土钉墙支护的施工方法

李竞克, 侯 琳

河南建筑职业技术学院（450007）

天然土体通过土钉墙加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力,从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙通过钻孔、插筋、注浆设置的一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似,故也称为喷锚网加固边坡。

1 土钉墙支护的特点

土钉墙支护法能显著提高和最大限度地利用。基坑边壁土体固有力学强度,变土体荷载为支护结构体系的一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统；喷层与嵌固层具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落以及隔水防渗等作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部,其外固端同喷网面层联为一体，把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性,能有效地调整喷层与土钉内应力分布。

2 土钉墙边坡支护的机理

土钉墙加固与传统的护坡和挡土墙支撑机理不一样，土钉墙在边坡的一定范围内形成加固区,由于很密的土钉锚杆的作用，滑移面不可能出现在加固区，从而使滑移面远离边坡，达到稳定边坡的目的，加固区的整体稳定，包括加固区抗倾覆与抗滑移问题,用增加加固区的宽度和底排土锚杆打成向下倾斜穿过滑移面等措施来解决,土钉墙通过下述几个方面的综合作用使边坡周边土体形成加固区。

3 土钉墙支护施工方法

3.1 土钉墙施工程序

1）按设计要求每层土钉施工高度应预降水至工作面以下0.5m。

2）开挖土钉施工工作面，边壁宜采用小型机具或铁锹进行切削清坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡度。

3）在修整好的坡壁上埋设喷射混凝土厚度的控制标志。

4）清除坡面虚土，喷射第一层面层混凝土护坡，喷射时，应自下而上，喷头与受喷面应保持垂直距离0.6～1.0 m，喷射厚度不小于40mm。

5）喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3～7天。

6）待面层混凝土终凝后，开始设置土钉。

7）按要求定出土钉孔并作出标记和编号。

8）钢筋应进行除油污、除锈处理，如有设计要求，可在钢筋外加环状塑料保护层或涂多层防腐涂料。

9）按照土钉打入的设计斜度制作操作平台。

10）将螺旋钻机垂直于操作平台上开始钻孔，成孔后钻杆退出孔洞。

11）用压缩空气将孔内残留及扰动的废土清除干净，将钢筋放入孔中，钢筋上每隔2～3m焊置定位架。

12）在孔口处设置止浆塞及排气管，旋紧止浆塞使其与孔壁紧密贴合。

13）通过止浆塞将注浆管插入注浆口并深入孔底250～500 mm处，注浆管连接注浆泵，边注浆边向孔口方向拔管，直至注满或排气管停止排气为止。放松止浆塞，将注浆管、排气管与止浆塞拔出，用粘性土或水泥浆充填孔口。

14）施工过程应作好相应的施工记录。

15）铺设、绑扎面层钢筋网，在土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋，并与面层内连接相邻土钉端部的通长加强筋互相焊接。

16）喷射第二层面层混凝土。

17）待上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后，再开挖下层土方及进行土钉施工。

3.2 泄水管的设置

在支护面上视排出水量大小设置适量的泄水管（PVC泄水管）长度为0.5～1.0m，管壁上开适量孔，外包双层纱网，并用铁丝绑扎将支护壁附近的地下水排出,以减小对支护壁的压力，且不影响喷锚网面层的施工。

在需设置密排木桩时应在挖至淤泥层顶面时进行，木桩应一根紧挨一根压入，尽量靠紧。

3.3 施工质量管理技术措施

1）严格按土钉墙工艺流程进行施工，严把工序质量关，工序岗位人员先自检合格后，施工员、质检员进行抽检，层层负责，严把质量关。

2）土钉主体用材和挂网用材，要有厂家质保书。

3）注浆和喷射用水泥，要有厂家质保书，并提供成分化验单；喷射砼采用R425级早强型硅酸盐水泥。采用坚硬耐久的中、粗砂和坚硬耐久的卵石或碎石，石子最大粒径不宜超过8mm；喷射砼、注浆用水，不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不使用污水及酸性水。

4）喷射砼面层外观要平整，应无侵入净空、空鼓、开裂、露筋。

5）铺设钢筋网前，应先调直钢筋，网格尺寸应符合设计要求，网格为正方形布置，钢筋网搭接可采用焊接或绑扎。

6）施工中要及时收集资料，认真填写各项原始记录，按设计要求进行认真检查、核对。

7）根据土钉墙工艺的要求，严格控制注浆、喷射砼配合比。

8）严格按土钉墙施工操作程序施工，前一道工序施工完毕后，必须经现场技术人员检查合格后，才能施工下一道工序，特别是隐蔽工程要待验收签字之后才能施工。