南宁市建设工程有限公司
摘要：随着经济的发展、土地资源的减少，现代高层建筑越来越多，建筑基坑支护方式也多种多样，而土钉墙作为一项施工新技术，正在以其经济实用、安全可靠的优势在深在坑支护中逐渐得到广泛的应用。为此，本文对土钉墙支护施工技术在建筑深基坑施工中的应用进行了探讨。
关键词：深基坑；支护；施工
当前我国的建筑工程施工行业在不断的发展，同时在技术方面也有了突飞猛进的提升，这一现象主要展现在了城市发展中建筑工程使得数量越来越多，规模也越来越大，但是在其发展和进步的过程中，还缺乏一个切实可行的技术，由于支护技术在施工中可能会受到很多因素的制约，工程建设中面对的环境也存在着较为明显的复杂性，所以为了更好的解决这些问题，土钉墙支护技术应运而生，它能够很好的弥补上述的诸多不足，因此，在工程建设的过程中也得到了较为广泛的应用，这项技术的应用也使得我国的建筑工程质量和稳定性都得到了显著的提升。
一、土钉墙支护的概述
在深基坑开挖过程中往基坑侧面自然土体均匀整齐钉置数排细长杆件土钉，并在基坑墙面上铺设钢筋砼面层，通过自然土体、土钉和钢筋砼面层的共同作用形成的重力挡墙称为土钉墙支护，它是用来抵抗基坑墙后的土压力。20世纪80年代初，我国开始将土钉墙支护施工技术应用于深基坑开挖工程中，由于它具有耗材少，施工进度快，经济、社会效益好等优点，目前该项技术广泛应用于西南沿海地区深度≤15m的基坑支护工程中，并取得可观的经济、社会效益。
二、土钉墙支护施工技术特点与应用范围
土钉墙支护作为深基坑中加固挡土结构应具有足够的强度、抗变形、稳定性和耐久性，当该项技术应用于城市大片密集建筑区的基坑开挖时，更要严格限制与控制土钉墙支护的变形。施工人员在进行基坑施工的过程中，主要采用土钉墙的支护技术，这一技术的特点就是使用土钉的数量较多，并且土钉的使用数量与支护的效果具有明显的关系。如果在支护过程中土钉的使用数量较多，那么支护的效果就会越好，能够有效地起到支撑的作用，保证周围墙体的稳定性。所以，施工人员在今后运用土钉墙支护技术的过程中，应该大量运用土钉进行支护，这样才能有效地保证工程质量，同时也有效的保证了施工人员的操作安全。在支护技术中，并不仅仅具有土钉墙这一种技术，但是与其他支护技术相比，土钉墙的支护技术更加具有优越性，所以才能广泛应用在施工中，其中所使用的材料相对较少是其中的一个优点，这样就能大大的减少施工成本，使用最少的原材料为企业创造更大价值的财富是土钉墙支护技术的最重要的特色之一。另外，这一技术的施工步骤较少，能够有效地缩短施工人员工作的时间，在省时省力的前提下，效率反而会得到有效的提高，相信在今后的工程施工中，这一支护技术的发展前景会更加的广泛。最后，土钉墙支护技术是在充分考虑到地质条件的基础上进行的一项施工，这就能避免在施工过程中出现由于地质疏松不稳定而产生的塌陷事故，具有一定的粘合作用，所以在施工中可以保证地基的稳定性。
土钉墙是高强度土钉、网喷混凝土面层及原状土三者共同受力，增强了土体破坏延性，很好地改变了边坡突然塌方的性质，有利于安全施工；在工艺上，采用了边开挖边支护的方法，工作面不受限制，缩短了工期；在投资方面，因土钉利用了土体的自承载能力，使基坑周围土体转化为支护结构的一部分，经济效益可观。
土钉墙支护一般适合于地下水位以上或经过降排水措施后的素填土、普通粘性土、粘性的砂土和粉土等较均匀土体边坡。近年来，该项技术在东南沿海地区的基坑开挖中得到迅速的发展，不仅在砂性土的基坑开挖中广泛应用，而且在填土和软弱土层中也得到成功应用。土钉墙支护的应用范围主要有：
1.土体开挖时的临时支护。用于高层建筑等深基坑开挖，地下结构施工开挖，土坡开挖等。
2.永久挡土结构。这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合，如隧道洞门端部挡墙和洞口两侧挡墙，路堑土坡挡墙、桥台挡墙等。
3.现有挡土结构和支护的修理、改建下抢险加固。如各类挡土墙的维修和加固，以及各类支护发生失稳或变形过大时的抢险加固等。
4.边坡稳定。用于加固可能失稳的堤坡。
三、土钉墙的构造
土钉墙结构由土钉和面层两部分构成，土钉主要包括钻孔注浆土钉和打入式土钉两种形式。
钻孔注浆土钉为最常用的土钉，一般采用φ6～φ32mm的HRB335、HRB400 钢筋，置于φ70～φ120mm 钻孔中，采用强度等级不低于M10 的水泥将或水泥砂浆注入孔中形成。水泥浆水灰比一般为0.5 左右，水泥砂浆配合比一般1∶1～1∶2，水灰比为0.38～0.45。注浆土钉设定位支架以使钢筋居中，孔口宜设置止浆塞及排气管。
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打入式土钉一般采用钢管材料打入土中形成。打入式土钉一般钉长短较施工简单快速，但不易用于密实胶结土中。当打入钢管为周围带孔的闭口钢管时，可在打入后管内注浆，增强土钉与土的粘结力，提高土钉的抗拔能力。注浆方式有低压注浆与高压喷射注浆等方式。
土钉长度一般为开挖深度的0.5～1.2 倍，间距为1～2m，与水平夹角一般为5°～20°，适用的土钉墙墙面坡度不宜大于1∶0.1。
面层为土钉墙的重要组成部分。一般由φ6～φ10mm、间距150～300mm 的钢筋网，强度等级不低于C20 的喷射混凝土组成，面层厚度一般为80～150mm。为保证土钉与墙面的有效连接，可采用加强钢筋与土钉和分布钢筋连接，也可采用承压垫板方法连接。
四、土钉墙施工的一般原则和要求
土钉墙支护作为一种挡土结构应满足规定的强度、稳定性、变形和耐久性等要求。当土钉墙支护用于城市建筑物密集地区的深基坑开挖时，控制与限制支护的变形就变得更为重要。深基坑开挖土钉墙支护的施工具有下列特点：
施工过程中必须自始至终与现场的测试监控相结合，通过变形等测量数据和施工过程，不断发掘现场地质情况，及时指导下一步的施工。
要充分考虑地表径流和地下水的影响。如施工时渗水严重，就不能喷射面层混凝土，而且容易引起塌坡和塌孔。当地下水的流量较大，施工时应采取专门措施降低地下水位。
竣工后的支护在地下水位的作用下，其面层压力和土钉内力均会有明显增加，尤其是粘土的抗剪能力及粘土中的土钉抗拔粘结能力与含水量有很大关系。
五、工程实例
1、工程概况
本文中以某处高层建筑的施工为例，具体分析了基坑施工中的技术难点。此处高层建筑的整体高度达到了32层，该建筑与闹市区相邻，所以在施工的过程中为支护工程增加了一定的难度。经过相关施工人员对周围环境以及地质的研究，最终确定了运用土钉墙支护技术进行施工，在施工的过程中，首先要确定具体的施工方案，这样才能对施工过程中可能出现的问题进行有效的预防，确保施工的顺利进行。
2 支护方案
施工人员均是在这方面具有一定经验的工作者，所以根据他们以往在施工过程中所具有的经验进行施工，首先要对具体的施工数据进行计算，在保证准确性的基础上才能开展施工。同时一定要注意安全保护的措施，因为该项施工会紧邻闹市区，所以一旦工程中出现严重的问题，就会对周围的人们产生人身安全损害。为了避免发生这类问题，该工程在进行这部分施工时，将施工人员分为两部分，其中一部分负责临近闹市区墙面的基坑支护，另外一部分负责其他三面墙的支护。
3 土钉墙支护在建筑深基坑施工中方法与技术
3.1 挖土
在基坑建设和施工的过程中，首先要完成的是挖土施工，在挖土的过程中，施工人员还可以按照工程的建设要求和施工现场的实际情况开展喷锚作业。这两个工程如果需要一同开展，就一定要对喷锚的宽度予以确定和控制，之后再完成基槽的开挖，在开挖施工中一定要严格按照其应有的顺序进行，同时还要沿着基坑边缘的位置进行挖土施工，这样做可以很好的保证周围结构的稳定性，此外，基坑中其他的位置也能开展挖土施工，提高了施工效率的同时也保证了施工周期。如果在挖土施工中需要有放坡的位置，必须要严格按照设计的要求予以处理，不能出现质量问题。
3.2 修整坡面
机械在开挖处理结束之后，边坡的表面会出现松垮的现象，平整度也会受到极大的影响，所以我们在施工的过程中应该采用人工的方式对边坡进行处理，将浮土和松散的结构处理干净，之后将边坡表层上的障碍物完全清楚，此外，还要采用试块开展补洞施工，如果出现了局部稳定性较差的现象，应该采取有效的措施予以加固处理，此外还要减轻边坡侧所承受的压力。
3.3 喷射混凝土
喷射砼的施工一般分成两个部分，第一部分为喷底，厚度约为30mm，作用在于稳定土面，同时为挂网提供基础；第二部分为当土钉与编网完成后，再次喷浆，直到满足设计的厚度为止。具体而言，应从以下几个方面把握：（1）施工前需全面检查机械设备、风管与水管路、电线等，并予以试运转，无误后方可施工。（2）喷射前，应将坡面的浮土清理干净，同时于一定距离埋设控制喷射砼厚度的标示，可提高质量。（3）喷射需分段执行，每段应先下后上，开始时需先送风再开机，最后给料。（4）喷射人员应严格控制水灰比，尽量保障砼面的平整、无滑移流淌、无干斑等，同时喷头和受喷面间要保持垂直。
3.4 土钉施工
钻孔时一般选用凿岩机处理，孔径要控制在50-60mm，同时确保钻孔和坡面间夹角向下（10°左右），可方便注浆；钻孔要随着机钻的速度跟进，切勿强加外力冲钻，尽量保障边坡稳定；该工程采取的螺纹钢筋为φ25mm，间距为2m，呈梅花型；注浆时要直接将水泥浆注入，并且通过小孔逐渐流入到卵石层；注浆过程中，以压力泵将水泥砂浆注入锚孔后，需将注浆管插到孔底50-100mm处，之后随着砂浆注入而慢慢将 其拔出；注浆完成，应及时将锚杆插入，若无砂浆溢出孔口，就应及时进行砂浆补注。
3.5 挂网
编网前要调直钢筋，之后根据边坡尺寸下料，网孔规格按照150mm×150mm编织，均匀分布，并保障绑扎牢固；相邻间的钢筋网片搭接长度应≥35d，同时于钢筋端作180°弯钩；土钉端头需加用网眼为50的加密网片，大小≥300×300，同时和土钉端部焊接，保障土钉和网片传力可靠。
六、结束语
总的来说，土钉墙支护技术在建筑深基坑施工中应用效果明显，充分做好相关的质控检验，可进一步保障支护可靠与安全。此外，该支护技术还有着施工速度快、成本低、操作简单与方便、相关结构轻、变形极易监控并可及时调整等优点，值得在深基坑施工中推广应用。
参考文献
[1]GJ120-99，建筑基坑支护技术规程[S].
[2]雷海平，土钉墙施工技术在深基坑支护工程中的应用，建筑与文化，2016.11
[3]赵明忠，土钉墙施工质量控制要点分析，建筑科技开发，2016.3
论文作者:黄琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/9
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