土钉墙施工工艺

土钉墙施工工艺

Ⅰ、工艺概述

土钉墙支护的适应性强，适用面宽，可用于砂土、黏性土或破碎风化岩石。与通常的护坡结构相比较，土钉墙加固的最大特点是其施工简便，工程量小，材料消耗少，而且支护的效果好，是一种经济性的加固形式。

土钉墙作用原理：

1．土钉墙的支护原理来源于隧道的新奥法施工，土钉墙用于露天边坡支护，所不同的是，露天边坡与隧道中结构形式不一样，造成岩体受力，方向有所区别，土钉一般较隧道的锚杆更长，孔径更大．能支护边坡中更深层次和大面积的岩土体。

2．岩土体自身有自动平衡受力的特性．未经扰动的岩土体受力是均衡稳定的，经人为破坏后，未破坏部分岩土体重新平衡受力点。对于岩土体为破碎体状，

图1 ±钉墙代表性横断面示意图层间有泥

化夹层，造成多个受力平衡的岩土体，形成

不稳定的岩土体结构；土钉与岩土体的作

用，一方面是在灌浆锚固后，依靠土钉表面

与岩土体的摩擦作用．将锚固岩土体形成一

个整体．控制岩土体产生侧向位移。另一方

面，依靠土钉控制岩土体沿滑移面的滑移，

土钉墙与墙背岩土体间由钢筋和墙体摩擦力

来阻止岩土体滑动。

3．土钉墙利用有规律布置的高强度大

直径土钉和钢筋网与喷射混凝土，有机地结

合这一个联合受力结构，有效地封闭岩土体

表面．阻止岩石风化和脱落，使有土钉部分

的岩土体形成一个具有复合材料性质的土钉

墙，以此来抵抗墙后的土压力和滑移面的位

移。其次，有了喷网使土钉墙成为一柔性支护体系，使支护更为合理。

图3 -5.2 ±钉墙施工实体固

Ⅱ、作业内容

1．搭设脚手架；2．刷坡嵌平；3．安设伸缩缝、泄水管；4．喷第一次混凝土；5．钻孔；6．按土钉7．灌浆；8．挂网、安垫板紧螺栓；9．喷第二次混凝土：10.喷水泥砂浆；11.坡脚脚墙施工。

Ⅲ、质量标准及检验方法

一、原材料检验

1．水泥：宜用32.5级普通硅酸盐水泥，有出厂合格证及试验报告，性能符合附录16-B要求。

2．粗、细骨料：粗、细骨料的各项指标应符合附录16-B规定。

3．钢筋：品种和规格均符合施工图规定．并有出厂合格证和试验报告。4．外加剂：掺加料，根据施工需要并通过试验确定，符合附录16-B要求。5．拌制用水：一般饮用水均能满足附录16-B要求。

二、土钉墙施工质量检验

1．土钉墙质量检验应符合表1规定。

表2 土钉孔深、间距、长度允许误差及检验标准

土钉墙施工机械配套设备见表3

3-5.3主要配套机械表

1．路堑土石方开挖成型

路堑大批量土石方采用爆破开挖方法，边坡应留2～3m的保护层，按开挖高度12m为一层，每分层开挖高度不得超过4m。保护层开挖部位应用小炮分段开挖，为了减少爆破对边坡的扰动，采用了光面爆破技术。

2．土钉锚固及喷射混凝土试验

在材料进场前，应先通过试验鉴定，合格后方可采用。对土钉锚固及喷射混凝土事先进行试验，取得能满足施工图要求，并切合实际的配合比及施工技术参数，为正式施工提供技术依据。

3．编制施工组织设计

根据核对的工程量、工地特点、工期要求以及施工条件，结合设备能力，做出实施性施工组织设计，应包括施工方法和相应的技术措施、工程数量、所需劳动力、机械设备、材料数量、临时工程、场地布置以及车辆运输等。根据施工组织设计编制好技术交底对操作人员进行交底。

4．土钉墙施工前，充分注意基坑或土坡排水，应在施工前5～7d首先做好墙顶排水设施，降水深度在开挖层以下1. 5m。土坡渗水时应预先设好排水管。

Ⅵ、工艺及质量控制流程

土钉墙施工工艺及质量控制流程见图3。

Ⅶ、工艺步序说明

土钉墙施工随开挖从上而下施工，一般按4m高一层施工土钉墙，12m为一个台阶，待上一个台阶支护完成后，再进行下一个台阶施工。每层施工步骤要点说明如下：

一、搭设脚手架

1．搭脚手架应根据负载要求进行工艺设计，并对作业人员进行技术交底。采用的材料都应经检验质量符合有关规定。

2．搭脚手架时主杆要垂直。立杆时先立角柱，然后立主柱，主力柱完成后，再开始绑扎大小横杆。脚手架搭至三至五步时，就要扎十字撑。撑与地面的角度在45。以内，撑的交叉点应绑扎在柱或横杆上，确保脚手架牢固稳定。

3．由于脚手架的侧向刚度差，为了加强稳定性，可与墙体连结。使用中要定期检查，发现问题及时处理。

二、路堑边坡清方刷坡和平整嵌补

1．边坡基本成型后，镐钎和风镐相配合．按施工图边坡坡率对边坡进行修整·清理干净。

2．为确保外观质量，边坡进行了平整时，对坑凹部分用混凝土或浆砌石进行嵌补，以保证整个坡面一致。若采用光面爆破及镐钎和风镐相配合方法施工，超挖工作量较小，现场也可采用了喷射混凝土进行修补。图3 -5.3 ±钉墙施工工艺及

质量控制流程图

3．岩体坡面清方后要及时进行喷混凝土封闭，以免岩体暴露时间过长而风化脱落，改变其原有的性能和强度。

三、安装伸缩缝板和泄水孔

1．土钉墙每隔15m设置一道伸缩缝，伸缩缝板采用2cm厚的沥青木板，沥青木板宽度为

15cm。

2．墙面板设置泄水孔，泄水孔呈梅花型布置，间距为2.5m，泄水孔进口处设置无砂混凝土板反滤层。无砂混凝土板是由材料3～5mm、5～10mm、10～20mm的各等级砂砾或碎石和水泥混合灌筑成的混凝土块，其配合比为水泥：碎石（或砂砾）-1：6．厚度为10cm．平面尺寸为60×50cm，下口设置5×5cm的缺口，板块渗水性好且有一定强度。

3．无砂混凝土板灌筑时水胶比控制在o．38～0.46之间，防止水过多造成水泥浆下沉堵塞无砂混凝土板，使得砂砾或碎石间无空隙而失去渗水作用，无砂混凝土板与山体接触面采用中粗砂隔离，以增强渗水性，安装无砂混凝土板时要求无砂混凝土板安置在土钉墙面板内，严禁进入面板而影响质量。

4．在无砂混凝土板下口安设一根长25cm的+50mm的透水软管，透水软管入口端用中粗砂固定在无砂混凝土板上，出口端固定在钢筋网上并用纸或黏土封口，避免了面板混凝土喷射时堵管，施工完后再使管口畅通。

四、喷第一次混凝土

1．为了保持边坡稳定，及时封闭岩壁，在开挖后即刻喷射一层5cm的厚混凝土，采用PH30转子式喷射机进行干喷，其配合比为水泥：砂；砾石：速凝剂-1：2：1.5：o．03，采用普通硅酸盐水泥C32.5级，砂为中粗砂，砾石为10～15mm，水胶比控制在0. 40～0.45之间，混凝土干料拌制采用搅拌机。

2．喷射时以混凝土表面平整，出现光泽，骨料分布均匀，回弹量小为度。采用s型循环法或螺旋形移动喷头喷射，喷枪尽量垂直坡面，并保持1．o～1. 5m间距为宜，混凝土终凝(6h)后，进行洒水养护，养护时间为10～14d。

五、钻孔

1．初喷射混凝土达到70%强度后，进行土钉钻孔作业。土钉孔径为φ100mm,设计深度为6m、10m、12m．孔深较土钉长0.15m。

2．采用潜孔钻机进行钻孔作业，孔身与水平方向呈下倾1 5度角，并应保证孔距和倾角的准确性。

3．钻孔时严禁带水作业，以免孔位太深废渣堵孔，钻孔完毕进行清孔，清孔利用风钻高压空气把废渣排挤出来，清孔时风钻还要进行空钻，避免出渣太多堵孔，同时注意防护废渣飞出孔时伤人。

六、安装土钉

1．土钉：φ25mm的II级钢筋，相应配套件有：焊接在钢筋上的定位托架、焊接在土钉端头的螺丝端杆和端杆螺母（见图3 -5.5）；土钉长12m、10m、6m三种，间距为1.6m（竖）×1.8m （横）矩形布置。

2．土钉是在加工场地加工后运往工地，包括螺丝杆件的焊接和固定托架的焊接，端杆与锚杆为接触对焊，放入土钉前，用高压风清孔，杆体居孔中间，因土钉长6—12m，钢筋插入时容易变形而导致偏斜，使得钢筋无法插入，为此，事先在钢筋上每隔3—5m设置3根圆弧形导向筋（即托架），以确保钢筋位置居中，同时便于灌浆的正常进行。

3．清孔过后进行土钉安置，同时插入两根管子，一根为高压灌浆管，用于灌浆，另一根为排气管，用于灌浆时排出孔内空气，以免产生空洞而影响土钉质量，灌浆时灌浆管直插孔底，排气管距灌浆管为100～120cm。

七、灌浆

1．土钉安设完毕后用M30水泥砂浆灌筑，灌浆压力为0.2～0.4MPa，灌浆时要随时掌握灌浆情况，开始时灌浆很快，当灌浆速度变慢时，排气管排气也由多变少，这说明孔内砂浆灌筑已达