定位→土钉成孔→置土钉杆筋→注浆→面层施工→土钉与面层连接（循环至设计深度）。
　　2、支护施工及技术要求
　　（1）土方开挖：严格按设计分层分段开挖，每段开挖长度不大于30m，根据开挖深度和支护结构施工顺序，第一步挖至自然地坪下0.7米，然后施工第一道土钉及面层，完成后进行第二步土方开挖，深度至自然地坪下2.1米，施工第二道土钉及面层，完成后进行第三步土方开挖，深度至自然地坪下3.5米，施工第三道土钉及面层。下层土方开挖至距坑底设计标高15cm处停止，最后15cm厚土层采用人工开挖。
　　（2）清理、修整坡面：人工用铁锹、镐等工具清理、修整坡面，将坡面清理平整并达到设计要求。
　　（3）测量定位：利用钢卷尺等工具按设计要求测定土钉孔位并标识。土钉定位允许偏差不超过±100mm，如遇特殊情况需调整土钉定位时，应进行局部加钉补强。
　　（4）成土钉孔：用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、倾角满足设计要求。土钉倾角允许偏差不超过±5%。
　　（5）置土钉杆筋：成孔后，及时将按设计要求加工好的土钉杆筋放入孔内，杆筋每隔2米左右设一导正环，以使杆筋居中。土钉击入长度允许偏差不超过±30mm,如打不进可在其旁边增打土钉。
　　（6）注浆：采用1∶0.40-0.50纯水泥浆，注浆1次后要补浆2～3次直至补满为止。如土质为砂层，应将注浆管与锚杆绑扎在一起送入孔内，注浆完毕后将注浆管拔出。注浆时，注浆管须插入距孔底0.5-1.0m处，避免坍孔及将砂土冲入孔底。
　　（7）面层施工：将钢筋网固定在坡面上，并与土体留有一定间隙，钢筋网搭接宽度不小于20cm，然后进行喷射混凝土。在喷射混凝土面层前，必须先清除表面虚土，然后进行喷射作业。
　　为保证喷射混凝土厚度均匀，在壁上隔一定距离打入垂直短钢筋作为厚度标志。土钉墙面层厚度允许偏差为±10mm，喷射混凝土的射距应保持在0.6-1.0m范围内，并使射流垂直于壁面，可从底部逐渐向上进行，接缝部分做成斜面搭接。面层喷射终凝后2h喷水养护，养护时间3-7d。如果喷射后下雨，应采取措施覆盖保护（包括未喷的开挖面）。
　　（8）土钉与面层连接：土钉端部钢筋加弯勾，并与面层内连接相邻土钉端部的加强筋互相连接。
　　基坑开挖到基底后，应立即进行下部工序施工；
　　五、基坑监测
　　基坑支护完后，在基坑边坡顶部设置观测点，使用仪器对基坑边坡进行水平位移和沉降观测并做好记录，如发现变形异常，及时汇报有关负责人并采取相应的安全措施。
　　土钉墙支护技术,经济可靠且施工快捷简便,已在很多地区的基坑工程中得到广泛应用，可供同类工程参考。
　　
　　参考文献：
　　1.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
　　2.《基坑土钉支护技术规程》（CECS96∶97）
　　3.《建筑地基与基础工程施工及验收规范》(GB50202-2002)）
　　4.《砼结构设计规范》（GBJ10-89）
　　5.《钢筋焊接及验收规程》      发表期刊论文