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1、,第四节支护结构施工,二、土钉墙施工,1、技术准备：编制土钉墙基坑支护施工组织设计，确定支护施工（锚喷）与土方开挖的施工方案（明确二者配合关系）；2、设备准备：土钉及有关的材料、施工机械（钻孔、拌浆和灌浆）；3、现场准备：现场定点和放线（确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点）。,准备工作：,第四节支护结构施工,（一）土钉墙施工技术,1、基坑开挖,（1）基本要求：,每层开挖的最大深度。取决于土壁自稳的能力，通常取土钉竖向设计间距；,每层开挖的水平分段宽度。取决于土壁自稳能力，一般多为1020m长；,基坑开挖要按设计，分层分段进行开挖。上一层作业面的土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的7
2、0后，方可进行下一层土层的开挖；,坡面平整度。允许偏差20mm，人工修整坡面。,二、土钉墙施工,第四节支护结构施工,（2）防止边坡土壁塌陷的措施：,1）严禁边壁超挖或挖土时造成土体松动；,修整边坡后，立即喷上一层砂浆层或混凝土层保护，凝结后在钻孔；先构筑钢筋网喷射混凝土面层，而后钻孔和设置土钉；在水平方向上分小段间隔开挖；边壁底部先放斜坡，作完土钉后再清坡；开挖前，沿开挖面先垂直打入钢管注浆加固土体等。,2）对于易坍塌的土体可采取的措施：,二、土钉墙施工,（一）土钉墙施工技术,1、基坑开挖,第四节支护结构施工,2、喷射第一道面层,钢筋钉、钢管钉,指对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆。（土
3、质好可省去）,3、设置土钉,钢筋钉先钻孔，后置入钢筋并沿全长注浆；钢管钉钢管可直接击入土体，再由钢管内注浆。,二、土钉墙施工,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,（1）钻孔,成孔方式：一般成孔方式为取土成孔。即：钻孔。包括：锚杆钻机、洛阳铲。在易塌孔的土体中成孔。有：套管成孔、挤压成孔。,成孔的允许偏差要求：（JGJ12099）孔距：100mm；孔经：5mm；孔深：50mm；倾角：5,3、设置土钉,二、土钉墙施工,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,（2）插入土钉钢筋,插入土钉钢筋前，检查成孔质量并做好清孔；在钢筋上安装金属或塑料定位支架（沿钢筋间距约23m）,二、土钉墙施工,3、
4、设置土钉,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,（3）注浆,1）多用移动式注浆泵。,2）注浆方式：压力注浆（设置止浆塞，低压0.40.6MPa，高压12MPa）重力注浆（以满孔为准，初凝前补浆12次）,二、土钉墙施工,3、设置土钉,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,（3）注浆,3）注浆方法：注浆前清除孔内土渣；注浆管应插至距孔底2550cm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管；水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀、随拌随用。,二、土钉墙施工,3、设置土钉,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,二、土钉墙施工,4）注浆量。（充盈系数必须大于1）,5）注浆材料及配比。水泥浆水灰比宜为0.5；水泥
5、砂浆水灰比宜为0.380.45；配合比1112。,（3）注浆,3、设置土钉,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,4、绑扎钢筋网，喷射第二道混凝土面层,（1）绑扎、固定钢筋网。610mm150300（可用插入土中的钢筋固定）,坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm；,二、土钉墙施工,（一）土钉墙施工技术,（2）土钉与面层钢筋网的连接。（可通过承压钢垫板或加强钢筋与土钉螺栓连接或焊接连接）,第四节支护结构施工,（3）喷射混凝土,二、土钉墙施工,4、绑扎钢筋网，喷射第二道混凝土面层,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,1）喷射混凝土的强度不宜低于C20；,2）面层厚度不宜小于80mm；
6、一次喷射厚度40mm；,4）混凝土终凝后2h应进行养护，养护时间宜37d。,3）喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.61.0m；,喷射混凝土自壁面开挖层底部（与下层钢筋网连接的接头部分留出）逐渐向上进行；,相关要求：,二、土钉墙施工,（3）喷射混凝土,4、绑扎钢筋网，喷射第二道混凝土面层,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,做锚头,二、土钉墙施工,（3）喷射混凝土,4、绑扎钢筋网，喷射第二道混凝土面层,（一）土钉墙施工技术,第四节支护结构施工,（二）土钉现场测试,通过现场设置测试钉，进行抗拔试验，估计土钉的界面极限粘结强度。,1、测试钉的数量。（每一典型土层中至少应设3个测试钉）,测试要
7、求：,3、测试土钉抗拔与位移，以确定极限荷载下的界面粘结强度实测值。其平均值应大于设计计算所用标准值的1.25倍，否则应修改设计。,2、测试钉的工况。（除总长度和粘结长度外，与工作钉相同；粘结长度不小于工作钉的二分之一且不短于5m）,二、土钉墙施工,第四节支护结构施工,（三）质量监测,1、质量检测,（1）材料；钢筋、水泥、砂、石子等,（2）土钉抗拔试验：即验收试验（确定最终工程质量）。同一条件下，试验数量不应少于土钉总量的1%，且不少于3根；,（3）砼面层的质量检验。外观、厚度、砼强度；砼面层厚度采用钻孔检测，数宜每100m2墙面一组，每组不应少于3点。,二、土钉墙施工,第四节支护结构施工,2
8、、施工监测,（1）土钉墙位移的量测；（2）地表开裂状况（位置、裂宽）的观察；（3）周围设施的变形测量；（4）基坑渗、漏水及基坑内外地下水位变化。,二、土钉墙施工,（三）质量监测,第四节支护结构施工,三、土锚施工,（一）施工准备工作,土锚的主要施工过程：钻孔、安放拉杆、灌浆、张拉锚固,1、掌握土层的物理力学特性和分布情况；（明确锚固区土层特性）,2、查明施工现场地下的管线、构筑物的位置和情况；（弄清障碍物）,3、研究土锚施工对邻近建筑物的影响，同时研究附近施工（如打桩、基坑降水、岩石爆破）对土锚施工带来的影响；（相互影响）,4、编制土锚施工组织设计。,第四节支护结构施工,（二）钻孔,钻孔工艺影响
9、锚杆的承载能力、施工效率和成本。（占总费用的30，甚至50）,钻孔要求不扰动土体。（减少原土应力场变化，尽量不使自重应力释放）,三、土锚施工,第四节支护结构施工,（二）钻孔,1、钻孔机械,国产钻机,三、土锚施工,第四节支护结构施工,国外钻机,三、土锚施工,（二）钻孔,1、钻孔机械,第四节支护结构施工,三、土锚施工,国外钻机,（二）钻孔,1、钻孔机械,第四节支护结构施工,三、土锚施工,国外钻机,（二）钻孔,1、钻孔机械,第四节支护结构施工,2、钻孔方法钻孔方法的选择取决于土质和钻孔机械,（1）螺旋钻干作业成孔法,1）两种施工方法：螺杆独自钻进钻孔和安放钢拉杆分两道工序进行；（设备简单、简便易行）
10、带拉杆钻进钻孔和安放钢拉杆合为一道工序（钢拉杆套在空心钻杆内一同钻进，然后边灌浆边退出钻杆）,2）施工注意事项：含水量大的软粘土，土屑排除较困难；孔洞较长时，钻杆易向上弯曲。,适合：无地下水浸泡的粘土、粉土和较密实稳定的砂土。,三、土锚施工,（二）钻孔,第四节支护结构施工,2、钻孔方法,（2）压水钻进成孔法,1）工艺特点：钻进时，用冲洗液（压力水）从钻杆中心流向孔底，水流挟带土屑从钻杆与孔壁间的空隙排出。该法钻进、出渣、固壁、清孔一次完成，软硬土层都适用，施工应用较多。,2）施工注意事项：始终保持孔口水位；护壁套管的配合应用（软弱土层中）；控制钻进速度和冲孔水压（如流砂层应加快钻进速度，降低冲
11、孔水压）。,三、土锚施工,（二）钻孔,第四节支护结构施工,3、土锚钻孔的特点和应达到的要求：,（1）孔壁要求平直。（方便安放拉杆和注浆）,（2）孔壁不得坍塌和松动。（以免影响拉杆安放和土锚承载力）,（3）钻孔时不得使用膨润土配泥浆。（以免孔壁形成泥皮，降低锚固体与土壁间的摩阻力）,（4）土锚的钻孔多有一定倾角，因此孔壁的稳定性较差。,（5）土锚长细比很大，孔洞细长，钻孔方向难控制，易偏斜和弯曲。,三、土锚施工,（二）钻孔,第四节支护结构施工,（三）安放拉杆,拉杆种类：粗钢筋、钢绞线、钢丝束、钢管（钻杆用作拉杆）,选用情况：承载力较小时，多用粗钢筋；承载力较大时，多用钢绞线。,三、土锚施工,第四
12、节支护结构施工,（三）安放拉杆,1、钢筋拉杆,拉杆加工：（构造：单根或多根钢筋焊接组合而成，锚头由锚座、螺母组成）,加工长度（设计长度张拉长度）；设计长度锚固段长度自由段长度锚头长度自由段的防腐（如除锈后，涂防腐底漆和环氧玻璃钢固化防腐层）、隔离处理（如缠绕两层聚乙烯塑料薄膜）；设置拉杆定位器（如焊细钢筋定位撑）。,三、土锚施工,第四节支护结构施工,2、钢丝束拉杆,拉杆加工：（构造：图1109，锚头用预应力钢丝锚具，如镦头锚）,自由段的防腐隔离处理（玻璃纤维布缠绕两层，外用粘胶带缠绕）；锚固段定位器（用撑筋环，如图1109）。,三、土锚施工,（三）安放拉杆,第四节支护结构施工,3、钢绞线拉杆：
13、（构造：锚头多用预应力夹片式锚具，钢绞线束用铁丝绑扎）,自由段的防腐隔离处理（用聚丙烯防护套）；锚固段清初表面油脂；定位器（特制定位架）。,三、土锚施工,（三）安放拉杆,第四节支护结构施工,（四）压力灌浆,1、灌浆的作用：形成锚固体；防止拉杆腐蚀；充填土层中的孔隙和裂缝。,2、灌浆的浆液：水泥浆或水泥砂浆（水泥和拌合水要控制氯化物含量；水灰比0.40.45）。,三、土锚施工,第四节支护结构施工,（四）压力灌浆,3、灌浆方法：,（1）一次灌浆法；用一根灌浆管，下端距孔底宜为1020cm；经灌浆、封堵孔口、24MPa压力补灌稳压数分钟完成。,（2）二次灌浆法；用两根镀锌铁管作灌浆管，如图1110；
14、二次灌浆管（花管）的出浆孔眼应进行可灌密封处理,三、土锚施工,第四节支护结构施工,第二次灌浆：（待第一次灌浆凝结后进行。选用水灰比0.450.55的水泥浆，压力宜控制在2.55.0MPa之间，稳压2分钟）,第一次灌浆：（选用灰砂比1112、水灰比0.380.45的水泥砂浆，压力0.30.4MPa，灌满锚固段后拔出灌浆管）,三、土锚施工,（四）压力灌浆,3、灌浆方法：,第四节支护结构施工,在第二次灌浆的压力作用下，使浆液冲破一次灌浆体，浆液向周围扩散；锚固体直径扩大（起到扩孔目的）、周围土体受到压缩，孔隙比减小，含水量减少，内摩擦角增大。（图1111）,二次灌浆法可显著提高土锚的承载能力。,三、
15、土锚施工,（四）压力灌浆,3、灌浆方法：,第四节支护结构施工,（五）张拉与锚固,1、张拉,（1）锚固体强度大于15Mpa并达到设计强度等级的75后方可进行张拉；,张拉对锚杆施加预应力的要求（JGJ120-99）：,（2）锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响；,施工图片,三、土锚施工,第四节支护结构施工,（五）张拉与锚固,1、张拉,张拉对锚杆施加预应力的要求（JGJ120-99）：,三、土锚施工,（3）锚杆张拉力宜张拉至设计荷载的0.91.0倍后，再按设计要求锁定；,（4）锚杆张拉控制应力不应超过锚杆杆体强度标准值的0.75倍。,第四节支护结构施工,2、锚杆的锚固,（1）锚固型式。（取决于拉杆种类
16、，如：螺丝端杆锚、镦头锚、夹片式锚具等）,（2）预应力锚杆，要正确估算预应力损失。,三、土锚施工,（五）张拉与锚固,第四节支护结构施工,2、锚杆的锚固,导致预应力损失的主要因素：,1）张拉时由于摩擦导致的预应力损失；2）锚固时由于锚具滑移导致的预应力损失；3）钢材松弛导致的预应力损失；4）相邻锚杆施工导致的预应力损失；5）支护结构变形导致的预应力损失；6）土体蠕变导致的预应力损失；7）温度变化导致的预应力损失；,三、土锚施工,（五）张拉与锚固,第四节支护结构施工,深基坑锚杆支护,三、土锚施工,第四节支护结构施工,（六）土锚试验,1、土锚承载能力的影响因素：土质、土锚材料特性、施工工艺与质量,目前的土力学理论尚不能对土锚的承载能力做出圆满解释。而土锚的发展应归功于先进的施工技术，至今理论研究仍落后于工程实践。,因此，在土锚施工中，试验是必不可少的。,2、土锚试验的主要内容：即确定锚固体的承载能力,土锚的承载能力由锚头传递荷载的能力、拉杆的抗拉能力、锚固体的锚固能力决定。,三、土锚施工,第四节支护结构施工,（六）
