摘要：在现代建筑工程深基坑工程施工中，土钉墙起着非常重要的作用。本文着重分析了土钉墙和复合土钉墙支护技术在深基坑施工中的应用，通过实践证明，此技术既保证了基坑安全，又大大降低了工程造价，以此证明了土钉墙支护技术是值得在同类型工程中推广的。
关键词：建筑工程;土钉墙；深基坑；基坑支护
一、土钉墙的特点
土钉支护技术以其自己固有的特点，被广泛地应用于基坑边坡支护。其应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定，主要有以下特点：①施工机械设备简单，易于推广。由于钉长一般比锚杆的长度小得多，不用复杂的机械去加预应力，所以施工机械设备简单。②基坑开挖分层分段开挖作业，可以交叉进行施工，施工效率高，施工周期短。③施工占用场地小，对放坡困难、现场狭小、有相邻建筑物时优越性尤其明显。④土钉墙支护结构造价比其他支护结构造价明显低。
土钉墙支护不但应用于临时支护结构，而且也应用于永久性构筑物的支护，当应用在永久性构筑物时，喷射混凝土面层的厚度需要适当增加并要合理考虑其美观性，目前土钉墙支护的应用领域主要有：①作为基坑开挖工程的临时支护，用于高层建筑、地下结构等深基坑开挖等；②作为永久性挡土结构，一般在施工开挖时作为临时支护使用，如隧道洞口两侧挡墙和洞门的上端挡墙，路堑路堤的土坡挡墙、桥台挡墙等；③用于加固和修理现有的各类挡土墙以及各类支护结构发生失稳时的抢险和加固；④用于基坑边坡的加固。
二、土钉墙施工技术
1.土方开挖
基坑开挖应分步进行,分步开挖深度主要取决于暴露坡面的“直立”能力。另外,当要求变形必须很小时,可视工地情况和经济效益将分步开挖的深度降至最低。在粒状土中开挖深度一般为0.5～2.5m,对超固结粘性土则开挖深度可较大。考虑到土钉施工设备,分步开挖至少要6m宽。保持坡面稳定的坡面面积。当要求变形必须很小时一般为10m。开挖长度则取决于交叉施工期间能开挖可按两段长度分先后施工,长度使用的开挖施工设备必须能挖出光滑规则的斜坡面,最大眼度地减小支护土层的扰动。任何松动部分在坡面支护前必须予以清除,对松散的或干燥的无粘性土,尤其是当坡面受到外来振动时,要先进行灌浆处理,在附近爆破可能产生的影响也必须予以考虑。当采用挖土机挖土时,应辅以人工整修。
工程建设中,每层开挖深度为相应层的土钉设计深度再加0.5m,借以方便支护作业进行。作业过程中,与封土主开挖配合十分重要。严防土方开挖超范围和超挖,否则易造成事故。工程在开挖时,规定每次开挖深度2.5m,但土方作业队为赶进度,一次开挖深度达4.5m,由于离铁路线仅有3.5m,加上每天有载重列车运行,结果造成局部坍塌,危及铁路安全。如果造成铁路运营中断,后果不堪设想,后经一夜抢修,方排除险情。由此可见,土钉墙施工应与土方开挖密切合作,确保基坑施工安全,这是至关重要的。
2.排水
施工时,应提前沿坡顶挖设排水沟排除地表水,并在第一步开挖喷射混凝土期间可用混凝土做排水沟覆面。一般对支挡土体有以下三种主要排水方式。(1)浅部排水使用300～40m长的管子可将坡后水迅速排除。这些管子直径通常为100mm,其间距依地下水条件和冻胀破坏的可能性而定。(2)排水管长度通常比土钉长,管径50mm,上斜5。或10。间距取决于土体和地下水条件,一般被面每大于3m布置一个。(3)坡面排水采取贴着坡面按一定的水平间距布置竖向排水措施,其间距决定于地下水条件和冻胀力的作用,一般为1～5。这些排水管在每步开挖的底部有一个接口,贯穿于整个开挖面。在最底部,由泄水孔排入集水系统。排水道可用土工聚合物预制,并要保护(如采用聚乙烯材料包扎),防止喷射混凝土时渗入混凝土,坡面排水可代替前述浅部排水。
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3土钉施工
(1)钻孔
钻机机具采用小型麻花钻机和洛阳铲相结合,钻孔直径为110mm,钻孔深度按设计要求。施工中,深度控制以钻杆为准,同时在成孔后进行复核。施工前,应对钻孔深度范围内的地下管线进行调查,以免造成不必要的损失在北侧第二层土钉施工中,由于甲方未能提供详细的地下管线情况,加之钻机操作人员经验不足,竟打穿了一根直径1.2m的地下水管,造成了大量漏水当时正值晚上居民用水高峰,整条下水管充满,无法下去从里面堵漏就利用原来打穿水管的土钉孔,量好距水管的距离,用一根钢筋在前面绑扎一个布口袋。按照量好的距离送入孔内,然后对布袋进行注浆,布袋充满浆后正好填堵在打漏的位置。据观察,堵漏效果良好在粘性较大的土中,采用洛阳铲打孔效率较高而麻花钻机则因粘土粘在钻杆上,无法出渣,易造成电机过载烧毁。在砂卵石层,采用麻花钻机用冲击器将花管土钉打入砂卵石层。然后用高压水冲洗、注浆,效果较好。
(2)土钉制作
土钉材料统一选用32螺纹钢筋,钢筋接长采用对焊。对中支架间距为1～2m,导帽为圆锥形,封孔布袋采用无纺布制成,绑在距孔口3～4m处为了使锚杆位于锚孔中央,沿锚杆轴线方向每隔2m设置一个对中央支架,对中支架采用6钢筋制作,并做成非对称型,即水平方向两侧尺寸一样垂直方向下面一个要比水平方向两侧高1～2cm,垂直方向上侧一个不设在制作时,先将6钢筋切成10cm,弯成弧形后,再与锚杆焊接。因该锚孔注浆采用口部注浆,因此在锚杆上安装了中10塑料管排气管装置。其具体做法为10排气管用扎丝绑扎在锚杆正上方,离杆体里端5～10Cm,其外端比杆长1m锚孔选好后，及时尽快安制锚杆。同时结合工程实践经验,本工程严格要求认真检查锚杆质量,确保组装时符合设计要求在安放时,应防止杆体扭压、弯曲。无对中支架的一面朝上,放好后用嘴吸排气管,检查是否通气,否则抽出重做。锚杆放入锚孔深度应不小于锚杆长度的95%,安放后不得随意敲击、悬挂重物。焊接锁紧装置:锚杆安放后,在锚杆头部焊接锁紧装置。具体为:锁紧装置用4根长20cm的25螺纹钢筋成井字形焊在锚杆上,离开边壁表面或初喷硅面2～3cm锁紧装置与钢筋网点焊在一起,使锚杆的锚固力均匀地传递到整具支护面。
(3)注浆
注浆材料选用525号早强普通硅酸盐水泥,水灰比0.45,掺入5%早强剂和1%的膨胀剂。注浆压力0.3～1.0MPa.
3.喷射混凝土
喷射混凝土配合比,采用水泥:砂:石子一1:2:2。作业顺序为该层土钉施工结束后,按设计要求进行修坡。达到要求后,先喷一层3Cm厚的混凝土,挂上钢筋网,然后一次喷射混凝土至设计厚度(10Cm)在细砂层,往往有水渗出。在进行土钉施工过程中,易出现片帮现象这时要先喷一层有速凝剂的混凝土,防止片帮发生,然后再打土钉、挂网和喷射混凝土。
4淤泥段施工
淤泥层的自稳时间短无法维持土钉孔不坍塌。因此，在开挖前沿红线预先打入间距为0.3m、深度为1.5的钢管,进行超前支护。开挖后,立即喷射混凝土时进行封闭,再进行土钉施工及挂网喷身寸混凝土至设计厚度。
结束语：
综上所述，本文主要探讨了建筑工程张深基坑中土钉墙的应用技术。介绍了深基坑运用土钉墙施工技术支护的过程中常用的处理方法,希望能为以后同类工程建设提供参考。
参考文献：
［1］都智刚土钉墙支护技术的研究与应用［J］科技情报开发与经济,2009(25).
［2］刘学军,陈正大.土钉支护技术及其作用机理研究［J］.中国科技信息,2006(21).
［3］杨志银,张俊,王凯旭.土钉墙技术的研究及应用［J］.岩土工程学报2005(02)
论文作者:龚佑伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/6
标签：基坑论文; 混凝土论文; 深度论文; 锚杆论文; 钢筋论文; 间距论文; 钻机论文; 《基层建设》2017年第8期论文;