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【摘 要】 通常情况下钢花管支护施工原理是指利用加固材料在主动区域所形成的拉力并将其传到阻抗区，进而使得滑动面上所承受的垂直应力增加，以便将土层的抗剪强度进一步提高，此外由于滑动面上使用的加固材料还可以利用土层所给予的被动土压力形成剪力以及弯矩，可以很好的抵抗主动区域产生的滑动，进而满足对边坡加固的目的。本文就此对基坑支护工程钢花管的施工及使用优点进行详细阐述。
【关键词】 基坑支护;钢花管支护;优点
一、钢花管原料的组成和作用
应用于破碎岩层、软弱围岩、高地应力大变形等复杂地质条件，进行支护、抢险、治理坍方等自钻注浆的一切场合，适用范围更广，功能更高。它在中空锚杆体头部装上硬质合金钻头，用锚杆体代替钻杆进行钻进，钎尾连接杆把锚杆体和凿岩机相连，用凿岩机凿孔至设计锚杆深度后，安装止浆塞、垫板、螺母后，进行注浆。当在边坡支护或水电站施工中，也可用大直径锚杆代替潜孔钻钻杆，进行钻孔注浆，威力更大，作用比锚索更强，更快捷方便，施工成本更低。自钻锚杆作为一种有效的锚固手段，被大量地应用在隧道的超前支护，径向支护，边坡加固，路基加固以及隧道病整治工程，在各类地下工程中普遍存在着软弱围岩、断层破碎带、高地应力大变形等复杂地质条件，给岩锚施工带来了极大的困难，特别是在坍孔严重和需要特长锚杆的情况下，普遍的锚杆无能为力。自钻锚杆将钻孔、注浆及锚固等功能一体化，在隧道超前支护及各类边坡处理，高地应力大变形等病害的整治工程中均能很好地改良围岩，达到理想的支护效果。
二、钢花管支护技术原理
钢花管支护是土钉墙支护结构的一种方法。它的基本原理是借助于加固材料在主动区（滑动区）所产生的拉力传到阻抗区以增加滑动面上的垂直应力，进而提高土层的抗剪强度，且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力，产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，达到稳定开挖面的目的。即基坑土体开挖时所产生的不平衡主动区土压力通过混凝土面层和钢花管锚固体，最终均由钢花管锚杆承担，开挖边坡的基坑坑隆起及整体稳定性亦通过钢花管对土体的加固来实现。
基坑土方开挖前先行坡顶阻水沟的施工，后进行分层开挖;在第一层土方开挖后，在土体表层喷射第一层混凝土。
钢花管锚固支护结构由两部分组成，即钢花管锚固和喷射钢筋混凝土面层。钢花管采用一定管径的钢管，制作成滤管（花管），入土端加工成桩尖状，滤水孔对向，孔眼前端（造管尖端）焊接钢筋或角钢板，构成孔前倒刺及保护块，然后采用冲击锤或土钉将钢花管按设计角度及位置击入土中再进行高压注浆。坡面采用挂钢筋网喷射混凝土，同时设置加强筋并与锚头焊接，然后喷射第二层混凝土。
在上层钢花管锚固注浆完成一定的时间后，再进行下一层的土方开挖，并对该层进行喷锚支护，喷锚工作完成后，及时对基坑底部排水沟、集水井的施工。
钢花管锚杆支护技术的设计主要根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的规定进行。
三、钢花管支护的使用优点
目前，锚杆施工是最常用的基坑支护方法。在施工设备方面，钢花管主要用气锤打入土体，而锚杆用钻机成孔，对于无法成孔的土层要用套管;在材料种类方面，两者相差不大;在使用量上锚杆要深入到中风化岩层，而钢花管则只需到强风化层;在水泥用量方面锚杆只需注满锚杆孔，而钢花管要求注入土体中，而且水泥用量与施工质量成正比;在施工程序方面，成孔后要有清孔工序，需使用水辅佐施工，产生大量的泥浆，致使施工环境低劣，不易清理，而气锤打入钢花管则一次完成，施工环境较优。因此，经过综合比较，成本方面主要是机械费，钢花管较锚杆低。施工速度方面，锚杆施工会因钻孔速度慢而较钢花管慢。文明施工费投入钢花管较锚杆少。在同等的质量要求下，使用钢花管的基坑边坡由于土体性质得到改良，起坡角度一般在60°以上，甚至达到90°，减少了施工占用面积和土方开挖量，从而降低了工程成本。
四、钢花管的施工要点
（1）在工程项目施工前需要根据整个工程项目所处区域的地质情况进行详细的勘探和认真的技术分析，然后得出最后的地质勘探和分析报告，从而全面掌握整个工程地段土体里面粘性土、分砂土以及破碎岩土的含量及分布情况。
（2）钢花管的长度主要根据地质情况确定长度，与土钉的作用相同，一般钢花管长度在6～12米，要保证穿过土体的最危险滑移面，不宜过长，否则，会造成施工困难。
（3）根据实际的地质含水量控制水灰比，一般不宜低于0.5。
（4）钢花管打入时要顺管轴向，一次性连续打入，减少偏差。
（5）注浆时，压力不要过高，为了水泥浆能充分进入土体中，可控制在0.3MPa～0.8MPa，注浆速度要控制好，每条管注浆时间为15～25分钟，不宜少于10分钟，注入量不定，最小用量不宜少于半包水泥/米钢花管，注入过程要仔细观察土体变化，直至土壁产生可见的变形。
（6）停止注浆前要做好封闭管口的准备工作，采用有足够强度的材料，在注浆管脱离管口时同时用绳子将管口绑紧，保证管内浆的压力使水泥浆保持在土体中扩散，防止浆的回流使注浆失效。为保证注浆效果，在第一次注浆后两至三天复查钢花管内浆情况，如果空隙较大，要进行二次注浆。
（7）在完成本层工作面的钢花管施工后，根据实际基坑支护要求绑扎钢筋网，再按比例用碎石拌水泥，高压喷在基坑边坡上，以达到支护要求。有特定要求的，并可在每排钢花管上加设槽钢，利用钢管口卡位收紧螺母，增加边坡的稳定性能。
五、边坡支护施工需做好监测工作
在对边坡支护进行施工时，施工人员需要利用全站仪和水准仪结合在一起开展观测作业，而且控制点和水准点一般需在边坡的坡脚或者坡顶进行选择，从而实现整个边坡支护施工现场的检测工作。对于监测的范围通常会包含坡顶出现的水平位移和垂直位移现象，当然也包含坡顶出现的土体变形以及各个边坡位置呈现的倾斜现象。另外需注意的施工作业人员在结束前一道工序后要整理好土体变形时的各种数据，并且要确保该工序不存在任何质量问题后才可以在再行开展下一道工序的检测工作。期间一些边坡支护位置需要喷射水泥浆，这时混凝土施工作业人员一定要对整个混凝土的强度进行检测，如果达不到施工标准还要对其采取必要的抗压措施，只有确定水泥浆和混凝土本身的质量不存在任何问题的前提下，才可以对外部喷射混凝土，随后还要检查一下喷射混凝土的外观质量，在确保不会产生漏喷、离鼓和钢筋网出现外露等现象后方可对其它的施工环节进行施工。全部施工流程都完工后，并不代表边坡支护的检测工作也到此结束了，相反的边坡支护的安全监测工作属于一个漫长的过程中，施工人员要随时对其质量进行检测，不允许出现任何变形的质量问题，一旦发现要即可对形成原因进行分析，以便能够及时采取措施解决这些问题。
六、结语
深基坑支护虽属临时工程，但技术复杂却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建筑物、道路、桥梁等，它涉及到围护工程、土方开挖与支撑工程、降水工程、结构工程等。钢花管支护施工方法采用了对土体加压注浆的办法，由改良土体性质着手，从根本上降低土体主动压力，施工工艺、设备简单，速度快，施工场地影响范围小，特别是适用锚杆无法进行施工的场地，造价低，对软弱土层有较好的加固效果，是一种值得广泛推广的浅基坑支护施工方法。
参考文献：
[1]罗强，王铮，董雷.钢花管灌浆固结技术在深基坑支护工程中的应用研究[J].重庆建筑，2009，10：23-26.
[2]邝伟源.深层水泥搅拌桩与钢花管锚固技术在基坑支护中的应用[J].四川建材，2008，04：169-171+173.
[3]卢士华.深基坑钢花管复合土钉墙支护的工程应用[J].山西建筑，2013，03：64-65.
【关键词】 基坑支护;钢花管支护;优点
一、钢花管原料的组成和作用
应用于破碎岩层、软弱围岩、高地应力大变形等复杂地质条件，进行支护、抢险、治理坍方等自钻注浆的一切场合，适用范围更广，功能更高。它在中空锚杆体头部装上硬质合金钻头，用锚杆体代替钻杆进行钻进，钎尾连接杆把锚杆体和凿岩机相连，用凿岩机凿孔至设计锚杆深度后，安装止浆塞、垫板、螺母后，进行注浆。当在边坡支护或水电站施工中，也可用大直径锚杆代替潜孔钻钻杆，进行钻孔注浆，威力更大，作用比锚索更强，更快捷方便，施工成本更低。自钻锚杆作为一种有效的锚固手段，被大量地应用在隧道的超前支护，径向支护，边坡加固，路基加固以及隧道病整治工程，在各类地下工程中普遍存在着软弱围岩、断层破碎带、高地应力大变形等复杂地质条件，给岩锚施工带来了极大的困难，特别是在坍孔严重和需要特长锚杆的情况下，普遍的锚杆无能为力。自钻锚杆将钻孔、注浆及锚固等功能一体化，在隧道超前支护及各类边坡处理，高地应力大变形等病害的整治工程中均能很好地改良围岩，达到理想的支护效果。
二、钢花管支护技术原理
钢花管支护是土钉墙支护结构的一种方法。它的基本原理是借助于加固材料在主动区（滑动区）所产生的拉力传到阻抗区以增加滑动面上的垂直应力，进而提高土层的抗剪强度，且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力，产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，达到稳定开挖面的目的。即基坑土体开挖时所产生的不平衡主动区土压力通过混凝土面层和钢花管锚固体，最终均由钢花管锚杆承担，开挖边坡的基坑坑隆起及整体稳定性亦通过钢花管对土体的加固来实现。
基坑土方开挖前先行坡顶阻水沟的施工，后进行分层开挖;在第一层土方开挖后，在土体表层喷射第一层混凝土。
钢花管锚固支护结构由两部分组成，即钢花管锚固和喷射钢筋混凝土面层。钢花管采用一定管径的钢管，制作成滤管（花管），入土端加工成桩尖状，滤水孔对向，孔眼前端（造管尖端）焊接钢筋或角钢板，构成孔前倒刺及保护块，然后采用冲击锤或土钉将钢花管按设计角度及位置击入土中再进行高压注浆。坡面采用挂钢筋网喷射混凝土，同时设置加强筋并与锚头焊接，然后喷射第二层混凝土。
在上层钢花管锚固注浆完成一定的时间后，再进行下一层的土方开挖，并对该层进行喷锚支护，喷锚工作完成后，及时对基坑底部排水沟、集水井的施工。
钢花管锚杆支护技术的设计主要根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的规定进行。
三、钢花管支护的使用优点
目前，锚杆施工是最常用的基坑支护方法。在施工设备方面，钢花管主要用气锤打入土体，而锚杆用钻机成孔，对于无法成孔的土层要用套管;在材料种类方面，两者相差不大;在使用量上锚杆要深入到中风化岩层，而钢花管则只需到强风化层;在水泥用量方面锚杆只需注满锚杆孔，而钢花管要求注入土体中，而且水泥用量与施工质量成正比;在施工程序方面，成孔后要有清孔工序，需使用水辅佐施工，产生大量的泥浆，致使施工环境低劣，不易清理，而气锤打入钢花管则一次完成，施工环境较优。因此，经过综合比较，成本方面主要是机械费，钢花管较锚杆低。施工速度方面，锚杆施工会因钻孔速度慢而较钢花管慢。文明施工费投入钢花管较锚杆少。在同等的质量要求下，使用钢花管的基坑边坡由于土体性质得到改良，起坡角度一般在60°以上，甚至达到90°，减少了施工占用面积和土方开挖量，从而降低了工程成本。
四、钢花管的施工要点
（1）在工程项目施工前需要根据整个工程项目所处区域的地质情况进行详细的勘探和认真的技术分析，然后得出最后的地质勘探和分析报告，从而全面掌握整个工程地段土体里面粘性土、分砂土以及破碎岩土的含量及分布情况。
（2）钢花管的长度主要根据地质情况确定长度，与土钉的作用相同，一般钢花管长度在6～12米，要保证穿过土体的最危险滑移面，不宜过长，否则，会造成施工困难。
（3）根据实际的地质含水量控制水灰比，一般不宜低于0.5。
（4）钢花管打入时要顺管轴向，一次性连续打入，减少偏差。
（5）注浆时，压力不要过高，为了水泥浆能充分进入土体中，可控制在0.3MPa～0.8MPa，注浆速度要控制好，每条管注浆时间为15～25分钟，不宜少于10分钟，注入量不定，最小用量不宜少于半包水泥/米钢花管，注入过程要仔细观察土体变化，直至土壁产生可见的变形。
（6）停止注浆前要做好封闭管口的准备工作，采用有足够强度的材料，在注浆管脱离管口时同时用绳子将管口绑紧，保证管内浆的压力使水泥浆保持在土体中扩散，防止浆的回流使注浆失效。为保证注浆效果，在第一次注浆后两至三天复查钢花管内浆情况，如果空隙较大，要进行二次注浆。
（7）在完成本层工作面的钢花管施工后，根据实际基坑支护要求绑扎钢筋网，再按比例用碎石拌水泥，高压喷在基坑边坡上，以达到支护要求。有特定要求的，并可在每排钢花管上加设槽钢，利用钢管口卡位收紧螺母，增加边坡的稳定性能。
五、边坡支护施工需做好监测工作
在对边坡支护进行施工时，施工人员需要利用全站仪和水准仪结合在一起开展观测作业，而且控制点和水准点一般需在边坡的坡脚或者坡顶进行选择，从而实现整个边坡支护施工现场的检测工作。对于监测的范围通常会包含坡顶出现的水平位移和垂直位移现象，当然也包含坡顶出现的土体变形以及各个边坡位置呈现的倾斜现象。另外需注意的施工作业人员在结束前一道工序后要整理好土体变形时的各种数据，并且要确保该工序不存在任何质量问题后才可以在再行开展下一道工序的检测工作。期间一些边坡支护位置需要喷射水泥浆，这时混凝土施工作业人员一定要对整个混凝土的强度进行检测，如果达不到施工标准还要对其采取必要的抗压措施，只有确定水泥浆和混凝土本身的质量不存在任何问题的前提下，才可以对外部喷射混凝土，随后还要检查一下喷射混凝土的外观质量，在确保不会产生漏喷、离鼓和钢筋网出现外露等现象后方可对其它的施工环节进行施工。全部施工流程都完工后，并不代表边坡支护的检测工作也到此结束了，相反的边坡支护的安全监测工作属于一个漫长的过程中，施工人员要随时对其质量进行检测，不允许出现任何变形的质量问题，一旦发现要即可对形成原因进行分析，以便能够及时采取措施解决这些问题。
六、结语
深基坑支护虽属临时工程，但技术复杂却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建筑物、道路、桥梁等，它涉及到围护工程、土方开挖与支撑工程、降水工程、结构工程等。钢花管支护施工方法采用了对土体加压注浆的办法，由改良土体性质着手，从根本上降低土体主动压力，施工工艺、设备简单，速度快，施工场地影响范围小，特别是适用锚杆无法进行施工的场地，造价低，对软弱土层有较好的加固效果，是一种值得广泛推广的浅基坑支护施工方法。
参考文献：
[1]罗强，王铮，董雷.钢花管灌浆固结技术在深基坑支护工程中的应用研究[J].重庆建筑，2009，10：23-26.
[2]邝伟源.深层水泥搅拌桩与钢花管锚固技术在基坑支护中的应用[J].四川建材，2008，04：169-171+173.
[3]卢士华.深基坑钢花管复合土钉墙支护的工程应用[J].山西建筑，2013，03：64-65.