土釘墻支護施工方法及工程應(yīng)用

杜娟

[摘要]在軟土地區(qū)基坑支護中為了發(fā)揮土釘墻支護的優(yōu)勢，可輔以水泥攪拌樁組合支護手段構(gòu)成復(fù)合土釘墻，來提高土釘支護設(shè)計與施工的安全與經(jīng)濟性。本文結(jié)合土釘墻支護的實際工程，對土釘墻支護施工方法進行了總結(jié)。

[關(guān)鍵詞]土釘墻支護； 施工方法； 工程應(yīng)用

土釘墻支護是一種利用經(jīng)加固后的原位土體來維護基坑邊坡主體穩(wěn)定的支護方法。它是由土釘、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土面板和加固后的原位土體三部分組成。該支護結(jié)構(gòu)輕型，施工操作方便，是一種較有前途的深基坑邊坡支護方法，適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的粘性土或密實性較好的砂土地層，開挖深度一般不大于15m。

1土釘墻支護施工方法

1.1施工材料及機具

1.1.1原材料

土釘鋼筋宜采用HRB335，HRB400熱軋帶肋鋼筋，網(wǎng)片鋼筋宜采用HPB235熱軋圓鋼筋，使用前應(yīng)調(diào)直、除銹、去油污；水泥選用P.O32.5普通硅酸鹽水泥，也可用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，當(dāng)有防腐或其他特殊要求時，應(yīng)采用特種水泥；細骨料采用干凈、堅硬耐久的中粗砂，細度模數(shù)要求不宜小于2.5，含泥量小于5%；粗骨料采用堅硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15mm；速凝劑質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行標準JC477噴射混凝土用速凝劑的規(guī)定，應(yīng)做與水泥相容性試驗及水泥漿凝結(jié)效果試驗；電焊條、外加劑等其他材料的品種、性能應(yīng)符合設(shè)計要求和相應(yīng)標準的規(guī)定。

1.1.2施工機具

土釘成孔機械根據(jù)土質(zhì)水文和現(xiàn)場環(huán)境條件選用沖擊鉆機、回旋沖擊鉆機、螺旋鉆機、套管跟進鉆機等機具；注漿泵工作壓力2MPa、灰漿流量1.4m3/h～2.0m3/h；混凝土噴射機工作氣壓0.2MPa～0.4MPa，生產(chǎn)率5.0m3/h，水平輸送距離100m，垂直輸送距離50m，要求密封良好且輸送連續(xù)均勻；空壓機應(yīng)滿足噴射機工作壓和耗風(fēng)量的要求；砂漿攪拌機選用小型、便于移動的攪拌機；電焊機、輸漿管、噴射混凝土輸料管、鋼筋彎曲機、切割機等其他機具。

1.2工藝流程

工藝流程為：挖土、整理坡面→鉆孔→土釘置入→注漿→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土→養(yǎng)護。

1.2.1開挖、整理坡面

土釘支護是分層進行的，因此挖土深度不能超過設(shè)計深度，每層開挖深度不應(yīng)超過錨孔下0.5m，土方開挖分段長度控制在15m～20m，機械開挖后，應(yīng)及時對坑壁進行人工修整，土釘墻的墻面設(shè)計坡度為1∶0.2，施工時要求不宜大于1∶0.1。

1.2.2鉆孔

根據(jù)設(shè)計位置放線測量、定出孔位，設(shè)計孔位水平、垂直距離分別為1.5m，錨孔采用KY100型潛孔沖擊鉆機機械干式鉆孔，施工中根據(jù)不同的土層分別使用振動沖擊鉆頭（適用于巖石、大漂石）、麻花螺旋鉆頭（適用于軟粘土）、三翼回旋鉆頭（適用于硬土）進行成孔，機械支架及導(dǎo)向架應(yīng)調(diào)整到與錨孔的傾斜度相適應(yīng)，設(shè)計鉆孔下傾斜度為15°，允許偏差為1°，錨孔的孔位偏差為100mm，設(shè)計孔深分別為10m，12m，15m，9m，8m，7m，孔深應(yīng)大于設(shè)計長度10mm～50mm，設(shè)計孔徑為110mm，孔徑不得小于設(shè)計孔徑5mm。孔內(nèi)虛土應(yīng)用壓縮空氣清洗干凈。

1.2.3土釘置入

成孔后按設(shè)計要求插入Φ22mm的HRB400土釘鋼筋，土釘鋼筋每2m焊接Φ6.5mm的HPB235對中支架，土釘鋼筋的位置、深度應(yīng)符合設(shè)計要求，土釘鋼筋安裝后不得敲擊、碰撞。將壓力注漿的10mm塑料排氣管應(yīng)隨土釘鋼筋同時插入，排氣管應(yīng)放在土釘鋼筋的正上方，排氣管底部綁扎透氣的海綿，外端比錨桿長1m左右。

1.2.4注漿

注漿用純水泥漿，水泥漿用攪拌機攪合均勻，水灰比為0.4～0.5，要求隨拌隨用，水泥漿必須在初凝前用完。采用底部注漿方式，從孔底開始，連續(xù)均勻的進行，漿液以孔滿為準，注漿壓力保持在0.5MPa，在漿液初凝前補漿1次～2次。

1.2.5鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)

按設(shè)計要求，將Φ65mm的HPB235鋼筋按200mm×200mm的網(wǎng)距綁扎，綁扎搭接長度不應(yīng)小于31d，Φ14mm的HRB400加強鋼筋與土釘鋼筋連接后將鋼筋網(wǎng)壓在內(nèi)側(cè)，加強鋼筋與土釘鋼筋的連接必須牢固可靠。

1.2.6噴射混凝土

噴射混凝土厚度為100mm，噴射混凝土的配合比根據(jù)設(shè)計要求進行確定，必須經(jīng)試驗確定，一般可采用水泥∶砂∶碎石=1∶（2～2.5）∶（2～2.5），水灰比宜為0.4～0.45，坍落度宜為80mm～120mm，速凝劑的摻量通常為水泥重量的3%?；旌狭蠎?yīng)攪拌均勻，顏色一致，要求隨拌隨用。噴射時，噴頭處的工作風(fēng)壓應(yīng)保持在0.10MPa～0.12MPa，噴射流與受噴面應(yīng)垂直，保持0.8m～1.2m的距離，噴射應(yīng)分段從下向上進行，噴頭應(yīng)均勻緩慢移動，噴射厚度可在坑壁上打入垂直短鋼筋作為厚度標志，噴射混凝土厚度的允許誤差為±10mm。噴射混凝土接槎應(yīng)斜交搭接，搭接長度為噴射混凝土厚度的2倍以上。冬季施工時，應(yīng)保持噴射作業(yè)區(qū)溫度不低于5℃，混合料進入噴射機的溫度不低于5℃，根據(jù)天氣情況采取有效的保溫措施，使混凝土在達到規(guī)定的強度前不受凍。

1.2.7養(yǎng)護

噴射混凝土終凝2h后，噴水或覆蓋塑料薄膜濕潤養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于14d，氣溫低于5℃時，不得噴水養(yǎng)護。

2土釘墻支護的監(jiān)測

有目的的進行現(xiàn)場安全監(jiān)測十分必要。土釘墻支護監(jiān)測的內(nèi)容包括：支護的結(jié)構(gòu)水平位移、沉降，深層撓曲，結(jié)構(gòu)內(nèi)部收斂、結(jié)構(gòu)內(nèi)力，結(jié)構(gòu)外側(cè)水、土壓力；周圍地層的水平位移、沉降，分層沉降，地層深層水平位移，水、土壓力，地下水位，孔隙水壓；相鄰環(huán)境的地下管線水平位移、沉降，道路水平位移、沉降，道路、建筑物裂縫，建筑物水平位移、沉降，建筑物傾斜。按設(shè)計要求進行監(jiān)測，及時反饋結(jié)果，優(yōu)化調(diào)整設(shè)計參數(shù)和下一步施工措施，以確保支護結(jié)構(gòu)的安全和減少對環(huán)境的影響。

3土釘墻支護工程質(zhì)量驗收檢驗標準

土釘墻支護工程質(zhì)量驗收檢驗標準見表1。

表1土釘墻支護工程質(zhì)量驗收檢驗標準

4土釘墻支護施工注意事項

4.1一定按設(shè)計要求及規(guī)定控制挖土深度，否則，可能會出現(xiàn)塌方、滑坡等不安全的情況。

4.2根據(jù)具體情況，為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌，對于破碎、滑移的土體應(yīng)立即進行初噴，以使表層固結(jié)，確保安全。

4.3在基坑頂部宜設(shè)置寬度為1m～2m的噴射混凝土護頂。

4.4支護的噴射混凝土面層宜插入基坑底部以下，插入深度不少于0.2m。

4.5根據(jù)具體情況設(shè)置泄水孔，如果土體內(nèi)的積水排不出去，土體會變軟或凍融，造成土體膨脹變形，直接影響基坑的安全。

4.6冬季施工應(yīng)做好保溫，以免混凝土面層和土體受凍，造成不安全隱患，施工中可以采用彩條雨布、棉氈覆蓋后電熱毯內(nèi)部加熱的方法進行保溫，彩條雨布、棉氈的層數(shù)可根據(jù)具體情況而定。

4.7注意基坑的實時監(jiān)測，即對支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移、側(cè)向土壓、土體變形、孔隙水壓及周圍環(huán)境的變形等參數(shù)進行監(jiān)測，及時反饋結(jié)果，調(diào)整設(shè)計參數(shù)和施工措施，以確保支護結(jié)構(gòu)的安全和減少對環(huán)境的影響。

4.8土釘墻支護工程的設(shè)計、施工與監(jiān)測宜統(tǒng)一由支護工程的施工單位負責(zé)，以便于及時根據(jù)現(xiàn)場測試與監(jiān)控結(jié)果進行反饋設(shè)計。

5結(jié)語

由于土釘墻施工用機具簡單，可以隨基坑開挖分層分段進行交叉施工，占用場地少，施工周期較短，工程造價低，安全性較高，因此土釘墻支護以其獨特的性能，在基坑支護工程中得到廣泛應(yīng)用。

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