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1、GFRP 土钉施工工法土钉主要用于土体开挖和边坡结构稳定，GFRP 复合土钉因其高强、耐腐蚀、轻便、易切割的特点，更适用于城市建设的地下工程，属于新型环保节能材料。钢筋土钉支护在我国建筑基坑工程中广泛使用，在总结近年我国钢筋土钉支护工程案例，并参考国内外施工经验的基础上，发现传统钢筋土钉存在一定缺陷，尤其在近年,对各地市临近的道路施工、管线施工、隧道工程、地铁工程及临近建筑物的基坑开挖有很大影响。因钢筋土钉不易切断，对上述工程的施工造成很大困难,并严重影响了施工进度。钢筋土钉在地下的锈蚀问题得不到解决，对土地和地下水造成一定程度的污染。而 GFRP 土钉完全的避免了以上的问题，对今后城市地下空
2、间的利用及环境保护有着重大的意义。一、GFRP 土钉工法特点：1、施工便捷，灵活性强。2、稳定可靠，变形小。3、对邻近道路及建筑的施工无后期影响。二、适用范围：粘性土、粉土、砂土、角砾、碎石土和填土。在局部软塑、流塑粘性土层应采用复合土钉支护技术。当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施，深度不宜大于 12 米。三、FRP 土钉施工构成由 FRP 土钉（中空土钉带 6mm 注浆孔） 、十字钻头、螺母、钢制托盘、连接件、止浆塞、钢筋网组成。四、工艺流程：（一）GFRP 土钉支护可按下列流程施工：1 、应按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志。2 、预喷射混凝土时，其厚度
3、宜为 3050mm。3 、安设土钉，包括成孔、插 GFRP 筋、注浆、安设连接件等。4 、绑扎钢筋网，喷射混凝土。5 、设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。（二）土钉支护施工应与挖土、降水等作业紧密协调、配合，并满足下列要求：1 、挖土分层厚度应与土钉竖向间距一致，逐层开挖并施工土钉同前，禁止超挖。坡壁宜采用小型机具辅以人工修整，坡面平整度的允许偏差宜为20mm。在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。2 、开挖后应及时封闭临空面，并在24h内完成土钉安设和喷射混凝土面层。在淤泥质地层中开挖时，应在12h内完成土钉安设和喷射混凝土面层。3 、上一层土钉完成注浆后，并至少间隔36h或上层土钉注浆体及
4、喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可允许开挖下一层土方。4 、开挖到基底后应立即构筑底板。5 、应采取有效的地表排水、内部排水以及基坑排水等措施。6 、施工期间坡顶应严格按照设计要求控制施工荷载。7 、GFRP 土钉支护施工中应及时做好定位、成孔、插筋、注浆、喷射混凝土面层等记录，制备检测样品，保证工程质量，满足质量验收的需要。五、GFRP 土钉支护的施工机具和施工工艺应按下列要求选用：1 、成孔机具的选择和工艺要适应现场土质特点和环境条件。2 、应保证进钻和抽出过程中不引起塌孔，可选用冲击钻机、螺旋钻机、回转钻机、洛阳铲等。在易塌孔的土体中钻孔时宜采用套管成孔、挤压成孔或自钻式GFRP土
5、钉。3 、注浆泵的规格压力和输浆量应满足施工要求。4 、混凝土喷射机的输送距离应满足施工要求。5 、可选用风量9m 3/min以上、压力大于0.5MPa的空压机，以满足喷射机工作风压和风量要求。6 、喷射混凝土机水平输送距离不宜小于100m，垂直输送高度不宜小于30m。7 、GFRP 土钉成孔偏差应为：孔深50mm，孔径5mm，孔位100mm，成孔倾角3。六、GFRP 土钉注浆作业应遵守下列规定：1 、注浆前，应将孔内残留及松动的废土清除干净。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。2 、注浆时，注浆管应插至距孔底250500mm 处，在孔口部位宜设置止浆塞及排
6、气管，并应及时补浆。3 、采用两次注浆工艺。第一次灌注水泥砂浆，水泥砂浆配合比宜为1:11:2（重量比），水灰比宜为0.380.45，灌浆量为钻孔体积的1.2 倍。第一次注浆初凝后，进行二次注浆，压注纯水泥浆（水灰比0.5） ，注浆量为第一次注浆量的30%40%，注浆压力根据现场确定。4、自钻式中空 GFRP 土钉注浆作业应遵守下列规定：1 ）灌浆材料宜采用水泥浆，水灰比根据地层条件确定，注浆时宜掺入适量水玻璃等速凝剂，掺入量根据施工条件确定。2 ）采用微压灌浆，灌浆压力应通过现场试验确定，灌浆压力宜为0.10.2MPa。七、喷射混凝土面层施工应满足下列规定：1 、喷射混凝土所用材料应满足锚杆
7、喷射混凝土支护技术规范GB50086之规定。水泥强度不低于32.5级，细骨料宜用中砂或粗砂，含泥量不大于3%。粗骨料宜采用卵石或碎石，粒径不宜大于15mm。级配宜取水泥与砂石料重量比1:41:4.5，砂率宜取45%55%，水灰比宜取0.40.45。喷射混凝土的初凝时间宜小于5min ，终凝时间宜小于10min 。2 、喷射顺序宜从下往上，喷嘴到垂直墙面的距离宜取 0.81.0m，一次喷射厚度不宜大于70mm，回弹率应小于15%。3 、喷射混凝土应在终凝2h后洒水养护，时间一般为3d7d。八、GFRP 土钉支护除遵守国家、行业和江苏省有关建筑工程安全操作规程外，还应符合下列要求：1 、钻孔、注浆
8、、喷射混凝土不得重叠作业。2 、高处施工应搭设脚手架，作业人员必须戴安全帽和系好安全带。3 、注浆、喷射混凝土时，作业人员应戴口罩和防护镜。4 、GFRP 土钉作业人员应戴手套操作。5 、运输 GFRP 筋应避免损伤，储存场地应平整，堆放整齐平直，及时覆盖避免阳光直射。九、工程实例：徐州市温州商贸城项目本工程原先设计的土钉锚杆采用的是 48*3.0 的无缝钢管，此种施工工艺施工结束后会对邻近将来基坑开挖带来很大的困难，超出建筑红线的部分不易切割，给后续别的施工带来诸多不便，考虑到各方面的原因，现改为玻璃纤维中空注浆土钉。本工程基坑开挖深度 5.95 米、其中一级放坡至-2.5 米，留 1 米的
9、马道，后根据每层开挖深度为 1 米，分层开挖至坑底标高。（一）工艺流程：第一层开挖 修坡 定位 成孔 放入锚杆 挂网 锚头固定 喷浆 一次注浆 二次开挖 重复工序 底部标高根据现场具体情况，施工程序可适当调整。钻孔工艺之间影响土层锚杆的承载能力，施工效率，所以严格按照图纸要求进行施工，成孔设备由洛阳风动工具有限公司生产的 KHYD75A 型矿用岩石钻机，成孔直径为 8cm，成孔过程中，事先按设计要求控制好各个孔位，等钻机就位后，接上自来水（水的作用是成孔护壁，防止孔的塌陷）（二）边坡修护：按照施工计划要求，首先确定基坑放样尺寸，放线后开始第一层土体的开挖，沿基坑边线挖出所需的工作断面。施工开挖
10、与土钉喷射砼支护紧密配合，开挖后立即进行土钉支护及喷射砼，土钉墙施工随之展开，当第一层强度达到设计强度的 70%后，方可进行下道工序施工，上下段钢筋网搭接长度应大于 300mm。常规情况，基坑开挖使用挖土机开挖，当第二层土体开挖时，挖机不允许破坏土钉墙喷面，对开挖工作面先挖机修出设计坡度然后由人工进行平整，为后续工序提供便利，马道上设置防护措施。（三）GFRP 土钉放置：玻璃纤维中空注浆土钉由南京锋晖复合材料有限公司生产，生产规格为外径 32mm，长度为 6m、3m。根据设计要求把 GFRP 土钉放入孔内，土钉与土钉之间用连接件接连，锚杆放置结束后在尾部上钢制托盘，再用专用螺母上紧。施工严格按
11、设计要求进行并控制好锚杆。（四）披挂网面结构：当人工修坡完成且土钉放置后，然后挂网、固定网片、焊接水平联系钢筋随后喷射砼。挂坡面钢筋网采用 8 钢筋现场编制，间距为 200200 毫米，网片与土钉端部紧密连接，联系筋与钢制托盘焊接固定以增强其整体钢度。（五）喷射砼喷射砼标号 C20,使用 32.5 号普硅水泥，砂采用粒径不大于 2.5mm 的中细砂,石子粒径为 515mm。混凝土配比为水泥：砂：米石1：2：2，砼料拌和在进入喷射机料斗前，要充分拌和均匀，拌和的砼料要随拌随用。喷射时，应自上而下分段进行，以防止混凝土因自重而产生裂纹或脱落，合理地划分喷射区段，保证喷射质量，减少回弹损失，提高功效
12、。（六）喷枪头操作喷砼时，混合干料在喷头处与水混合快速喷出，若喷射料来料不均匀则喷料易于脱落，因此喷头宜缓慢地均匀地，呈螺旋形轨迹移动，使料束喷至坡面成小圆形保证混凝土均质和冲实捣密。喷射头与喷面的距离在 0.81.2 米最佳。喷砼厚度不应低于设计值，喷射压力为 0.3Mpa,混凝土必须覆盖钢筋网。（七）注浆1、注浆采用纯水泥浆，水泥采用 32.5 级，水灰比为 0.45，注浆压力为 1.52.0Mpa，锚杆与成孔之间的空隙必须密封防止浆液从空隙中外溢，待浆液从锚杆端部中空管里流出时立即用止浆塞塞住，可结束注浆。2、注浆用水不得采用 PH 值小于 4 的酸性水和工业废水，水温不得超过 3035
13、 0C，并不得将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态暴露于阳光下，防止浆液凝固；3、浆液应经过搅拌机充分搅拌后才能开始压注，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。.4、对渗透系数较大的土层，首先应放慢泵速，以防浆液上冒。注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行。基坑开挖时采取的各项措施1、基坑开挖监测措施在基坑开挖过程中，必须有专业资质的监测单位对基坑边坡进行位移，沉降监测，监测结果及时反馈给施工单位，便于信息化施工。2、 开挖预防措施在基坑的施工期间，应控制不利于基坑边坡稳定的因素产生和发展，不应随意开挖防止坡顶超载，应避免地表水及地下水大量渗入基坑。基坑
14、四周应设立有效防护措施，并充分考虑基坑对周边环境的影响，做到美化环境，体现生态保护要求。3、 排水措施6.3.1 排水在基坑开挖以前，根据实际情况设置地表水及内部排水系统。6.3.2 为减少地表水渗入基坑内，在基坑潜在塌滑区后缘设置截水沟。基坑内适当位置设置若干个集水井，及时把作业面的水导入井内，抽干。雨天时更要及时排除积水，减少基坑的浸泡时间。主要投入设备：工 序 名 称 型 号 数 量电动空压机 12M3 4 台15KW砼喷射机 HPVV 1 台5.5KW活塞式注浆泵 STB50 型 1 套4KW电焊机 BX-300 1 台11KW电焊机 BX-250 1 台7.5KW土钉墙切割机 DE32 1 台1.1KW喷射管 200 米空气管 400 米锚杆钻机 KHYD40DIA 1 台3KW
