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广西华南岩土工程有限公司 530001
摘要：近年来，随着经济建设的高速发展，高层建筑在各地大量兴建，地下空间的利用也越来越得到普遍重视。而随着城市建筑密度的加大以及市政道路网络的日益发达，深基坑开挖的地形条件变得越来越复杂，对深基坑支护体系的设计和施工也提出了更高的要求。本文在此以土钉支护为例对深基坑支护施工技术要点做了详细的研究。
关键词：土钉墙；深基坑；质量
一、土钉支护的原理及施工技术指标
土钉支护是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术，它通过浆体与土体外界面上的粘结力，沿土钉全长为基坑边壁土体提供连续支护抗力，不仅将欲滑移土体的侧向压力传递给稳定土体，同时也对滑移土体进行内加固，从而给土体以约束并使其稳定，最大限度地利用边壁土体的自承能力。
复合土钉墙目前尚无技术标准，其主要组成要素普通土钉墙、预应力锚杆、深层搅拌桩、旋喷桩等应符合国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 等技术标准的要求。另外，微型桩一般桩径Φ250～Φ300，间距0.5～2.0m，骨架可采用钢筋笼或型钢，端头伸入坑底以下2.0～4.0m。竖向钢管一般Φ48～Φ60，壁厚3～5mm。复合土钉墙在水位以下和软土中，采用Φ48、厚3.5mm 钢花管土钉，直接用机械打入土中，并从管中高压注浆压入土体。
二、土钉支护施工工艺要点
1、土方开挖
（1）土方开挖因采用自上而下方式开挖，每层开挖的深度应控制在土钉以下0.5 m 左右，第一层开挖分段长度不应长于15 m，第二层不应长于10 m。
（2）开挖时采用洛阳铲成孔，成孔时适当带水钻进，开钻时应低压慢钻，当钻头全部进入土层后，方可加大压力钻进，土质较差时，开挖长度不应长于5 m，并采用跳打法施工。
（3）为控制钻孔的难度，宜沿着深层搅拌桩搭接处开孔，既容易穿过桩体又不至于钻断已有深层搅拌桩。
（4）为确保钻孔的准确性，钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置，土钉布孔距允许偏差为±50 mm，成孔采用锚杆钻机，成孔中严格按操作规程钻进，孔径允许误差±10 mm，钻孔偏斜度不大于30%，孔深允许偏差为±50 mm，倾角5 °～15 °。
（5）在基坑下层土方开挖施工时，须等混凝土强度达到设计要求强度的70%后，才能进行下层土方的开挖和土钉支护施工。
2、初喷混凝土
在基坑土方开挖出施工作业面并经整平后，应及时进行坡面的混凝土初喷施工。采用标号为C20 的混凝土，其配比为水泥∶碎石∶砂子=l∶2∶2，水灰比为0.46 左右，碎石粒径控制在5～12 mm，喷射压力控制在0.3～0.4 Mpa，厚40 mm，及时封闭暴露在外的土体。
3、土钉设置
（1）土钉的制作应严格按设计选准材径、长度下料，误差允许值为±20 mm，稳中架每个间距1.5 m，焊牢。
（2）土钉安装前应进行锚杆长度复核、验收，安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉锚杆一起放入孔内，注浆管应插至距孔底0.5～1.0 m 处。
（3）为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管，D48 钢花管土钉直接注浆。
（4）土钉水平间距误差不大于150 mm。
4、清孔
在土钉锚管压入土体过程中，压力作用下会有一定量的淤泥进入管中，进入的淤泥如不在注浆施工前及时清除，会严重影响注浆施工的质量及土层锚杆的承载力。因此，在注浆前须采用高压空气分段吹净孔内残留及松动的废土，以保证注浆施工的良好质量。
5、注浆施工
（1）注浆采用水泥砂浆材料进行，采用早强型硅酸盐42.5号水泥，水灰比为0.45～0.55。
（2）在注浆过程中，从底部开始先高速低压进行，当孔口开始溢出水泥砂浆后，再从孔口进行低速高压注浆。
（3）为保证浆液能充分挤满孔壁，一般要加压四次以上，注浆压力控制在0.6～0.8 MPa 的范围内，二次注浆须在一次浆液初凝后终凝前进行，二次注浆压力大2.5 MPa。
（4）在向锚管孔内进行注浆前，应预先求算出注浆施工所需的水泥砂浆体积，然后根据注浆泵的冲程数确定向孔内注入的浆体实际体积，以确定锚管注浆施工的孔内充填密实程度，一般锚管实际注浆量必须是管内体积的2 倍以上。
6、钢筋网施工
混凝土护壁终喷施工时，采用一层6@200×200 的钢筋网，编网过程中，钢筋网规格为双向钢筋网片，钢筋直径6.5，网片规格为@250 双向，竖筋与水平钢筋之间则采用20#双股扎丝连接固定，钢筋搭接绑扎长度不短于200 mm，钢筋搭接焊接长度不短于10 D（D 为相应钢筋直径）。
7、终喷混凝土
（1）在混凝土终喷施工前，应先全面清除初喷混凝土面层上的松散碎屑和浮浆，并洒水冲洗干净。
（2）喷射混凝土时，其喷射距离应控制在1.0～1.2 m 内，并由底部逐渐过渡到上部进行，一般应垂直指向坡面进行喷射，在喷射时应注意观察料的水量（不得有干料现象）和回弹情况，及时调整喷浆水量和距离。
（3）应严格掌握喷层厚度，表面平整度要求±30 mm。
三、土钉墙在施工过程中各主要工序质量控制
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。
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。
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°，在施工中主要采用機械钻孔。
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。
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。
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。
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。
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。
四、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。
摘要：近年来，随着经济建设的高速发展，高层建筑在各地大量兴建，地下空间的利用也越来越得到普遍重视。而随着城市建筑密度的加大以及市政道路网络的日益发达，深基坑开挖的地形条件变得越来越复杂，对深基坑支护体系的设计和施工也提出了更高的要求。本文在此以土钉支护为例对深基坑支护施工技术要点做了详细的研究。
关键词：土钉墙；深基坑；质量
一、土钉支护的原理及施工技术指标
土钉支护是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术，它通过浆体与土体外界面上的粘结力，沿土钉全长为基坑边壁土体提供连续支护抗力，不仅将欲滑移土体的侧向压力传递给稳定土体，同时也对滑移土体进行内加固，从而给土体以约束并使其稳定，最大限度地利用边壁土体的自承能力。
复合土钉墙目前尚无技术标准，其主要组成要素普通土钉墙、预应力锚杆、深层搅拌桩、旋喷桩等应符合国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 等技术标准的要求。另外，微型桩一般桩径Φ250～Φ300，间距0.5～2.0m，骨架可采用钢筋笼或型钢，端头伸入坑底以下2.0～4.0m。竖向钢管一般Φ48～Φ60，壁厚3～5mm。复合土钉墙在水位以下和软土中，采用Φ48、厚3.5mm 钢花管土钉，直接用机械打入土中，并从管中高压注浆压入土体。
二、土钉支护施工工艺要点
1、土方开挖
（1）土方开挖因采用自上而下方式开挖，每层开挖的深度应控制在土钉以下0.5 m 左右，第一层开挖分段长度不应长于15 m，第二层不应长于10 m。
（2）开挖时采用洛阳铲成孔，成孔时适当带水钻进，开钻时应低压慢钻，当钻头全部进入土层后，方可加大压力钻进，土质较差时，开挖长度不应长于5 m，并采用跳打法施工。
（3）为控制钻孔的难度，宜沿着深层搅拌桩搭接处开孔，既容易穿过桩体又不至于钻断已有深层搅拌桩。
（4）为确保钻孔的准确性，钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置，土钉布孔距允许偏差为±50 mm，成孔采用锚杆钻机，成孔中严格按操作规程钻进，孔径允许误差±10 mm，钻孔偏斜度不大于30%，孔深允许偏差为±50 mm，倾角5 °～15 °。
（5）在基坑下层土方开挖施工时，须等混凝土强度达到设计要求强度的70%后，才能进行下层土方的开挖和土钉支护施工。
2、初喷混凝土
在基坑土方开挖出施工作业面并经整平后，应及时进行坡面的混凝土初喷施工。采用标号为C20 的混凝土，其配比为水泥∶碎石∶砂子=l∶2∶2，水灰比为0.46 左右，碎石粒径控制在5～12 mm，喷射压力控制在0.3～0.4 Mpa，厚40 mm，及时封闭暴露在外的土体。
3、土钉设置
（1）土钉的制作应严格按设计选准材径、长度下料，误差允许值为±20 mm，稳中架每个间距1.5 m，焊牢。
（2）土钉安装前应进行锚杆长度复核、验收，安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉锚杆一起放入孔内，注浆管应插至距孔底0.5～1.0 m 处。
（3）为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管，D48 钢花管土钉直接注浆。
（4）土钉水平间距误差不大于150 mm。
4、清孔
在土钉锚管压入土体过程中，压力作用下会有一定量的淤泥进入管中，进入的淤泥如不在注浆施工前及时清除，会严重影响注浆施工的质量及土层锚杆的承载力。因此，在注浆前须采用高压空气分段吹净孔内残留及松动的废土，以保证注浆施工的良好质量。
5、注浆施工
（1）注浆采用水泥砂浆材料进行，采用早强型硅酸盐42.5号水泥，水灰比为0.45～0.55。
（2）在注浆过程中，从底部开始先高速低压进行，当孔口开始溢出水泥砂浆后，再从孔口进行低速高压注浆。
（3）为保证浆液能充分挤满孔壁，一般要加压四次以上，注浆压力控制在0.6～0.8 MPa 的范围内，二次注浆须在一次浆液初凝后终凝前进行，二次注浆压力大2.5 MPa。
（4）在向锚管孔内进行注浆前，应预先求算出注浆施工所需的水泥砂浆体积，然后根据注浆泵的冲程数确定向孔内注入的浆体实际体积，以确定锚管注浆施工的孔内充填密实程度，一般锚管实际注浆量必须是管内体积的2 倍以上。
6、钢筋网施工
混凝土护壁终喷施工时，采用一层6@200×200 的钢筋网，编网过程中，钢筋网规格为双向钢筋网片，钢筋直径6.5，网片规格为@250 双向，竖筋与水平钢筋之间则采用20#双股扎丝连接固定，钢筋搭接绑扎长度不短于200 mm，钢筋搭接焊接长度不短于10 D（D 为相应钢筋直径）。
7、终喷混凝土
（1）在混凝土终喷施工前，应先全面清除初喷混凝土面层上的松散碎屑和浮浆，并洒水冲洗干净。
（2）喷射混凝土时，其喷射距离应控制在1.0～1.2 m 内，并由底部逐渐过渡到上部进行，一般应垂直指向坡面进行喷射，在喷射时应注意观察料的水量（不得有干料现象）和回弹情况，及时调整喷浆水量和距离。
（3）应严格掌握喷层厚度，表面平整度要求±30 mm。
三、土钉墙在施工过程中各主要工序质量控制
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。
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。
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°，在施工中主要采用機械钻孔。
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。
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。
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。
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。
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。
四、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。