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摘要：复合工钉支护主要为在正常普通土钉支护外加设其它的拉锚或支护的一种基坑支护的统称，常见的主要有土钉与各种搅拌桩、旋喷桩、各种微型桩、各种加筋搅拌桩以及预应力锚杆结合起来。本文主要就以介绍普通土钉墙及预应力锚杆结合起来的一个基坑支护体系。
关键词：复合土钉、预应力拉锚、质量安全
中图分类号：R714文献标识码： A
一、工程简介
地处北京昌平未来科技城内某项目，基坑开挖深度为14米。边坡土层分布除上层2米为杂填土外，其余均为粉质粘土；地下水在自然地坪以下9米。基坑周长约为1085m；土方量约为31.5万m3
基坑支护剖面见附图所示
二、传统土钉墙支护的优点及不足
2.1优点：
2.1.1充分利用土体自身的强度及自稳能力，从而形成了土体的主动制约体系；
2.1.2可在无构件打入坑底的情况下直接开挖到坑底，从而保证施工工作的开阔性；
2.1.3施工进度快，施工所需材料省，投入的机械设备较少，从而成本考虑中造价低廉；
2.1.4整体支护结构轻，柔性大，适应性、搞震性好，从而能担负较大的基坑变形。
2.2不足：
2.2.1由于土钉墙的原理要求土体要有自稳性，且在施工周期内保证安全，因些对基坑的土质及地下水的条件有较高的要求；
2.2.2不适用于对变形要求严格的场地条件；
2.2.3基坑开挖深度有局限性，一般开挖深度不超过１０米。
三、复合土钉墙支护基坑的施工要点
3.1产生的背景：
当坑底位于地下水位以下或者土层不能达到开挖要求的自稳能力时，以及施工场地地质条件复杂，周边的环境对基坑开挖时的变形控制较为严格、普通的土钉墙支护已经不能满足要求，必须与其他支护手段相结合，从而产了了复合土钉支护体系。
3.2本处着重介绍本工程复合土钉墙中预应力锚杆的施工
3.2.1工艺流程
施工准备（施工用电、杆体制作等）→定孔位→校正孔位及角度→成孔→插送杆件→压灌水泥浆、补浆→杆体养护→安装钢梁、锚具→张拉、锁定
3.2.2锚杆杆体制作
1）杆体采用1860级钢绞线，其表面应清洁，无污物、铁锈、油污或其他有害物质。
2）严格根据设计尺寸下料，杆体长度＝锚杆设计长度+0.7m预留段，下料尺寸误差应不大于10cm。
3）杆体制作应在平坦、坚实的地面上进行，杆体应保持顺直，不得发生明显弯曲、变形。
4）杆体轴线方向每2.00m设置一个隔离架，并用22＃火烧丝将钢绞线与隔离架绑扎牢固；非锚固段套Ф20塑料软管，两端用铅丝扎紧并密封，软管套入前应将钢绞线尾端缠裹防水胶布，避免划破软管；将注浆管(6"塑料管)和排气管插入隔离架中心孔至杆端30-50cm处；杆端用编织袋扎紧，以使顺利下入孔底。
3.2.3插送杆件
1）成孔后应及时插送预制杆件，保持杆件顺直、平稳插送，不得发生明显扭转。
2）中途遇阻时，可适当调整提动杆件再重新插入；处理无效时，应将杆件提出孔外，重新清孔。
3）插入杆件后，孔外预留段长度约为0.7m。
3.2.4压灌水泥浆（注浆）
1）注浆是锚杆施工的一道重要工序，是决定锚杆质量的关键；本锚杆工程施工进行常压注浆，注浆管与杆体一同插至孔底，注浆开始2-3min后随注随缓慢抽出注浆管，直至注满锚孔，孔口返出水泥浆；间隔10-15min后应及时补浆，补浆时注浆管尽量插入锚孔，补浆次数宜为2-3次，保证全孔注满。
2）注浆前检查注浆管、排气管是否畅通，注浆机是否完好，杆件制作是否符合要求。
3）注浆材料采用水灰比0.45~0.50的纯水泥浆，用P·S·A 32.5水泥加净水搅拌而成。
4）浆液采用搅拌机搅拌均匀，搅拌时间不少于2min，浆液随用随搅，不得有灰水离析现象，浆液应在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液中。
5）选用BW-250注浆泵进行注浆，注浆作业开始前或中途停止后再次作业时，宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。
3.2.5杆体养护
1）锚杆锚固体养护时间不得少于5-7天。
2）锚杆锚固体养护期间不得受扰动。
3.2.6安装锚具
1）锚具由锚头、锁片及承压钢垫板、槽钢梁等组成。
2）腰梁锚杆与承压板垂直，从而保证锚杆轴向受力。
3.2.7锚杆张拉、锁定
1）锚杆张拉前应对张拉设备进行率定，其压力表与负荷换采用内差法进行计算。
2）预应力锚杆张拉应按规定程序进行，在编排张拉顺序时应考虑相邻钻孔预应力锚杆张拉的相互影响，每段钢梁长度范围内锚杆应按从中间向两边的顺序张拉。
3）正式张拉前应取20%的设计张拉荷载对其预张拉1~2次，使其各部位紧密接触，钢绞线完全顺直。
4）正式张拉时，应逐级加荷张拉至设计荷载的60%进行锁定。锚杆张拉至设计荷载的0.9~1.0倍后，再按设计要求锁定(锁定力为设计拉力的70%~75%）。
5）锚杆每级张拉应保持5~10min，并确认锚头位移稳定，同时张拉机压力表指针稳定时方可继续加荷，并记录每级荷载下的锚头位移。锚头位移增量应合理，施加等量荷载时，后一级锚头位移增量应小于前一级锚头位移增量的2倍；
6）锚杆每根钢绞线应均匀、同时受力，避免因受力不均造成钢绞线破坏。
7）锚杆张拉、锁定施工经验收合格，应保持时间大于48小时后方可切除外露的钢绞线，切口位置距外锚具的距离不应小于100mm。
8）锚杆成孔、注浆及张拉、锁定作业时应由专人作好“锚杆施工记录”和“锚杆张拉施工记录”。
实景施工图
四：质量安全保证措施
4.1土钉支护的土方应分层分段开挖，每层开挖深度一般为2m，每段的长度可取18m，具体根据设计文件的分层深度和分段距离；
4.2噴射砼强度达到设计强度的80%方可开挖下层土方；
4.3边坡应留100~150mm用人工进行清坡修坡，以保证符合设计规定的坡度；
4.4保证土钉施工及砼喷射作业的及时性，土坡晾置时间不能太久，应及时施工相关的土钉及砼作业；
4.5土钉的长度一般为3~12m，倾角一般为5~20º，以15º为最理想；纵横间距为1~2m，
4.6喷射砼材料要求：
4.6.1水泥：优先选用早强型硅酸盐或普通硅酸盐水泥，因这种水泥早期及后期强度均较高，与速凝剂相容性能好，比较利于速凝；
4.6.2砂：宜选用中粗砂，细度模数大于2.5，砂子过细会使干缩增大，过粗，会增加回弹，水泥用量增大；
4.6.3粗骨料：圆砾、角砾、卵石或碎石均可，最大粒径不应大于2cm；
五、土坡施工过程中易出现的问题及处理措施
5.1因土质较松散发生局部土体不稳定
相应的处理措施有：
1）视土质情况减小土方开挖深度。
2）在土方开挖后立即挂网喷射一层40mm厚砂浆或混凝土，再进行土钉施工。
3）若不稳定土体已塌落，视塌落土体大小用编织袋或草袋等物体装土填充密实后，挂钢筋网或进行压力注浆，再进行下一步工序施工。
5.2施工中边坡出水而影响坡体稳定
相应的处理措施有：
1）了解施工场区周边地下管线(上、下水、污水、雨水及消防等)是否有渗漏现象，及时切断水源并进行补漏和堵截。
2）可采取在边坡设置导流花管的方法将土体中水导出，基槽内设置盲沟和集水井，用水泵将水尽快排出基槽。
3）增加边坡位移监测次数，做好记录并及时上报。
5.3边坡水平位移发生突变，地面产生较大裂缝或沉降，位移未有收敛迹象
相应的处理措施有：
1）立即封锁该区路面，禁止各种车辆及无关人员通行；及时通知设计人员到场。
2）尽快采取坡后卸荷，坡脚堆土压重或内支撑等方法减缓边坡位移。
3）缩短边坡监测周期，同时尽快分析事故原因，找出最有效的解决方案避免事故继续恶化，保证工程顺利进行。
参考文献：
《深基坑支护技术指南》中国建筑工业出版社
《复合土钉墙支护技术规范》GＢ５０７３９－２０１１
关键词：复合土钉、预应力拉锚、质量安全
中图分类号：R714文献标识码： A
一、工程简介
地处北京昌平未来科技城内某项目，基坑开挖深度为14米。边坡土层分布除上层2米为杂填土外，其余均为粉质粘土；地下水在自然地坪以下9米。基坑周长约为1085m；土方量约为31.5万m3
基坑支护剖面见附图所示
二、传统土钉墙支护的优点及不足
2.1优点：
2.1.1充分利用土体自身的强度及自稳能力，从而形成了土体的主动制约体系；
2.1.2可在无构件打入坑底的情况下直接开挖到坑底，从而保证施工工作的开阔性；
2.1.3施工进度快，施工所需材料省，投入的机械设备较少，从而成本考虑中造价低廉；
2.1.4整体支护结构轻，柔性大，适应性、搞震性好，从而能担负较大的基坑变形。
2.2不足：
2.2.1由于土钉墙的原理要求土体要有自稳性，且在施工周期内保证安全，因些对基坑的土质及地下水的条件有较高的要求；
2.2.2不适用于对变形要求严格的场地条件；
2.2.3基坑开挖深度有局限性，一般开挖深度不超过１０米。
三、复合土钉墙支护基坑的施工要点
3.1产生的背景：
当坑底位于地下水位以下或者土层不能达到开挖要求的自稳能力时，以及施工场地地质条件复杂，周边的环境对基坑开挖时的变形控制较为严格、普通的土钉墙支护已经不能满足要求，必须与其他支护手段相结合，从而产了了复合土钉支护体系。
3.2本处着重介绍本工程复合土钉墙中预应力锚杆的施工
3.2.1工艺流程
施工准备（施工用电、杆体制作等）→定孔位→校正孔位及角度→成孔→插送杆件→压灌水泥浆、补浆→杆体养护→安装钢梁、锚具→张拉、锁定
3.2.2锚杆杆体制作
1）杆体采用1860级钢绞线，其表面应清洁，无污物、铁锈、油污或其他有害物质。
2）严格根据设计尺寸下料，杆体长度＝锚杆设计长度+0.7m预留段，下料尺寸误差应不大于10cm。
3）杆体制作应在平坦、坚实的地面上进行，杆体应保持顺直，不得发生明显弯曲、变形。
4）杆体轴线方向每2.00m设置一个隔离架，并用22＃火烧丝将钢绞线与隔离架绑扎牢固；非锚固段套Ф20塑料软管，两端用铅丝扎紧并密封，软管套入前应将钢绞线尾端缠裹防水胶布，避免划破软管；将注浆管(6"塑料管)和排气管插入隔离架中心孔至杆端30-50cm处；杆端用编织袋扎紧，以使顺利下入孔底。
3.2.3插送杆件
1）成孔后应及时插送预制杆件，保持杆件顺直、平稳插送，不得发生明显扭转。
2）中途遇阻时，可适当调整提动杆件再重新插入；处理无效时，应将杆件提出孔外，重新清孔。
3）插入杆件后，孔外预留段长度约为0.7m。
3.2.4压灌水泥浆（注浆）
1）注浆是锚杆施工的一道重要工序，是决定锚杆质量的关键；本锚杆工程施工进行常压注浆，注浆管与杆体一同插至孔底，注浆开始2-3min后随注随缓慢抽出注浆管，直至注满锚孔，孔口返出水泥浆；间隔10-15min后应及时补浆，补浆时注浆管尽量插入锚孔，补浆次数宜为2-3次，保证全孔注满。
2）注浆前检查注浆管、排气管是否畅通，注浆机是否完好，杆件制作是否符合要求。
3）注浆材料采用水灰比0.45~0.50的纯水泥浆，用P·S·A 32.5水泥加净水搅拌而成。
4）浆液采用搅拌机搅拌均匀，搅拌时间不少于2min，浆液随用随搅，不得有灰水离析现象，浆液应在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液中。
5）选用BW-250注浆泵进行注浆，注浆作业开始前或中途停止后再次作业时，宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。
3.2.5杆体养护
1）锚杆锚固体养护时间不得少于5-7天。
2）锚杆锚固体养护期间不得受扰动。
3.2.6安装锚具
1）锚具由锚头、锁片及承压钢垫板、槽钢梁等组成。
2）腰梁锚杆与承压板垂直，从而保证锚杆轴向受力。
3.2.7锚杆张拉、锁定
1）锚杆张拉前应对张拉设备进行率定，其压力表与负荷换采用内差法进行计算。
2）预应力锚杆张拉应按规定程序进行，在编排张拉顺序时应考虑相邻钻孔预应力锚杆张拉的相互影响，每段钢梁长度范围内锚杆应按从中间向两边的顺序张拉。
3）正式张拉前应取20%的设计张拉荷载对其预张拉1~2次，使其各部位紧密接触，钢绞线完全顺直。
4）正式张拉时，应逐级加荷张拉至设计荷载的60%进行锁定。锚杆张拉至设计荷载的0.9~1.0倍后，再按设计要求锁定(锁定力为设计拉力的70%~75%）。
5）锚杆每级张拉应保持5~10min，并确认锚头位移稳定，同时张拉机压力表指针稳定时方可继续加荷，并记录每级荷载下的锚头位移。锚头位移增量应合理，施加等量荷载时，后一级锚头位移增量应小于前一级锚头位移增量的2倍；
6）锚杆每根钢绞线应均匀、同时受力，避免因受力不均造成钢绞线破坏。
7）锚杆张拉、锁定施工经验收合格，应保持时间大于48小时后方可切除外露的钢绞线，切口位置距外锚具的距离不应小于100mm。
8）锚杆成孔、注浆及张拉、锁定作业时应由专人作好“锚杆施工记录”和“锚杆张拉施工记录”。
实景施工图
四：质量安全保证措施
4.1土钉支护的土方应分层分段开挖，每层开挖深度一般为2m，每段的长度可取18m，具体根据设计文件的分层深度和分段距离；
4.2噴射砼强度达到设计强度的80%方可开挖下层土方；
4.3边坡应留100~150mm用人工进行清坡修坡，以保证符合设计规定的坡度；
4.4保证土钉施工及砼喷射作业的及时性，土坡晾置时间不能太久，应及时施工相关的土钉及砼作业；
4.5土钉的长度一般为3~12m，倾角一般为5~20º，以15º为最理想；纵横间距为1~2m，
4.6喷射砼材料要求：
4.6.1水泥：优先选用早强型硅酸盐或普通硅酸盐水泥，因这种水泥早期及后期强度均较高，与速凝剂相容性能好，比较利于速凝；
4.6.2砂：宜选用中粗砂，细度模数大于2.5，砂子过细会使干缩增大，过粗，会增加回弹，水泥用量增大；
4.6.3粗骨料：圆砾、角砾、卵石或碎石均可，最大粒径不应大于2cm；
五、土坡施工过程中易出现的问题及处理措施
5.1因土质较松散发生局部土体不稳定
相应的处理措施有：
1）视土质情况减小土方开挖深度。
2）在土方开挖后立即挂网喷射一层40mm厚砂浆或混凝土，再进行土钉施工。
3）若不稳定土体已塌落，视塌落土体大小用编织袋或草袋等物体装土填充密实后，挂钢筋网或进行压力注浆，再进行下一步工序施工。
5.2施工中边坡出水而影响坡体稳定
相应的处理措施有：
1）了解施工场区周边地下管线(上、下水、污水、雨水及消防等)是否有渗漏现象，及时切断水源并进行补漏和堵截。
2）可采取在边坡设置导流花管的方法将土体中水导出，基槽内设置盲沟和集水井，用水泵将水尽快排出基槽。
3）增加边坡位移监测次数，做好记录并及时上报。
5.3边坡水平位移发生突变，地面产生较大裂缝或沉降，位移未有收敛迹象
相应的处理措施有：
1）立即封锁该区路面，禁止各种车辆及无关人员通行；及时通知设计人员到场。
2）尽快采取坡后卸荷，坡脚堆土压重或内支撑等方法减缓边坡位移。
3）缩短边坡监测周期，同时尽快分析事故原因，找出最有效的解决方案避免事故继续恶化，保证工程顺利进行。
参考文献：
《深基坑支护技术指南》中国建筑工业出版社
《复合土钉墙支护技术规范》GＢ５０７３９－２０１１