土钉墙浅谈

一，工艺步序说明土钉墙施工随开挖从上而下施工，一般按4m高一层施工土钉墙，12m为一个台阶，待上一个台阶支护完成后，再进行下一个台阶施工。每层施工步骤要点说明如下：一、搭设脚手架1．搭脚手架应根据负载要求进行工艺设计，并对作业人员进行技术交底。采用的材料都应经检验质量符合有关规定。2．搭脚手架时主杆要垂直。立杆时先立角柱，然后立主柱，主力柱完成后，再开始绑扎大小横杆。脚手架搭至三至五步时，就要扎十字撑。撑与地面的角度在45。以内，撑的交叉点应绑扎在柱或横杆上，确保脚手架牢固稳定。3．由于脚手架的侧向刚度差，为了加强稳定性，可与墙体连结。使用中要定期检查，发现问题及时处理。二、路堑边坡清方刷坡和平整嵌补1．边坡基本成型后，镐钎和风镐相配合．按施工图边坡坡率对边坡进行修整·清理干净。2．为确保外观质量，边坡进行了平整时，对坑凹部分用混凝土或浆砌石进行嵌补，以保证整个坡面一致。若采用光面爆破及镐钎和风镐相配合方法施工，超挖工作量较小，现场也可采用了喷射混凝土进行修补。图3-5.3±钉墙施工工艺及质量控制流程图3．岩体坡面清方后要及时进行喷混凝土封闭，以免岩体暴露时间过长而风化脱落，改变其原有的性能和强度。三、安装伸缩缝板和泄水孔1．土钉墙每隔15m设置一道伸缩缝，伸缩缝板采用2cm厚的沥青木板，沥青木板宽度为15cm。2．墙面板设置泄水孔，泄水孔呈梅花型布置，间距为2.5m，泄水孔进口处设置无砂混凝土板反滤层。无砂混凝土板是由材料3～5mm、5～10mm、10～20mm的各等级砂砾或碎石和水泥混合灌筑成的混凝土块，其配合比为水泥：碎石（或砂砾）-1：6．厚度为10cm．平面尺寸为60×50cm，下口设置5×5cm的缺口，板块渗水性好且有一定强度。3．无砂混凝土板灌筑时水胶比控制在o．38～0.46之间，防止水过多造成水泥浆下沉堵塞无砂混凝土板，使得砂砾或碎石间无空隙而失去渗水作用，无砂混凝土板与山体接触面采用中粗砂隔离，以增强渗水性，安装无砂混凝土板时要求无砂混凝土板安置在土钉墙面板内，严禁进入面板而影响质量。4．在无砂混凝土板下口安设一根长25cm的+50mm的透水软管，透水软管入口端用中粗砂固定在无砂混凝土板上，出口端固定在钢筋网上并用纸或黏土封口，避免了面板混凝土喷射时堵管，施工完后再使管口畅通。四、喷第一次混凝土1．为了保持边坡稳定，及时封闭岩壁，在开挖后即刻喷射一层5cm的厚混凝土，采用PH30转子式喷射机进行干喷，其配合比为水泥：砂；砾石：速凝剂-1：2：1.5：o．03，采用普通硅酸盐水泥C32.5级，砂为中粗砂，砾石为10～15mm，水胶比控制在0.40～0.45之间，混凝土干料拌制采用搅拌机。2．喷射时以混凝土表面平整，出现光泽，骨料分布均匀，回弹量小为度。采用s型循环法或螺旋形移动喷头喷射，喷枪尽量垂直坡面，并保持1．o～1.5m间距为宜，混凝土终凝(6h)后，进行洒水养护，养护时间为10～14d。五、钻孔1．初喷射混凝土达到70%强度后，进行土钉钻孔作业。土钉孔径为φ100mm,设计深度为6m、10m、12m．孔深较土钉长0.15m。2．采用潜孔钻机进行钻孔作业，孔身与水平方向呈下倾15度角，并应保证孔距和倾角的准确性。3．钻孔时严禁带水作业，以免孔位太深废渣堵孔，钻孔完毕进行清孔，清孔利用风钻高压空气把废渣排挤出来，清孔时风钻还要进行空钻，避免出渣太多堵孔，同时注意防护废渣飞出孔时伤人。六、安装土钉1．土钉：φ25mm的II级钢筋，相应配套件有：焊接在钢筋上的定位托架、焊接在土钉端头的螺丝端杆和端杆螺母（见图3-5.5）；土钉长12m、10m、6m三种，间距为1.6m（竖）×1.8m（横）矩形布置。2．土钉是在加工场地加工后运往工地，包括螺丝杆件的焊接和固定托架的焊接，端杆与锚杆为接触对焊，放入土钉前，用高压风清孔，杆体居孔中间，因土钉长6—12m，钢筋插入时容易变形而导致偏斜，使得钢筋无法插入，为此，事先在钢筋上每隔3—5m设置3根圆弧形导向筋（即托架），以确保钢筋位置居中，同时便于灌浆的正常进行。3．清孔过后进行土钉安置，同时插入两根管子，一根为高压灌浆管，用于灌浆，另一根为排气管，用于灌浆时排出孔内空气，以免产生空洞而影响土钉质量，灌浆时灌浆管直插孔底，排气管距灌浆管为100～120cm。七、灌浆1．土钉安设完毕后用M30水泥砂浆灌筑，灌浆压力为0.2～0.4MPa，灌浆时要随时掌握灌浆情况，开始时灌浆很快，当灌浆速度变慢时，排气管排气也由多变少，这说明孔内砂浆灌筑已达50cm以上深度，两根管即可同时往外抽，管子抽动要缓慢并继续灌浆，以保证灌浆管埋入砂浆深度保持在50cm左右。2．应随时掌握排气管的排气量，严禁快速抽管和出现排气管排气量突然增大，造成砂浆灌筑不连续，出现断钉而报废。八、挂网、安锢垫板紧螺母1．待水泥砂浆强度达到施工图标示强度的50%后，挂20×20cm的φ8mm钢筋网，使其紧贴坡面，钢筋网用焊接联接。2．在锚杆端头、钢筋网上安装20×20×1.5cm的16Mn钢垫板，中部预留φ33mm杆孔(见图3-5.4)．其作用是固定杆体在岩面和支架螺母受力。用扳手拧紧螺母，施加5～lOkN的预应力，使钢板钢筋网与混凝土面密贴，产生一定的抗拔力并与钢筋网片成一整体。螺丝端杆沿土钉3—5m焊接固定托架图3-5.4螺丝端杆和端杆螺母九、喷第二层混凝土1．继前面工序喷射第二层混凝土。喷射C20混凝土9cm厚，配合比同第一次，喷完6h后，进行养护。2．喷混凝土严格按实验室测定的配合比，控制好水胶比，喷混凝土时要保持厚度尺寸，搭接处应有一定斜坡，避免出现搭接缝。十、喷射水泥砂浆完成喷射第二层混凝土工序后，为保证喷层表面的平顺和美观，最后在喷射混凝土表面喷上一层lcm厚M20的水泥砂浆护面。二，加固原理土体的抗剪强度较低，抗拉强度几乎可以忽略，但土体本身具有一定的结构整体性，当开挖边坡时，土体存在使边坡保持直立的临界高度，当超过这一深度或者在地面超载及其他因素作用下，将发生突发性的整体破坏。所采用传统的支挡结构均基于被动制约机制，即以支挡结构本身强度和刚度，承受其后的侧向土压力，以防止土体整体稳定性破坏。而土钉墙则是在土体内设置一定长度和密度的土钉构成的。土钉与土共同工作，形成了能大大提高原状土强度和刚度的复合土体，土钉的作用就是基于这种主动加固的机制。土钉与土相互作用，约束了土坡的变形和破坏形态，显著提高了土坡的整体稳定性。三，适用条件土钉墙适用于地下水位较低或可经人工降水措施降低地下水位，邻近无重要建筑或地下管线，基坑外地下空间允许施作土钉的填土、粘性土、粉土、非松散砂土、卵石土等非软弱土层场地基坑。不适用于含水丰富的粉细沙层、砂砾、卵石层和淤泥质土等自稳能力差的土层。当场地土质不均匀、开挖深度较深、对周边建（构）筑物变形控制较严时，宜采用土钉墙与预应力锚杆、护坡桩、超前微型桩等联合支护。四，优缺点分析优点.1.材料用量和工程量少，施工速度快。2.施工设备轻便，操作方法简单。3.对场地土层的适用性较强。4.结构轻巧，柔性大，有良好的抗震性能和延性。5.经济。一般土钉支护比灌注桩可节约造价1／3缺点和局限性1.需要较大的地下空间。2.土钉支护的变形较大，土钉属柔性支护其变形大于预应力锚杆支护，当对基坑变形要求严格时，不宜采用。3.土钉不适宜在软土和松散砂土底层中应用。4.土钉支护如果作为永久性结构，需专门考虑锈蚀等耐久性问题五，土钉与锚杆比较土钉与锚杆：二者的工作机理不同。锚杆一般加预应力在其末端的锚固段内作为受力段与周围土体接触。提供锚固力，土钉一般不施加预应力或加很小的预应力，土钉只有在土体发生变形后才能被动受力。土钉受力长度分布也是不均匀的，一般是中间大，两头小，并且在主动区和抗力区内土钉叠加后使土钉自身趋于力平衡状态。因此土钉面层不属于主要受力构件。它的主要作用是稳定开挖面上的局部土体，防止其塌落和受到侵蚀。同时锚杆的数量少于土钉，土钉依靠群体起作用，在施工和质量要求上没有锚杆那样严格。建筑102林超1003012162012/10/28