复合土钉墙支护技术

复合土钉墙支护技术

一、分项工程状况

依据地质勘察报告，本工程自然地坪平均标高为27.35m（不同的施工区域，地坪标高不同），场区地层以第四纪沉积的粘性土、粉土和砂土交互层为主，在局部沟、塘区域形成新近沉积层，厚度不超过5m；南指廊中部开挖深度为10.7m，核心区开挖深度为12.11m，两翼开挖深度为5m，总护坡面积约27200m2，因开挖深度较深，根据场区地质状况，决定采用土钉墙支护形式进行支护。

二、施工方法及创新点

自然地坪下1.2m，10o倾角。土钉层间距1.5m，二级钢筋Ф18，孔径130mm。放坡1:0.2。

往下每1.5m一道，共八道

施工方法：

1、修坡

基坑开挖作业用挖土机。对挖掘后的边坡需用人工进行修整，确保边坡的立面角和壁面的平整度。当遇有上层滞水影响时，要在坡面上每隔1m插放一个泄水孔，疏导滞水对坡面的破坏作用。

2、编扎钢筋网

钢筋网按照Ф6.5@250×250编制，如遇到边坡土方稳定性差，在修好坡后，先喷射一层混凝土，然后再按正常顺序编扎钢筋网。上下层的竖向钢筋搭接，长度大于一个网格，以保证钢筋网的整体性。

3、成孔

本工程主要采用人工洛阳铲成孔，深度12.11m土钉墙成孔直径为130mm，水平夹角10o。由于场区地下水位较高，含砂量大，人工成孔较困难土层时，打管成孔，以确保土钉孔的成孔质量。在成孔过程中，需将孔中的残土清除，确保有效孔深，才能保证下道注浆工艺的质量。

4、土钉制作与安放

为保证土钉能定位于孔的中心位置，需沿长度每隔2m焊上定位支架，定位支架的高度要确保使锚筋能够居中。

插筋前应检查锚筋，包括长度、注浆管是否有漏浆等。插筋时应抬起后部使之与成孔角度相同，徐徐插进，防止碰坏孔壁。筋插入孔后应注意留出锚筋外露部分以满足固定长度。

为了控制土钉墙的水平位移，故将原12.11m深度的土钉墙中第三层土钉改为预应力锚杆，预应力锚杆直径为130mm，锚杆总长度为16m，其中非锚固段长度为4m，锚固段长度为12m，锚杆采用2Ф18钢筋，锚头用一根Ф25钢筋与锚体2Ф18钢筋焊接，锚杆的设计拉力值为15t/根，张拉锁定值为11t/根。

5、注浆

注浆质量时保证土钉抗拔力的关键。在施工中必须认真按照设计要求，严格控制配料比，并根据施工需要，在浆液拌制过程中添加早强剂，以确保浆液的流动性和提高早期强度，使土钉早日进入工作状态。注浆方式为底部注浆，即将注浆管插入孔底（距孔底200mm左右），浆液从孔底开始向孔口灌填。注浆一般不少于2次，保证浆液挤满孔壁。

向孔内注入浆体的充盈系数为1.05~1.15，强度为M20，尤其对于在砂卵石层中的注浆，更要保证注浆质量。

浆体应搅拌均匀并立即使用，开始注浆前、中途停顿或作业完毕后需用水冲洗道路。

6、土钉端部焊接

土钉端部应与加强筋、钢筋网互相焊接。各钢筋的位置由里向外是：钢筋网、横向弯钩主筋及横向加强筋（连接筋）。

土钉钢筋外露部分做90度弯钩，弯钩长度不小于钢筋直径的10倍（土钉钢筋为18mm弯钩长度不小于200mm），次弯钩紧压钢筋网，且与横向加强筋（Ф18）进行焊接，采用单面焊，焊缝长度不小于土钉钢筋直径的10倍。

7、喷射混凝土

喷射混凝土强度等级采用C20，其配比为：水泥：砂：碎石：水=1：2：2：0.5（以试验室确定为准），碎石的最大粒径不超过12mm，喷射混凝土机的工作压力为0.3~0.4Mpa，喷射厚度80mm。当采用两次喷身时，第一次喷射厚度以不完全覆盖钢筋网为宜，以便第二次施喷时有部分钢筋网与第二次喷射混凝土层连接。

每层喷射混凝土应从下至上螺旋进行，这样可防止喷射混凝土自重悬吊于上层土钉，增加上一层土钉荷载，尤其是当上层土钉注浆和喷射混凝土尚未达到一定强度时，更应尽量避免。

创新点：

1）支护深度大（最大深度12.11m），土钉锚固深度深。

2）为了控制土钉墙的水平位移，土钉墙中第三层土钉改为预应力锚杆。

3）施工面积大，各区域土质情况各异，需针对不同土质制定针对性支护方案。

三、保证质量的措施

1、技术人员在放出定位轴线、点后，需会同有关人员进行桩位复核，使偏差控制在允许范围内。

2、配备专职测量员进行质量控制，及时恢复灰线，将基槽开挖线下口线测放到基底，控制开挖标高。

3、挖土过程中配备足够的人员，随时清槽和修坡

四、直接经济效益和社会效益

该项方案总施工工期为66天，较其他护坡支护方案节省工期，为结构基础施工抢出宝贵时间。方案的合理性保证了基坑内桩基施工、承台施工以及地下结构施工的安全、有效、快捷。