土釘墻支護施工方法及工程應用

杜娟

[摘要]在軟土地區基坑支護中為了發揮土釘墻支護的優勢，可輔以水泥攪拌樁組合支護手段構成復合土釘墻，來提高土釘支護設計與施工的安全與經濟性。本文結合土釘墻支護的實際工程，對土釘墻支護施工方法進行了總結。

[關鍵詞]土釘墻支護； 施工方法； 工程應用

土釘墻支護是一種利用經加固后的原位土體來維護基坑邊坡主體穩定的支護方法。它是由土釘、鋼絲網噴射混凝土面板和加固后的原位土體三部分組成。該支護結構輕型，施工操作方便，是一種較有前途的深基坑邊坡支護方法，適用于地下水位以上或經降水后的粘性土或密實性較好的砂土地層，開挖深度一般不大于15m。

1土釘墻支護施工方法

1.1施工材料及機具

1.1.1原材料

土釘鋼筋宜采用HRB335，HRB400熱軋帶肋鋼筋，網片鋼筋宜采用HPB235熱軋圓鋼筋，使用前應調直、除銹、去油污；水泥選用P.O32.5普通硅酸鹽水泥，也可用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥，當有防腐或其他特殊要求時，應采用特種水泥；細骨料采用干凈、堅硬耐久的中粗砂，細度模數要求不宜小于2.5，含泥量小于5%；粗骨料采用堅硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15mm；速凝劑質量應符合現行標準JC477噴射混凝土用速凝劑的規定，應做與水泥相容性試驗及水泥漿凝結效果試驗；電焊條、外加劑等其他材料的品種、性能應符合設計要求和相應標準的規定。

1.1.2施工機具

土釘成孔機械根據土質水文和現場環境條件選用沖擊鉆機、回旋沖擊鉆機、螺旋鉆機、套管跟進鉆機等機具；注漿泵工作壓力2MPa、灰漿流量1.4m3/h～2.0m3/h；混凝土噴射機工作氣壓0.2MPa～0.4MPa，生產率5.0m3/h，水平輸送距離100m，垂直輸送距離50m，要求密封良好且輸送連續均勻；空壓機應滿足噴射機工作壓和耗風量的要求；砂漿攪拌機選用小型、便于移動的攪拌機；電焊機、輸漿管、噴射混凝土輸料管、鋼筋彎曲機、切割機等其他機具。

1.2工藝流程

工藝流程為：挖土、整理坡面→鉆孔→土釘置入→注漿→鋪設鋼筋網→噴射混凝土→養護。

1.2.1開挖、整理坡面

土釘支護是分層進行的，因此挖土深度不能超過設計深度，每層開挖深度不應超過錨孔下0.5m，土方開挖分段長度控制在15m～20m，機械開挖后，應及時對坑壁進行人工修整，土釘墻的墻面設計坡度為1∶0.2，施工時要求不宜大于1∶0.1。

1.2.2鉆孔

根據設計位置放線測量、定出孔位，設計孔位水平、垂直距離分別為1.5m，錨孔采用KY100型潛孔沖擊鉆機機械干式鉆孔，施工中根據不同的土層分別使用振動沖擊鉆頭（適用于巖石、大漂石）、麻花螺旋鉆頭（適用于軟粘土）、三翼回旋鉆頭（適用于硬土）進行成孔，機械支架及導向架應調整到與錨孔的傾斜度相適應，設計鉆孔下傾斜度為15°，允許偏差為1°，錨孔的孔位偏差為100mm，設計孔深分別為10m，12m，15m，9m，8m，7m，孔深應大于設計長度10mm～50mm，設計孔徑為110mm，孔徑不得小于設計孔徑5mm。孔內虛土應用壓縮空氣清洗干凈。

1.2.3土釘置入

成孔后按設計要求插入Φ22mm的HRB400土釘鋼筋，土釘鋼筋每2m焊接Φ6.5mm的HPB235對中支架，土釘鋼筋的位置、深度應符合設計要求，土釘鋼筋安裝后不得敲擊、碰撞。將壓力注漿的10mm塑料排氣管應隨土釘鋼筋同時插入，排氣管應放在土釘鋼筋的正上方，排氣管底部綁扎透氣的海綿，外端比錨桿長1m左右。

1.2.4注漿

注漿用純水泥漿，水泥漿用攪拌機攪合均勻，水灰比為0.4～0.5，要求隨拌隨用，水泥漿必須在初凝前用完。采用底部注漿方式，從孔底開始，連續均勻的進行，漿液以孔滿為準，注漿壓力保持在0.5MPa，在漿液初凝前補漿1次～2次。

1.2.5鋪設鋼筋網

按設計要求，將Φ65mm的HPB235鋼筋按200mm×200mm的網距綁扎，綁扎搭接長度不應小于31d，Φ14mm的HRB400加強鋼筋與土釘鋼筋連接后將鋼筋網壓在內側，加強鋼筋與土釘鋼筋的連接必須牢固可靠。

1.2.6噴射混凝土

噴射混凝土厚度為100mm，噴射混凝土的配合比根據設計要求進行確定，必須經試驗確定，一般可采用水泥∶砂∶碎石=1∶（2～2.5）∶（2～2.5），水灰比宜為0.4～0.45，坍落度宜為80mm～120mm，速凝劑的摻量通常為水泥重量的3%?；旌狭蠎獢嚢杈鶆颍伾恢拢箅S拌隨用。噴射時，噴頭處的工作風壓應保持在0.10MPa～0.12MPa，噴射流與受噴面應垂直，保持0.8m～1.2m的距離，噴射應分段從下向上進行，噴頭應均勻緩慢移動，噴射厚度可在坑壁上打入垂直短鋼筋作為厚度標志，噴射混凝土厚度的允許誤差為±10mm。噴射混凝土接槎應斜交搭接，搭接長度為噴射混凝土厚度的2倍以上。冬季施工時，應保持噴射作業區溫度不低于5℃，混合料進入噴射機的溫度不低于5℃，根據天氣情況采取有效的保溫措施，使混凝土在達到規定的強度前不受凍。

1.2.7養護

噴射混凝土終凝2h后，噴水或覆蓋塑料薄膜濕潤養護，養護時間不得少于14d，氣溫低于5℃時，不得噴水養護。

2土釘墻支護的監測

有目的的進行現場安全監測十分必要。土釘墻支護監測的內容包括：支護的結構水平位移、沉降，深層撓曲，結構內部收斂、結構內力，結構外側水、土壓力；周圍地層的水平位移、沉降，分層沉降，地層深層水平位移，水、土壓力，地下水位，孔隙水壓；相鄰環境的地下管線水平位移、沉降，道路水平位移、沉降，道路、建筑物裂縫，建筑物水平位移、沉降，建筑物傾斜。按設計要求進行監測，及時反饋結果，優化調整設計參數和下一步施工措施，以確保支護結構的安全和減少對環境的影響。

3土釘墻支護工程質量驗收檢驗標準

土釘墻支護工程質量驗收檢驗標準見表1。

表1土釘墻支護工程質量驗收檢驗標準

4土釘墻支護施工注意事項

4.1一定按設計要求及規定控制挖土深度，否則，可能會出現塌方、滑坡等不安全的情況。

4.2根據具體情況，為使挖好的坡面不產生垮塌，對于破碎、滑移的土體應立即進行初噴，以使表層固結，確保安全。

4.3在基坑頂部宜設置寬度為1m～2m的噴射混凝土護頂。

4.4支護的噴射混凝土面層宜插入基坑底部以下，插入深度不少于0.2m。

4.5根據具體情況設置泄水孔，如果土體內的積水排不出去，土體會變軟或凍融，造成土體膨脹變形，直接影響基坑的安全。

4.6冬季施工應做好保溫，以免混凝土面層和土體受凍，造成不安全隱患，施工中可以采用彩條雨布、棉氈覆蓋后電熱毯內部加熱的方法進行保溫，彩條雨布、棉氈的層數可根據具體情況而定。

4.7注意基坑的實時監測，即對支護結構的內力、位移、側向土壓、土體變形、孔隙水壓及周圍環境的變形等參數進行監測，及時反饋結果，調整設計參數和施工措施，以確保支護結構的安全和減少對環境的影響。

4.8土釘墻支護工程的設計、施工與監測宜統一由支護工程的施工單位負責，以便于及時根據現場測試與監控結果進行反饋設計。

5結語

由于土釘墻施工用機具簡單，可以隨基坑開挖分層分段進行交叉施工，占用場地少，施工周期較短，工程造價低，安全性較高，因此土釘墻支護以其獨特的性能，在基坑支護工程中得到廣泛應用。

參考文獻：

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