夏贵荣
(1.江苏省苏中建设集团股份有限公司 江苏南通 226600
[摘要]：本文就基坑护坡提出钢锚管击入成孔低压注浆多段扩锚土钉护坡施工新方法，具有功效快、抗拔力高、成本低、适用范围广等优点，期望能给其他类似工程的基坑护坡提供一定的参考。
[关键词]：土钉护坡；钢锚管；击入成孔；低压注浆；多段扩锚
1.前言
随着城市的发展，地下空间建筑及相应的基坑支护工程越来越多，土钉护坡技术由于经济、可靠、施工简便、施工速度快等优点,是用于土体开挖和边坡稳定的一种有效的基坑支护结构。但传统土钉护坡技术也存在着：受土体性质影响大，一些软弱土层、松散土层无法成孔、易塌孔、土钉抗拔力差等弊端。为了克服传统土钉支护技术的这些缺点，通过工程实践中在传统土钉支护技术的基础上发展了钢锚管击入成孔低压注浆多段扩锚的新型土钉护坡技术。
2.原理及特点
在需要支护的边坡上，采用空气动力锤或土钉机将带有多段渗浆锚孔和锚固倒楔的钢锚管在基坑边坡击入成孔，采用低压慢灌工艺向钢锚管中压入水泥浆，使水泥浆充分从渗浆锚孔向周围土层渗透多段扩锚，凝固后形成具有较高抗拔力的多段扩锚型锚固体，使钢锚管锚固段与土体间产生粘结摩阻力，然后在支护面绑扎钢筋网片、加强连接筋、喷射混凝土面层，形成边坡的支护结构，把基坑边壁土产生的主动侧压力传至土层深处，达到稳定基坑开挖面边坡目的。
3.施工工艺流程及操作要点
3.1 工艺流程
施工前准备→土方开挖及修坡→制作及击入钢锚管→低压注浆→绑扎及固定钢筋网→喷射混凝土面层→混凝土面层养护→下道工序
图1 钢锚管击入成孔低压注浆多段扩锚土钉护坡施工工艺流程
3.2 技术要点及实施
3.2.1土方开挖及修坡
基坑土方开挖按施工方案分层开挖，开挖深度应与跟土钉护坡步距匹配，应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。土方开挖与基坑支护交替进行，在上层作业面护坡混凝土达到一定强度前，不得进行下一步土方开挖。基坑开挖后，边坡采用人工铲锹或反铲挖掘机进行挂线切削修坡，确保边坡平整、坡度符合要求。
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图2 分层开挖 图3 机械修坡
3.2.2 制作及击入钢锚管
钢锚管采用Q235级Φ48壁厚3mm钢管制作，入土端加工成扁头以利进土，钢锚管表面间距1m对向钻取多段渗浆锚孔（孔径8mm）。渗浆锚孔部位设锚固倒楔采用长度30mm的L25×3角钢斜焊在钢锚管表面，构成孔眼保护罩防止泥土进入，以及作为锚固倒楔提高钢锚管与水泥浆的握裹锚固力。钢锚管施工前，应按设计要求定出孔位并作出标记和编号，孔距1.5m，允许偏差不大于100mm。将钢锚管按设计倾角（10～20°，根据土性和施工条件确定）及位置对正后采用空气动力锤或土钉机击入成孔至设计深度（一般6m、9m）。当土质情况较好时，可先打入钢锚管，后喷射混凝土，当土质情况较差时，应先喷射第一层混凝土，使坑壁稍作稳定后，再打入钢锚管。钢锚管不够长时需分段打入，打入一段接长一段，连接位置中线对齐满焊连接，另加钢筋帮条焊做加强处理。
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图4 空气动力锤击入钢锚管 图5 施工完钢锚管的坡面
3.2.3 低压注浆
采用32.5早强硅酸盐水泥，按水灰比0.5～0.6配制水泥浆，掺入一定量的减水剂（掺量1%），提高流动性使水泥浆充分渗入土层。水泥浆搅拌后将压力注浆泵的注浆管安接在钢锚管上，采用低压慢灌工艺，压入水泥浆，注浆压力达到0.6MPa～0.8MPa，并稳压3min～5min时间，即可停止注浆，使水泥浆充分从渗浆锚孔向周围土层渗透多段扩锚，以形成多段锚固体，压浆结束时用稠浆和毡布封堵管头。
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图6 压力注浆泵 图7 注浆
3.2.4 绑扎及固定钢筋网
绑扎Φ6@200×200单层钢筋网片，采用Φ14@2000端部带弯钩插入坡面土层固定网片，网片保护层厚度不小于30mm。在钢锚管外露端部与钢筋网片接触位置增加2根Φ14通长加强连接筋和2根竖向短筋，形成井字箍与钢锚管焊接连接。每隔3m设Φ75PVC泄水管，土内部分设砂石滤层外包尼龙纱。
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图8 绑扎钢筋网 图9 加强连接筋、井字箍
3.2.5喷射混凝土面层
喷射混凝土配合比应通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于10mm。采用干式锚喷机喷射，喷射手距坡面距离保持在1.5～2m，喷枪垂直坡面喷射，喷射顺序应自下而上。喷锚混凝土强度达到设计强度的80%后，可进行下一层开挖作业。
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图10 混凝土喷射机 图11 喷射混凝土
3.2.6混凝土面层养护
在喷射混凝土终凝后2h，即应浇水养护，每天至少三次，时间不少于7d。
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图12 浇水养护 图13 支护一步再挖下一步
4.应用结论
本文关键技术在钢锚管上分段钻取渗浆锚孔，渗浆锚孔部位带有锚固倒楔提高钢锚管与水泥浆的握裹锚固力。采用低压慢灌工艺向钢锚管中压入水泥浆，使水泥浆充分从渗浆锚孔向周围土层渗透多段扩锚，凝固后形成多段锚固体。突出部分的多段扩锚形锚固体使得摩阻面积增大，有效地提高了土钉的抗拔力、护坡的稳定性，可广泛推广和应用。
参考文献
[1]翟加文,王国合,刘信.地面低压注浆封堵斜井井筒明槽回填段潜水技术[J].矿业安全与环保,2012(4):49-51.
[2]时中华.极复杂构造高承压水松软底板煤层低压注浆技术研究[J].山东煤炭科技,2013(3):112-114.
[3]陈肇元,崔京浩,宋二祥,等.深基开挖的土钉支护技术：（一）构造方法[J].地下空间,1995(4):241-249.
[4]张晁,郑俊杰,辛凯.土钉支护技术在软土基坑中的应用[J].岩石力学与工程学报,2002(6):923-925.