[摘要]本文结合江苏省人民医院外科楼的基坑工程，介绍了土钉墙支护结构的主要施工工艺，并着重分析了土钉墙施工过程中的主要控制技术。监测数据显示：施工过程一直处于安全受控状态。本工程的成功实施可以为国内其它建筑基坑工程土钉墙支护结构的施工提供借鉴和参考。
引言
土钉墙支护是近30年来发展起来的一种挡土技术，由于其造价仅为连续墙和传统支挡结构的2/3~1/2，工期减少约1/2，因此具有安全可靠、投资少、工期短、施工简便等优点[1]。土钉墙支护由土钉、钢丝网喷射混凝土面板和加固后的原位土体3部分组成。该支护结构轻型，施工操作方便，是一种较有前途的深基坑边坡支护方法，适用于有一定胶结能力和密实程度的砂土、粉土、砾石土和卵石土、素填土、较硬的黏性土以及风化岩层等，开挖深度一般小于15m。
本文结合江苏省人民医院外科楼深基坑工程的实践成功经验，探讨南京地区土钉墙支护结构施工过程中的主要控制技术要点。
1.工程概况
1.1工程介绍
江苏省人民医院外科楼位于清凉山山麓，主楼16层，地下室2层，裙楼3层。基坑东西长67.5m，南北向长35m，开挖深度7-l0m。根据设计方案，基坑支护在东侧采用1：0.25压浆土钉墙支护结构，其它三侧采用1：0.75挂网喷混凝土土钉墙护坡放坡开挖。
1.2工程地质和水文地质条件
外科楼建设场地属丘岗地貌，隶属清凉山麓，场地北部偏高，南部偏低相对落差为3.66m，大楼门前地面高程为20.98m。根据地质勘察资料，可将勘察深度(31m)范围内各岩土体分为6个工程地质层，7个工程地质亚层，按照自上而下的顺序地层分别为：①层素填土；②层粉质粘土；③层粉质粘土夹卵砾石；④1层强风化砂岩；④2层中微风化砂岩；⑤层中微风化含砾砂岩；⑥层中微风化砂砾岩。
场地地下水为基岩裂隙水，主要赋存于岩层层面内，含水量较少，勘察期间地下水埋深1.5~3m，根据水文分析检测报告，地下水为HCO3-Ca型，地下水对混凝土无侵蚀性。
基坑开挖深度：东侧实际挖深10.7m，西侧实际挖深6.15m，南北两侧西段实际挖深7.35m，南北两侧东段实际挖深9.85m。基坑底板位于④2层中微风化砂岩、⑤层中微风化含砾砂岩和⑥层中微风化砂砾岩，属于白垩系红层软质岩，由于岩性差异和受风化作用，强度差异大，总体上强度较高，为建筑场地内的良好持力层，以该土层作为持力层，地基承载力标准值为2500~3800kPa。
2.土钉墙的施工工艺
2.1施工机械
根据设计需要，采用以下机械设备进行土钉墙的工程施工。
2.3土钉墙施工工艺
(1)开挖工作面。基坑内土体开挖必须由基坑边缘向坑内分层均匀开挖，层高不宜超过1m，每段纵向开挖长度不大于10m，边开挖边人工修整边坡，人工修坡时，坡面平整度不得大于2cm。
(2)喷射第1层混凝土。在机械开挖出支护坡面后，要求人工及时修整边坡，尽可能缩短边坡暴露时间，并进行第1层喷射混凝土的施工作业。混凝土强度等级C20，配合比为水泥∶中砂∶碎=1∶2∶2.5；采用425#普通硅酸盐水泥；注浆材料为水泥砂浆，水灰比为0.45；石子粒径5~15mm。第1层混凝土厚度控制在50mm左右，喷射混凝土终凝后及时喷水养护3d左右。
(3)安设土钉。包括钻孔、安装钢筋、注浆等工序。钻孔前先进行土钉放线，确定钻孔位置。布孔距允许偏差为±50mm。成孔采用MGJ-30锚杆钻机，成孔中应按操作规程钻进。成孔直径150mm，倾角15度。施工中若发现有地下水在钻孔中溢出，应及时采取堵水措施。终孔后，应及时安设土钉，以防坍孔。
安装钢筋。钢筋应严格按施工设计制作，土钉钢筋使用前调直、除锈。土钉长度0.6m，采用通长筋不接驳。土钉定位器按图施工，以保证土钉钢筋保护层厚度。
土钉安装前进行隐蔽检查验收。安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉杆一起放入孔内，注浆管应插至距孔底50~100mm，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0.45的纯水泥砂浆，425#普通硅酸盐水泥，水泥浆结晶体强度等级C20。机械搅拌砂浆，搅拌时间不小于2min，孔中溢出浆液方可停止注浆，可保证浆体连续密实。一次注浆压力为0.4Mpa；二次注浆为纯水泥浆，在一次注浆后45min进行，注浆压力为0.5~1.0Mpa。
(4)绑扎钢筋网。Ф6.5钢筋网Ф250×250mm中的竖、横向筋要保持连续，并与土钉连接牢固，保证在喷射混凝土时钢筋不晃动。
(5)喷射第2层混凝土。基本上与喷射第1层混凝土一致。第2层混凝土厚度控制在50mm，同时又应将所在钢筋网盖住，并保证25mm厚钢筋保护层。
(6)养护。第2层喷射完毕终凝后，应及时喷水养护，日喷水≥3次，养护时间≥3d。
(7)导水管的布设。在基坑开挖遇到了上层滞水，为确保土钉墙支护结构的安全，在弱透水层埋设了导水管，导水管水平间距1.5～2m。
3.土钉墙施工的注意问题
3.1开挖与修坡
土方的开挖采用机械作业，施工中应注意尽量少扰动坡壁的原土层，一次开挖深度根据设计的土钉垂直距离、地质条件以及施工机械的作业能力等综合条件来确定，开挖后，用人工及时修整。
3.2初喷混凝土
边坡修整后，立即喷射第一层混凝土，其厚度根据设计要求为50mm。
3.3土钉施工
每一层土钉施工按成孔、注浆、编钢筋网、二次喷浆的工作流程进行。首先用钻机成孔，注意减少土体的扰动和钻进过程中未明物体的阻挡。按设计规定的孔径、孔距及倾角成孔。成孔后及时将土钉送入孔中并注浆。注浆时先高速低压从孔底注浆，当水泥浆从孔口溢出后，再低速高压从孔口注浆。
其次是编钢筋网，焊接土钉头。层与层之间的竖筋用对钩连接，竖筋与横筋之间用扎丝固定，土钉与垫板施焊。最后是按设计要求喷射第二层混凝土。这样一层土钉墙就施工完毕，继续开挖第二层土方，按此循环直至坑底标高。
4.基坑监测
本工程监测内容包括基坑支护结构的侧向位移、变形观测及周边住宅楼的沉降观测。
沿基坑周边及东南侧道路每隔15m设一变形观测点，周围房屋每栋设6个沉降观测点，在基坑东侧布4根测斜管，测深14m。在降水开始后即开始观测工作，在降水停止、基坑回填之前一直进行观测，并在降水初期、基坑开挖期间适当加密观测次数。
通过对基坑及周围建筑物的监测，周围建筑物最大沉降2.83mm，基坑平均位移量8.60mm，最大位移量13.25mm，满足设计和规范要求[4]。
5.结语
土钉墙支护施工方法简单，工程成本低，能够适应比较狭小的工作场地。江苏省人民医院外科楼深基坑工程的实践证明：在本工程基坑施工过程中，监测数据一直处于警戒值范围以内，施工过程处于安全可控状态，这说明土钉墙支护结构适用于南京地区的水文地质条件。
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