建筑工程深基坑土钉墙施工工艺分析

刘保丽+范群宗

摘 要： 随着我国建筑工程事业发展速度的不断提升，为确保建筑工程深基坑施工的质量，施工企业必须重视其施工技术的合理选择，土钉墙施工作为建筑工程深基坑施工的主要技术之一，要求在充分了解土钉墙支护深基坑作用的同时，规范施工流程，只有这样才能提高工程的整体质量，实现其经济效益。

关键词： 土钉墙；建筑工程；深基坑支护；作用

随着高层建筑和地下空间的利用和发展，我国的深基坑工程日益增多，无论是技术难度还是工程规模都越来越大。尤其是在地质条件较差或较复杂的地区，传统的基坑支扩方法已不能满足当前发展的需要。复合土钉支护技术中，土钉主动支护土体，并与土体共同作用，尽可能保持、利用、提高基坑边壁土体的原有强度，将传统支护方式中对支护结构形成荷载效应的扰动土体转化为支护结构的一部分，从而可以有效地应用于软土地区等特殊地质条件下的基坑支护，而且具有工艺简单、造价低、工期短等优点。 但是目前复合土钉支护技术无论在理论分析方法与设计理论还是在工程实践方面都还不够成熟与完善。

一、土钉墙支护深基坑的作用

土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制，在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式，随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板，最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内，通过土钉和土一起完成作业，进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度，如地下水位在坑底以上时，必须根据实际施工要求，进行有效排水与截水施工。

二、建筑深基坑支护中土钉墙施工流程

1、基坑开挖

土方挖运和喷混凝土护壁是一条流水线的不同工序，必须紧密结合，在不运土的情况下，安排挖机进行修边坡，配合好支护工作。

大面积基坑开挖，由于地表层的滞水和深层的渗水及降雨，会造成基坑大量积水。这些水如不及时排出势必影响施工，所以在坑的四周、坑内每隔30m挖一条积水沟和相应的积水坑。每一层开挖基本上做到积水沟与积水坑连成网络，并及时将积水抽出坑外。

2、钻设钉孔

选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业，其成孔工具为洛阳钻机，将其孔径设置为80毫米，深度应确保其超过土钉长度100毫米，成孔倾角为15度。每钻进1米，并进行倾角地测量，避免偏向等情况的出现。

3、土钉制作、安装

土钉使用前须除锈，除油、焊牢（搭接焊长不少于10倍的钢筋直径）；为保证土钉插入孔后居孔中央位置，以便在注浆后增大钢筋与砂浆的握紧力，土钉应焊托架，托架为对中支架，相邻两托架间距2m；注浆管同土钉插入锚孔时，对注浆管下端口应采取保护措施，以免堵塞；注浆管必须随土钉下至孔底，若中途注浆管脱落，必须重新安装土钉；注浆的水泥浆液按设计配比进行，水灰比为0.45-0.55，速凝剂用量为水泥用量的3%，控制压力0.2-0.4Mpa；注浆时，要做到边注浆边往外拉动注浆管，不可拉动得太快，以免造成水泥浆脱节而使浆液不够饱满；注浆开始或中途停止超过30min时，就用水清洗注浆机及注浆管，重新注浆；砂浆严格按配合比计量并搅拌均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆应在初凝前用完，并严防石块，杂物混入；注浆过程中观察孔口返浆情况，如孔口返浆用粘土在孔口围僵，确保浆液的密实。

4、注浆

选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业，其作业流程为在孔底插入注浆管，确保管口与孔底之间距离200毫米，注浆管应同时进行注浆与拔出作业，确保注浆管底能够在浆面以下，确保注浆过程中可以顺利从孔口流出，并将止浆阀设置在孔口，选用压力注浆的方式进行施工，确保水泥浆强度为M20，注浆压力控制在1到2Mpa之间。

5、挂网、泄水管孔布设

（1）挂网。挂Φ6.5@200（双向）钢筋网，挂网时间应在注浆4h后进行。网距壁面30mm，与井字型钢筋架焊接在一起或用22的铁丝扎牢。采用螺纹钢与同层土钉贯穿作为联系肋筋，Φ14肋筋与网面钢筋绑扎或焊接牢靠。支护面沿水平和竖直向预埋长500-1000mm直径50mm外罩滤网的PVC管作为泄水管，管子口部四周用水泥浆封固。

（2）喷射混凝土面层。待钢筋网编制与连接筋焊接完成后，应及时喷射混凝土面层。本基坑采用9m3空压机喷射装置，喷射混凝土配合比严格按实验室配制单，同时加入一定量的外加剂，速凝剂的掺入比为3%，喷射混凝土强度等级≥C20。

6、复喷表层混凝土

选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工，其设计强度必须在C20左右，其厚度应控制在80毫米。第一，选用干拌方式，混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工，混凝土喷射施工过程中根据实际情况，可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后，及时完成土钉锚固作业，结束焊接钢筋网施工后，必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式，由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间，确保其不出现掉浆现象后，进行第二层混凝土再喷射作业，直至其厚度符合设计规定。

三、建筑工程深基坑土钉墙施工质量控制

1、护筒中心和桩中心的偏差不能超过5cm，埋深不能低于1m，泥漿的比重最好控制在1.1～1.2，孔底沉渣的厚度不能超过15cm；钢筋笼安放位置准确，钢筋连接满足规范要求；水下浇筑混凝土施工需要连续作业，保证导管埋入混凝土内深度不小于2米，速度适宜，避免堵管或钢筋笼上浮，同时桩头超灌1米。灌注桩混凝土养护完成后，按照相关规范和设计要求进行质量检测，确保质量合格。

2、土层锚杆在开挖的深基坑墙面或者尚未开挖的基坑立壁土层钻孔，在达到要求的深度后再次扩大孔的端部，一般形成柱状。实施锚杆支护技术施工，主要将钢筋、钢索或者其它类型的抗拉材料放入孔内，然后灌注浆液材料，令其和土层结合成为抗拉力强的锚杆。这样的支护技术能够让支撑体系承受很大的拉力，有利于保护其结构稳定，防止出现变形，同时还具有节省材料、人力，加快施工进度。

3、在深基坑支护完成后的施工期间，无坑壁坍塌问题出现，通过仪器对周围建筑物进行监测，无明显的变形现象出现。混凝土灌注桩和锚杆支护能够保证该工程的顺利进行，并且保障周围的建筑物的安全，因此实施深基坑支护施工方案是可行的。

四、结束语

综上所述，建筑工程是关系到国民经济增长的重要工程，随着我国房地产事业发展速度的不断加快，其建设要求也不断提升，土钉墙施工技术作为建筑工程施工的重要技术之一，其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。只有确保其施工工艺的规范性，充分掌握其技术要点，才能有效提升其整体质量。■

参考文献

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