浅析钢管锚钉支护技术在基坑工程中的应用

摘要：土钉因其材料用量和工程量少、施工设备轻便、操作方法简单、结构轻巧、柔性大、施工所需场地小及安全可靠等优点，本文就主要综论述了其施工工艺及控制要点，并对施工过程中易出现的问题提出了处理措施。

关键词：钢管土钉；土钉墙；基坑支护；注浆孔

Abstract: soil nail because of its material amount and quantity of construction equipment, deft, less operation method is simple and the structure to be dexterous, flexible big, construction site required for small and safe and reliable, this paper discusses the main in the construction technology and control points, and construction process of the problems occur during treatment measures are put forward.

Keywords: steel tube soil nail; The soil nailed wall; Foundation pit supporting; Grouting hole

中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

某综合商住楼建筑工程项目位于城市中心地带,自然地坪标高为-1.300m，坑底标高为-6.600m，局部标高为-7.200m，所以基坑开挖最深度为5.9 m。基坑长度约107m。基坑东、西、北侧分布多条给水管道,管径0.1 m~0.7m,场地东侧临街为民房,为保证工程的顺利进行，采用土钉墙进行围护。土钉支护是当前采用的边坡土体补强的主要手段，通过钢管锚钉与土体和喷射混凝土面层共同工作，形成补强复合土体，达到稳定边坡的目的。边坡位移一般不超过2‰。土钉墙支护比传统围护方法(钻孔灌注桩、深层搅拌桩)造价低、工期短、无泥浆污染等，支护后的边坡稳定又安全。

土钉支护适用于地下水位较低或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土等，不宜用于淤泥质土、饱和软土及未经降水处理地下水以下的土层。场地土质较好且均匀，基坑开挖深度在5～15 m范围内时，可采用土钉支护方法。

2基坑支护方案

2．1施工准备

(1)土钉采用φ48x3.5钢管，土钉水平安放角为10°和20°，根据开挖深度布置土钉的排数，垂直方向间距为0.9，0.93，1.0，1.1，1.2，1.4，1.5m，水平方向间距为1 m，均采用梅花形布置(图1)。

图1钢管钉竖向布置示意

(2)采用低压注浆，注浆压力控制在0.4～0.6 MPa。注浆采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5，注浆量不少于20kg／m，水泥浆应拌和均匀，做到随拌随用，一次拌和的水泥浆在初凝前用完。

(3)喷射混凝土强度等级为C20，厚度为100mm，混凝土配合比为水泥：砂：石为1：2：2，喷射混凝土中添加5％～6％的速凝剂。钢筋网规格为φ8@200，双向布置，加强筋规格为2φl4。

(4)施工机具、设备采用空压机、混凝土喷射机、注浆机、钢管冲击机、电焊机和搅拌机。

2．2施工工艺

工艺流程为：测量定位放线开挖工作面、修整边坡土钉制作、安放绑扎钢筋网、连系筋喷射混凝土土钉注浆。

(1)放线。先用测量仪器准确定出地下室外墙轴线位置，预留操作面，用石灰做出开挖线标志。

(2)土方开挖。基坑放线后即可开挖。边开挖边支护，每层开挖深度为1.50m，分层开挖，分层支护，挖完亦支护完。

(3)修坡。土方开挖后，按照设计剖面坡度修理基坑边坡，要求坡面修理平整，确保喷射混凝土的质量。

(4)土钉制作、安放。土钉第一根末端封闭，做成尖端，在土钉四周开注浆小孔，小孔直径为5～8mm，小孔在土钉上呈螺旋状布置，间距为500mm。土钉口部2.5m范围内不设置注浆孔。采用钢管冲动机将加工好的土钉按照设计标高、间距打入土体内。如深度不够需加接土钉时，土钉与土钉的连接部位采用钢筋焊接，搭接长度为30 cm。如遇建筑物基础和管线障碍，应设法避开。边坡顶部垂直土钉距基坑边1.5 m，土钉长度为1.50m，间距为2m。

(5)绑扎钢筋网。钢筋网片规格一般为φ8@200，双向布置，为加强面层与土钉协调受力，使钢筋网牢固地固定在边壁上，增加φl4mm的连系筋，焊成井字形，将土钉与井字架焊牢，接头部分要预留一定的搭接长度(图2)，锚管端部、连系筋、三角筋应相互焊牢(图3)。

图2钢筋网片平展示意

图3锚管锁定示意

(6)喷射混凝土。面层混凝土在钢筋网编焊工作完成后进行，喷射混凝土的射距在0.8～1.5in范围内，从底部逐渐向上部喷射，射流方向一般应垂直喷射面。在施工搭接处应清除杂质，在喷射前用水润湿，确保喷射混凝土搭接良好，保证喷射混凝土质量，不发生渗水现象。

(7)土钉注浆。在面层喷射混凝土达到一定强度时才能注浆，注浆前先用高压水管插入管底部，冲洗钢管，直至出现清水。然后从钢管底部开始注浆，边注浆边拔管，再进行口部高压灌浆。土钉注浆通过两方面控制：一是注浆压力控制在0.4～0.8 Mpa；二是注浆量控制在40kg／m左右。为防止土钉端部发生渗水，在土钉成孔之后、喷射混凝土之前，将土钉周围用粘土及水泥袋填塞密实，注浆饱满，即可避免出现土钉头渗水现象。

3施工监测

土钉墙施工须以信息化施工作为保障，因此测试工作是必须的，测试项目包括：(1)边坡的水平位移，报警值为2 mm／d，连续3 d；(2)边坡的沉降观测，报警值为1 mm／d，连续3d。

正常情况下，每天测量一次，开挖过程或阴雨天时须跟踪观察，每2 h测一次，提供信息数据。对支护位移的量测至少应有基坑边坡顶部的水平位移与垂直沉降，测点位置应选在变形最大或局部地质条件最为不利的地方，测点总数不宜少于3个，测点间距不宜大于30m。当基坑附近有建筑物等设旋时，也应在相应位置设置测点，用精密水准仪和经纬仪量测。

4应急抢险措施

4．1治水处理

本工程地下水位约在地表以下l m，含水率为30％左右，含水量较大。雨水或其他地面水量较多时，应在地面沿坡壁四周、距坑壁1.0～1.5 m处设置排水沟，将雨水或其他地面水引流到远离基坑的地方排出，在排水沟与坑壁之间的地面喷射钢筋混凝土。以防坑边地面渗水。

当坑壁含水量较大并出现渗水或涌水现象时，喷护前在土钉上方20～40cm处设置长度为3～5 m的引流管，水平间距为2.0～2.5m，以减少边坡的水压和保持边坡的干燥，以利于喷射混凝土施工，在较潮湿的土壁上喷射混凝土时，应添加适量的速凝剂。

当坑底渗水较严重时。在坑底距坑壁1.0m处设置排水沟，将水引流至远离坑壁的集水坑，抽排到地面的排水沟内。土挖至坑底时，为防止地下水和软土上涌，应随挖随做混凝土垫层，以便将坑底封死。

4．2局部裂缝处理

局部坑壁位移过大、坑边出现裂缝时，可在适当位置加密加长布置土钉并采取外层拽拉加固措施，以防止变形扩大，确保边坡的稳定。必要时可在局部区域坑外卸载，确保基坑安全。

4．3局部滑塌处理

一般可在塌方处口部打垂直锚杆桩和焊接横向拉筋，将边坡外积土回填，及时喷射被面层，重新打入加长加密的土钉并同时注浆。

5结语

(1)基坑边坡挖开后，应及时进行支护，缩短基坑边坡暴露时间。

(2)土钉按照设计要求制作。土钉成孔时，控制土钉水平、垂直间距误差为10cm。土钉角度误差为5°。

参考文献:

[1]朱智宇，结合实践分析深基坑支护工程的安全施工．建材与装饰，2008年 第05期

[2]徐宜和，基坑工程技术现状分析[J]．四川建筑科学研究，2005年06期．

[3]赵志缙，赵帆．高层建筑施工[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．

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