土钉墙挂网锚喷在路基基坑支护中的应用

2016-11-10何刘柱安徽省路桥工程集团有限责任公司安徽合肥230011

安徽建筑 2016年4期

关键词：压浆土钉脚手架

何刘柱　（安徽省路桥工程集团有限责任公司，安徽　合肥　230011）

土钉墙挂网锚喷在路基基坑支护中的应用

何刘柱（安徽省路桥工程集团有限责任公司，安徽合肥230011）

主要介绍了土钉墙挂网锚喷在路基基坑支护中的应用，并就基坑支护施工过程中控制要点进行阐述。

路基；土钉墙；钻孔；锚喷；压力

1　工程概况

某市政项目下穿隧道工程起点桩号为K22+ 203.125，自东向西分别与汽车客运南站、解放南路、火车站等相交，终点桩号为K23+792.0，项目全长1588.875m（其中：隧道工程1098m，含敞口段537m，暗埋段561m）。

基坑工程支护情况：工程范围内土层均匀性较差，基坑主要位于填筑土、粉质性粘土、粘土。基坑工程起止里程K22+466-K23+564，条形基坑，最大深度9.6m，外包宽度约24.2～27.6m；局部泵房外扩段开挖深度13m，外包总宽度30.45m。

基坑在K22+466位置由地面向深基坑过渡；K22+760位置，基坑深度9m，基坑坡度-4%转变为-0.6%；K23+193位置，泵房局部外挂，基坑深度达到13m；K23+295位置，基底坡度由-0.6%转变为+ 4%，K23+564位置为主线基坑及防护的终点。

2　基坑支护处理方案

2.1搭设金属扣件双排脚手架

脚手架设高为3.0m，步距1.8m，立杆纵距La= 1.5m，立杆横距Lb=0.8m。脚手架沿基坑内侧两边布置，中间做施工便道。脚手架座立于用方木200×200垫块垫底。每个立杆处加设横杆，横杆一侧抵在冠梁下面的三轴搅拌桩上（此处加一大横杆），并满挂安全防护网。脚手架采用风缆固定。

2.2钻孔

采用螺旋式锚杆钻机，当挖方边坡坡度分别为1∶1.25、1∶0.75时，钻孔位置分别按横向间隔1m、1m，纵向间距分别为1.2m、1.5m平面布置，从上而下最后两道土钉竖向间距可根据开挖深度适当调整（≤1.5m），以保证最后一道土钉距离坑底≤1.0m。其中土钉成孔直径100mm，插入ф22钢筋（长度分别为3m、4m、5m、6m、8m、10m、12m、15m）。

2.3钢筋网片设计

铺设φ8钢筋网，网格间距20×20cm。水平分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la。（la为钢筋锚固长度）。同排水平分布钢筋的搭接接头之间及上、下相邻水平分布钢筋的搭接接头之间沿水平方向的净间距不宜小于500mm。竖向分布钢筋可在同一高度搭接，搭接长度不应小于1.2la。分布钢筋的锚固：水平分布钢筋应伸至墙端，并向内水平弯折10d后截断，其中d为水平分布钢筋直径。

2.4泄水孔设置

在支护面层背部应插入800mm长Φ50PVC排水管，其外端伸出支护面层50mm，间距2m×2m，以便将喷射混凝土面层后的积水排出。

2.5压浆

严格按设计要求0.45～0.55的水灰比配料，搅拌均匀。首先，将符合孔深要求的注浆管插入孔内（距孔底0.5～1.0m），从里向外逐步回撤注浆，达到孔口稍有溢流现象，浆液背压不小于0.4MPa，即行堵口封死。

2.6挂钢筋网

网格允许误差±20mm，经、纬筋搭接点用扎丝扎牢，不得小于3道，搭接长度不小于300mm。

2.7喷混凝土

采用C25细石混凝土、水灰比0.5的水泥浆原材料，C25喷浆厚度100mm。采用湿式喷射机喷射混凝土，移动式电动空压机供风，施作前先对机械进行技术检查，对水、风、电路进行检查，合格后方可运转。喷射混凝土分段、分片由下而上进行。作业开始时，先送风，后开机，在给料；结束时，待料喷完后，在关机。向喷射机供料时要连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料。喷层厚度均匀，符合设计图纸要求；合料宜随拌随用。不掺速凝剂时，存放时间不超过2h；掺速凝剂时，存放时间不应超过20min；混合料的拌和时间按规范操作。见图1。

图1　正在对坡面锚喷的混凝土

3　质量验收标准

项　序　检查指标　允许偏差或允许值　检查方法　检验数量单位　数值主控项目　1　锚杆土钉长度　mm　±30　用钢尺量　土钉总数5%一般项目1　锚杆或土钉位置　mm　±100　用钢尺量　土钉总数5% 2　钻孔倾斜度　°　±1　测钻机倾角土钉总数5% 3　浆体强度　设计要求　试样送检　每一台班制一组试块4　注浆量　大于理论计算浆量　检查计量数据土钉总数5% 5　土钉墙面厚度　mm　±10　用钢尺量　土钉总数5% 6　墙体强度　设计要求　试样送检　每一台班制一组试块

4　土钉节点结构设计图

5　施工中的几点体会

5.1土钉支护的地质要求

地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等。

5.2土钉布置

土钉布置时，应充分利用“群钉效应”，使构造发育的土体和松散土体形成了均匀受压区。为保证形成均匀受压区的出现，土钉长度L与间距S之比L/S≥2为宜，同时要使土钉与周围A8钢筋网片保持点焊对接。

5.3造孔

采用气压锚杆钻孔机械成孔方式。成孔质量和压浆质量是保证土钉墙施工质量的主要因素。因此，要坚持采用无水干钻，并保证清孔干净，确保孔壁与水泥浆体有足够的摩擦力。在岩层破碎或松散层的地层中应采用套管跟进技术以保证钻孔完整不坍塌技术。为满足锚固要求，锚固段造孔时，不得采用泥浆等有碍结合强度护壁造孔，如确需护壁时，可采用水泥浆护壁。成孔后应将孔内光粉、碎屑及积水排出，保持孔内壁干燥，干净和粗糙。为减小孔内应力损失和顺利插入钢筋，要求孔斜误差要小，采用的防斜措施有：①搭设稳固的脚手架来安放钻机；②精心埋设孔口导向管，孔口管垂直偏差小于1%；③执行低转速、小压力的钻进规程。若偏差较大，可采用如下纠偏措施：①立轴跟踪纠偏—适当移动钻机立轴，改变钻距轴线方向，达到纠偏目的；②回填纠偏—在钻孔中回填水泥砂浆或混凝土，当达到一定强度压，校正立轴方向，重钻。

5.4压浆

压浆过程中严格排除孔内的气、水，压浆压力值压力为0.4～0.8MPa。岩层中无裂隙的压浆压力取低值。在岩层中，可根据土体的实际强度，选用不同的压浆压力，土层密实时，选用0.6～0.8MPa，钻孔浆液容量一般取设计用浆量的120%～130%，裂缝发育和存在溶洞、溶缝时将超灌很多，制浆前与压浆过程中应准备充足。为防止钢筋外的水泥浆体开裂，引起较大的应力损失。

5.5边坡

边坡的加固处治是一项综合性工程，施工时应与截水沟、护面坡、衬砌拱、排水沟、急流槽和挂网锚喷等辅助配套工程协调进行，确保边坡稳定。

为防止边坡失稳，应尽早挂网锚喷锁定边坡，充分发挥土钉的加固作用。挂网与锚喷混凝土工作应同时施工，每完成50m挂网，紧跟后就应进行锚喷混凝土，必要时可提高锚喷砼的早期强度，不要等全部网片完成后一次性锚喷。