边坡预应力锚杆和土钉墙支护工法
一.工法介绍
随着社会进步，人民物质文化生活水平不断提高，生活环境不断的改善，在繁华大城市中，一座座摩天大厦拔地而起，成了城市繁华的象征。

那麽伴随着高层建筑的兴起，其地下结构也加深，从而深基坑边坡稳定问题，成了一种新课题摆在我们建设者面前。

我们通过近几年工程实践，在基坑边坡采用预应力锚杆和土钉墙支护技术方面，形成了一种工艺，并添加了一些施工控制要点和注意事项，由此而编制成施工工法。

该工法的核心要求，可以归结为三方面：
（1）、支护结构必须与挖土同步,分层施工到位。

（2）、预应力锚杆二次加压注浆，必须达到设计要求，使锚固端水泥浆充分和土壤结合凝固在一起。

锚杆相互之间连成整体,且预应力锁定值必须达到设计要求。

（3）、土钉杆件长度必须达到设计要求，且外露端部与加强筋、墙面钢筋网片连成整体。

（4）、边坡内有常流水，不可截流，应采取措施进行导流，且防止水土流失。

二.具体施工工艺
1、预应力锚杆施工
工艺流程如下:
（1）锚杆制作：按照设计长度，对钢绞线进行截取，其中要包括用于设备施加预应力的有效长度，一般取1米；锚杆非锚固段套软塑料管，两端用铅丝绑扎，并用胶带缠绕密封；锚杆应每隔1.5米安装保护层套圈，防止锚杆紧贴孔壁，降低有效拉力。

锚杆附加两根注浆管，分别用于两次注浆之用，作为第二次注浆的塑料管，在锚固端头3米范围内，不规则钻孔，并用单层胶带进行包扎封堵，用于二次压力灌浆使用。

锚杆自由段图锚杆锚固段图
(2) 钻孔完毕后，应立即将钢绞线和二根注浆管插入孔内，注浆管距孔底约150mm，为使钢绞线居孔中心，每隔2m绑扎一只支架。

(3) 严格按设计水灰比配制水泥浆，充分搅拌。

注浆材料为0.5水灰比的纯水泥浆，视工期情况可加入早强剂。

(4) 注浆采用2根1吋塑料管作导管，其中1根二次压浆用。

采用二次注浆工艺，第一次常压灌注，第二次压力注浆。

第一次常压灌注时，开动注浆泵，将搅拌好的水泥浆注入钻孔底部，自孔底向外灌注，2小时后二次补浆。

(5) 锚固体强度达到15MPa(约10天)后，按设计要求施加预应力，上紧锚头。

锚杆张拉工序图
2.土钉墙施工
施工工艺流程：
土钉墙施工工艺流程
1)土方开挖：边坡采用反铲挖土机挖土，预留5-10cm人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50cm，预留成孔工作作业面保证8米以上，土钉施工按常规2天一层，上层作业面的土钉及锚喷砼强度未达到设计强度之前，不得进行下一层土方的开挖。

2)边坡清理：工程采用人工清理，此工序必须挂线定位，严格控制好坡度。

3)土钉成孔：土钉采用人工洛阳铲进行成孔，成孔的过程中要求尽量避开地下障碍物，保证土钉的角度、孔径和深度。

4)土钉主筋制作及安放：
主筋按设计长度下料，外端弯钩与加强筋水平焊牢并加焊背钩，确保端部的主筋抗拉强度，主筋每隔2m焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心；注浆时注浆管插入孔内离孔底0.5m 左右。

遇土钉钢筋下放困难时，应查清原因处理后再下放。

5)造浆及注浆：
采用搅拌机造浆，质检人员应严格控制水灰比为W/C=0.5；注浆采用注浆泵，注浆时孔口用水泥袋封闭，将注浆管缓慢均匀拔出，保证孔中气体能全部排出。

遇有漏浆严重的钻孔，应及时补浆。

6)挂网：
钢筋网片与喷射砼表面间隙1.5-2cm作为保护层，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于35d不小于30cm，并不少于两点点焊（绑扎）。

钢筋网片与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。

7)喷射砼：
喷射砼厚度为100mm，喷射顺序可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”（遇砂层时），喷射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.2-0.5Mpa，喷头水压不应小于0.15 Mpa，喷射距离控制在1.0-2.0m。

三. 特殊处理措施
1、残留滞水的处理
依据勘察报告显示-9.0m左右有一层上层滞水存在，如该滞水层含少量残留滞水，可采用在基坑四周边坡的隔水层顶部，插入引流管将隔水层所托之少量残留滞水排出；如该层滞水含水量大，除采用插入引流管排水外，还需在槽底挖沟明排，并在坑底四角挖1.0～1.5m深集水坑，用泵将水排出坑外；或者在边坡滞水层下方1米处安装ф150PVC管收集引流管导出的水，PVC管安装时需设置一定的坡度，并在底部段头设置集水坑，收集积水。

2、冬季施工处理
若工程在冬季施工，如支护工程施工至该段一定要作好防冻保温工作，防止水的冻胀对边坡的影响。

具体做法是：挖开后立即进行修坡、边网，覆盖草莲后进行锚杆成孔施工及插入引流管施工。

且经常检查引流管是否上冻，如有上冻马上更换并增加覆盖厚度。

水泥浆和砼施工，应做好防冻保温措施，添加防冻剂，提高砼等的抗冻性能。

喷射砼应尽量安排在白天施工，并且根据挖土进度，及时进行喷射工序，做好保温监测措施。

3、地面防渗截流处理
在基坑5m范围内不宜设置用水点。

在基坑四周边沿3m范围内做好地面排水工作，防止雨、雪水和人工用水的入渗引起边坡坍塌。

在基坑四周边沿1.2m范围内砌一道宽20cm，高30cm挡水墙。

4、险情紧急处理
为确保基坑土体的稳定和周围建筑物的安全，一旦现场发生险情，现场应及时进行还土回填，以控制土体继续变形；也可采用内斜支撑临时支护。

然后采用采用超前支护工艺，即进行土钉墙逆作业法，先喷混凝土面板，形成稳定面层，而后进行加密土钉孔施工并施加预应
力。

同时混凝土面板中填加速凝剂，使其短时间内迅速凝固成墙。

待24小时后在进行小深度的土方开挖。

5、基坑监测处理
工程拟在基槽边缘，按照10～15m不等间距布设位移观测点，以便对其基坑变形进行观测。

基坑开挖阶段的监测频率为每天一次,如遇大雨或边坡出现异常情况,则应加密观测次数.基坑开挖完成后每3天观测一次,满28天后,每7天观测一次,直至回填完成.
监控资料按照图表格式进行整理，凡在当天监测到的数据，必须当天处理完毕。

并将数据和分析结果在计算机上当天公布。

当天数据超过规范要求的或有一定异常的，有倾向性偏离，而且偏离值比较大的，并加上不安全的警示标记。

监测人员必须在当天向施工单位技术主管人员进行口头提醒，如有必要应向其主管部门进行通报。

每周将本周的报表进行处理，做成成果表进行通报。

施工过程中,边坡变形预警值3cm,达到预警值时,启动工程应急方案。

四. 质量保证措施
1、预应力锚杆质量保证措施：
⑴进场的每批钢绞线和水泥要有出厂合格证并做复试。

⑵下锚索前应检查锚索并做隐蔽工程检查记录,下完锚索时应注意锚索的外露部分是否满足张拉要求的长度。

⑶浆液搅拌必须严格按配比进行,不得随意改变。

水泥应不含杂质,不用过期或受潮水泥。

水泥浆体的28d抗压强度不小于20MPa,水灰比为0.5,水泥浆体试块每30根做两组,一组标养,一组同条件养护。

⑷注浆由孔底开始,边注边外拉浆管,并缓缓拔管,直至浆液溢出孔口后停止注浆。

注浆后过半小时再补浆一次，若渗浆严重，可补浆2-3次。

⑸水泥浆体强度达到15MPa时方可张拉。

张拉的技术要求按《土层锚杆的设计与施工规范》中的相关规定执行。

锚杆按工艺规范做验收试验。

锚杆的张拉要有固定的操作人员和记录人员, 严格按操作规程张拉。

出现异常情况时，应及时向现场技术负责人报告。

2、土钉墙支护施工质量保证措施：
a.放土钉孔位、护坡桩桩位时有专人验线并做位置预检记录；
b.钢筋加工严格按设计要求加工, 按批进行验收,合格品做标识.钢筋供应的长度不满足设计要求时, 采取搭接焊；钢筋严格按照设计要求进行；
c.成孔：施工完毕后，应经专人检查孔位的偏差及垂直偏差，符合要求后方进行下一个工序的施工；
d.灌浆：土钉应采用重力灌浆。

将灌浆胶管插到孔地，然后灌浆；同时根据土钉孔内浆液渗失情况进行适量补浆；桩成孔与锚杆灌注应进行压力灌注；
e.施工材料质量保证:
1)所有进场材料，必须具有材质单和试验报告。

2).按规定做相应组数试块，送交指定部门进行测试。

3).对进场钢材要抽样检测其抗拉强度。

五. 现场安全防护要点
1、开工前，协同甲方对周围建筑及地下构筑物进行详细调查，做到心中有数，施工时注意观察，发现问题及时处理。

2、夜间施工现场做到有足够的照明度。

3、锚杆施工时，必须留置不小于10m的工作面。

4、人工刷坡和锚杆施工时，设专人观察土质变化，发现异常及时通知相关人员，及时处理；施工人员立即撤离。

5、喷射砼的输料管接头要牢固，并随时检查，防止脱节伤人。

6、做好边坡位移监测，发现异常及时报告处理。

六. 工艺效益
1、有效解决了城市内施工用地紧张困难，为工程现场增大了施工作业面；
2、工艺简单，经济合理，对于软土边坡增加了安全可靠的稳定系数，确保基坑边坡稳定；
3、该工艺与挖土同步穿插进行，不占用绝对工期，有效缩短了基坑开挖的时间。

4、从社会信誉分析，目前，该工艺已经在我公司深基坑软土边坡施工项目中普遍使用，效果显著，维护了一方社会稳定。