桥梁深基坑土钉墙支护施工的论文
时间：2021-08-31[摘要]本文根据桥梁深基坑土钉墙支护特点，结合河南省原阳至新庄高速公路原阳互通立交A匝道桥深基坑土钉墙支护施工过程，探讨其主要控制措施和工艺，以期在同类工程中参考应用。
[关健词]桥梁深基坑土钉墙支护施工
桥梁深基坑土钉墙支护作为深基坑支护型式的一种，具有能够合理利用土体的自承能力，施工简易、经济、安全、快捷的特点，在狭小场地深基坑支护中被广泛采用。
一、工程概况
河南原阳至新庄高速公路原阳立交A匝道立交桥0号台扩大基础基坑开挖深度11.6m，征地界宽16m，左邻进村通道，右邻民房，如采用正常开挖，将严重影响原有通道正常通行，同时也将影响相邻的民房安全。该桥现场地层情况比较简单，第一层为0.5～1.5m的填土或建筑垃圾；第二层为6.8～8.2米的低液限粘土；第三层为1.5～2.5m的强风化岩；第四层为中风化岩层。
根据现场工程条件，为确保公路交通正常及相邻房屋安全，确定采用土钉墙支护方案。
二、土钉墙支护的特点
1.能合理利用土体的自承能力，将土体作为支护结构的不可分割部分。
2.结构轻型，柔性大，有良好的抗振性和延性。
3.施工便捷、安全，土钉的制作与成孔简单易行，且灵活机动，便于根据现场监测变形数据和特殊情况，及时变更设计。
4.施工不需单独占用场地，对于施工场地狭小，放坡困难，有相邻建筑，大型护坡施工设备不能进场时，该技术显示出独特的优越性。
5.稳定可靠，支护后边坡位移小，水平位移一般为0.1%～0.2%，最大不超过0.3%，超载能力强。
6.总工期短，可以随开挖随支护，基本不占用施工工期。
7.与其他深基坑支护类型相比费用低，经济，可降低造价10%～40%。
三、施工方法
1.施工准备。学习规范，熟悉图纸，确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等。选择合适的施工机具，并检查设备运转情况，安排现场水、电、照明及施工工作面，材料进场后做好原材料的检验与砼、水泥浆的试配。
2.开挖。
(1)应按照规范规定的分层深度按作业顺序施工，在完成土层作业面的土钉与喷射砼以前，不得进行下一层深度的开挖。分层深度按照边坡土质以每层一道或两道土钉为宜，使土钉均匀分布于层间；
(2)在支护分层开挖深度和施工的作业顺序上，应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。尽量缩短边壁土体的裸露时间，对于自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。
3.清理边坡。基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的坡度。
4.孔位布点。土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并做出标记编号，孔位的允许偏差不大于150mm。
5.成孔。一般采用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准，其误差符合《基坑土钉支护技术规程》CECS96︰97的要求。如出现边坡土体含水量较大，杂填土较厚，松散砂层等情况而不宜进行人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打入土层，钢管上可每隔300mm钻直径8～10mm的出浆孔，梅花形布置，并以∠30角钢呈倒刺状焊于孔边，以防打管时散落土粒堵塞出浆孔，同时增加其抗拔力，钢管前端做成锥形，以减少打入时的摩擦阻力。成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时，不得影响支护安全，成孔后要进行清孔检查，对塌孔处应及时处理。
6.置钉及注浆。
(1)置钉。在直径8～32mm的Ⅱ级或Ⅲ级钢筋上设置定位架，保证钢筋处于孔中心部位，支架沿钉长的`间距为2～3m左右，支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动；
（2）注浆。成孔后应及时将土钉钢筋置入孔中，可采用重力低压（0.4～0.6MPa）或高压（1～2MPa）方法按配比将水泥（砂）浆注入孔内。重力注浆以满为止，但需1～2次补浆；压力注浆采用二次注浆法，并在钻孔口设置止浆塞和排气孔；注浆导管应先插入孔底，以低压注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出。导管离孔口0.5～1m时采用高压注满，并保持高压3～5Min；采用钢管时应使用高压注浆，注满后及时封堵，让压力缓慢扩散；注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注浆体早期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。
7.铺设钢筋网片。钢筋网片可用直径6～8mm盘条钢筋焊接或绑扎而成，网格尺寸150～300mm；在喷射砼之前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在砼喷射下应不出现振动。
8.喷射砼面层。
（1）喷射砼强度宜采用C20砼。施工顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。也可在铺设钢筋网片之前初喷一次，铺设网片之后再进行复喷，一次喷射厚度不宜小于40mm，喷射砼前应先向边壁土层喷水润湿；喷射时应加入速凝剂以提高砼的凝结速度，防止砼塌落；
（2）喷射砼面层厚度采用180mm。为保证喷射砼的厚度，可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。当面层厚度超过100mm时应分两次喷射，每次喷射厚度宜为50～70mm。继续进行下步喷射砼作业时，应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿，为使砼施工缝搭接方便，每层下部300mm可喷成45°的斜面形状；
（3）喷射砼终凝后2h，应根据当地条件，采取连续喷水养护5～7d；
（4）土钉墙支护最下一步的喷射砼面层宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑顶部也宜设置宽为1～2m的喷射砼护顶。
9.排水系统。
（1）土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工，应采取的排水措施包括地表排水，支护内部排水，以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力；
（2）基坑顶部四周可做散水各排水沟，坑内应设置排水沟和集水坑，并与边壁保留0.5～1.0m的距离，集水坑内积水应及时抽出；
（3）如基坑侧壁水压较大时，可在支护面层背部插入长度400～600mm，直径不小于40mm的水平导水管，外端伸出支护面层，间距1.5～2.0m，以便将砼面层后积水排出。
四、质量控制
具体操作应执行《基坑土钉支护技术规程》CECS96︰97中的有关规定。对原材料、注浆强度及喷射砼强度、喷射砼厚度、土钉抗拔力进行严格试验或检验，确保符合相关规范要求。
施工中还应严格进行施工监测，土钉墙支护的施工监测至少应包括：支护位移的测量、地表开裂状态（位置、裂缝宽度）观察、附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察、基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化等。
五、结语
项目施工完成后，立即邀请有关人员进行了现场检验，整体质量符合规范要求，整个施工过程中未出现任何事故，该项目现已顺利同车，在同类工程施工中可供参考使用。
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