深基坑土钉墙支护施工技术要点分析——以石井污水处理厂二期工程（初雨部分）高效沉淀池为例

深基坑土钉墙支护施工技术要点分析——以石井污水处理厂二期工程（初雨部分）高效沉淀池为例

陈汉培

广东省建筑工程机械施工有限公司

摘要：随着经济的发展，在现代高层建筑基坑工程中，土钉墙支护以其经济实用、安全可靠的优势正逐渐得到越来越广泛的运用。利用土钉墙作为深基坑支护的施工技术，以其独特的受力性能、良好的技术经济效果，被越来越多地使用于工程项目中，并取得了明显的技术经济效益。为此，本文就结合石井污水处理厂二期工程（初雨部分）高效沉淀池的土钉墙支护施工为例进行分析。

关键词：深基坑；土钉墙支护；施工技术

1.土钉墙支护深基坑概述

土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合，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。

土钉与土体形成复合体，提高了边坡的整体稳定性和承受坡顶超载能力，增强土体破坏延性，改变边坡突然塌方性质，有利于安全施工。土钉墙体位移小，一般测试约为20mm，对相邻建筑影响小，设备简单，易于推广，由于土钉比土层锚杆长度短得多，钻孔方便，注浆容易，而且喷射混凝土等设备，施工单位均易办到；经济效益好，一般成本低于灌注桩支护。

2.石井污水处理厂二期工程（初雨部分）高效沉淀池土钉墙支护施工

石井污水处理厂二期工程（初雨部分）工程位于广州市白云区石井镇夏花路以西，小石马村和大朗村交界处。下面本文以该项目高效沉淀池工程的土钉墙支护施工为例进行分析。

2.1高效沉淀池深基坑概况

场地平整至+10.5m标高后，放坡开挖基坑底标高一般为+2.9m，局部标高为+0.05m。高效沉淀池工程基坑开挖长87.9m，宽55.1m，基坑开挖深度一般为7.6m，局部开挖深度为10.45m，采用土钉墙支护体系。该工程在实际施工过程中，由于管网工程工作井的影响、保护墓区高挡土墙的需要以及现有地形的限制，因此对其进行设计变更。

2.2设计变更的部位

本基坑支护的设计变更范围位于基坑西北角，长度范围18.687m，原设计高效沉淀池西北角3-3剖面废止。西北角两个顶管工作井壁不破除做为基坑支护的一部分，工作井直径12.73m，井壁为钢筋混凝土结构、厚度为1m。其余部位的基坑支护体系按原设计图纸施工。

2.3基坑支护方案选型

西北角基坑按放坡+支护方式施工，采用土钉墙支护形式。基坑深度12.6m，基底的跌深井深2.85m。基坑边坡分二级开挖，一级采用1：0.5放坡，坡高为12.6m+8排钢筋土钉锚杆+C20喷射混凝土、中挂ф10钢筋网进行支护；跌深井二级采用1：0.5放坡，坡高为2.85m+1：2水泥砂浆护面30厚进行支护。

2.4具体施工技术

2.4.1土方开挖

土方开挖时应自上而下进行，应在平面上分段、均匀对称开挖，竖向分层进行流水作业，基坑土方开挖应和土钉锚杆施工密切配合，施工时应在平面上分段、竖向分层进行流水作业，每段开挖长度宜为10m，当开挖至每一层土钉下0.3m范围时，应立即停止开挖，立刻进行土钉施工，严禁超挖及大锅底式开挖。

2.4.2土钉锚杆施工

①开挖工作面：第一级工作面为12.6m；第二级为2.85m。锚杆壁面开挖：按照分层开挖要求进行锚杆施工，基坑内的每层土方开挖深度应比该层锚杆的层高深0.3米，严禁超挖。紧靠喷锚施工面0.2m范围内，必须人工开挖修坡。壁面开挖后，应马上投入锚杆施工以及网喷砼的其它工序施工，尽量缩短基坑开挖面土体的露空时间。

②喷射第一层砼：砼为C20，采用42.5R普通水泥，第一层砼厚度控制在30mm。喷射前应先对机械设备、风、水管路和电线进行全面检查及试运行，埋设好喷射砼厚度的标志。喷射作业应按分段分片依次进行。同一段喷射顺序应自下而上。

③安设土钉锚杆：

土钉及渗水管施工：坡面修平后，马上进行土钉打入及埋设PVC渗水管。

定位：采用全站仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定土钉位置。土钉布孔距允许偏差为±50mm。成孔采用冲击钻机械。

安装土钉锚杆：土钉制作应严格按施工图施工，采用机械打入，避免杆体扭压、弯曲，孔位偏差允许±50mm，孔倾角允许偏差为±2o。

注浆：注浆管应插至距孔底250mm～500mm，将搅拌均匀水泥浆通过钢管注入钢管及土层内，直到水泥用量及注浆压力达到设计要求为止；为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管；注浆用水灰比0.5的纯水泥浆，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥浆结晶体强度等级20MPA，注浆压力控制在0.5MPa以内。

④绑扎钢筋网：钢筋网为φ10@200×200双向，与土钉连结牢固，保证在喷射砼时钢筋不晃动。全部采用梅花型绑扎。加强筋2φ16在钢筋网安装合格后进行，并与锚杆焊牢。钢筋网安装完毕，自检查合格后及时进行隐蔽验收。

⑤喷射第二层砼：喷射第二层砼操作基本上与第一次喷射第一层砼一致。不同之处在于喷射第二层砼时，应对第一层砼检查松散、松动部分除去并湿润。第二层砼控制砼总厚100mm，同时，应将所在钢筋网盖住，并保证面层25mm厚钢筋保护层。

⑥养护：第二层喷射完毕终凝后，应及时喷水养护，日喷水不少于3次，养护时间不少于7d。

2.4.3基坑降排水

本基坑采用明沟排水，周边（底部和顶部）布置排水沟，尺寸为300×300mm，并间隔50m设集水井一个，尺寸为800mm×800mm；排水沟与集水井均用砖砌、水泥砂浆抹面，排水沟按1％排水坡度入集水井。

基坑积水通过基坑底部周边的排水沟排入集水坑，然后通过高压泵将集水坑内的水排入基坑顶附近的排水沟，并导入附近的沉砂池，经沉淀后排入附近的市政排水管。

2.4.4基坑围护

基坑顶四周应设置安全护栏，护栏采用φ48钢管搭建，钢管入土中不少于0.5m，高H=1.2m，并挂设安全网。

2.4.5喷射混凝土

①施工流程为：坑槽土方开挖→人工修坡→喷射底层砼→编网→焊加强筋→喷射面层砼→养护→下一层坑槽开挖。

②喷射混凝土作业应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，分两次喷射，厚度不小于100mm。

③喷射时，喷头应尽量与受喷面垂直，距离宜为0.6~1.2m；

④喷射时应控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润光泽、无干斑及滑移流淌现象；

⑤喷射混凝土的其他要求可参照《喷射混凝土施工技术规程》；

⑥钢筋网采用φ10@200×200，并应采取有效措施，使其与土钉锚杆连接牢固；编网、焊加强筋：按照锚杆支护设计编钢筋网、焊加强筋，钢筋网φ10@200×200，纵、横向加强筋各2φ16，加强筋同钢花管焊接。

⑦钢筋网间的钢筋搭接长度应不小于300mm。

结束语：随着经济发展，建筑行业的高层、超高层逐渐增多，基坑深度也在增加，促成了深基坑工程施工技术的不断进步，土钉墙支护技术由于具有材料用量少，施工速度快，安全可靠，经济等优点在深基坑围护中得到广泛应用，因此相关人员要重视土钉墙支护技术的发展，推动其更好地应用与深基坑工程中。

参考文献

[1]李世峰.关于深基坑土钉墙支护技术的研究[J].大科技.2011.

[2]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012.