房建基坑支护工程的钢管桩结合土钉墙施工技术

房建基坑支护工程的钢管桩结合土钉墙施工技术

郭飞

江苏鼎达建筑新技术有限公司 213015

摘要：以某房建基坑项目开挖施工为工程背景，根据项目地质特点、开挖深度与周边环境特征，采用钢管柱土钉墙支护方式，并对支护体系进行分析研究，提出钢管桩结合土钉墙施工关键技术，并通过局部抗拉验算与抗承压水(突涌)验算核算施工效果。研究结果说明：相对于一般性的施工支护，钢管桩作业具有稳定性强、结构轻型、封密度高的特点，有效增强了房建基坑的支护效果，对防止产生基坑的坍塌具有明显作用，为以后类似工程项目提供技术支持。

关键词：基坑支护; 钢管桩; 土钉墙作业;

1 工程概述

某建筑基坑项目施工开挖深度为5m，受到四周建筑物的干扰，放坡条件非常不理想。在项目施工中采取了桩体+土钉墙对基坑进行支护的方式，将放坡率控制在1:0.5，桩体与建筑物边线的距离为4m，桩体成孔直径为16cm，并通过在管内注入水泥浆进行整体性加固处理。桩体顶部运用混凝土对钢筋进行浇筑，桩体距离地面高度为0.2m，插入到0.8m×0.3m的钢筋网冠梁内，并且通过强度为C30的混凝土进行整体性浇筑。

2 钢管桩结合土钉墙施工关键技术

2.1 定位放线

项目施工之前定位的放线要遵循“三通一平”原则，按照项目施工工艺要求，对开挖边线进行控制。完成边线位置测量以后，需要对基线、基点位置再度确定。在完成上述操作以后，对外轮廓线进行确定，确保定位放线符合项目施工要求。

2.2 人工清坡挖坡低截水沟

此次项目开挖深度为5m，开挖位置处于在1号和2号楼南侧方向，受到四周建筑物的干扰，放坡条件非常不理想。在项目施工中采取桩体+土钉墙对基坑进行支护，将放坡率控制在1:0.5，桩体与建筑物边线的距离为4m，桩体成孔直径为16cm。在项目施工过程中对于坡面存在的渗水问题，通过增设泄水管道的方式，确保坡面积水及时排出。排水沟如图1所示。

图1 排水沟施工示意图 

2.3 土方开挖

钢管柱结合土钉墙作业过程中，需要特别重视土方的开挖。为了防止开挖环节出现土体坍塌问题，需要在土方开挖环节中特别重视基坑的支护，从而有效提高项目施工的安全性。在符合项目施工工艺的前提下，完成对基坑的支护，方便协同作业，提高项目施工效率。

项目施工中土体开挖强度大，为了增强项目施工效率，采取了分段方式进行土方开挖。为了防止土体坠落，要求在基坑4m范围内，不得有施工人员。在土方开挖过程中，开挖距离保持在20m。此项目边坡开挖主要可以划分为两个步骤：第一层土体开挖到3m，对锚杆和钢筋网进行混凝土浇筑；第二层土开挖到5m，完成第二道自钻锚杆和混凝土浇筑。项目施工过程中对开挖深度进行控制，防止产生超挖事故。需要完成锚杆注浆和混凝土浇筑以后，再对下一层的土方进行支护。

2.4 钢管桩施工

钢管桩施工布置情况如图2所示。将钻机成孔垂直度误差控制在5%，孔距误差允许为10cm，将孔径误差控制在5mm。对于钢管搭接的地方要进行固定焊接，绑接长度需要大于16cm，确保焊接口接触紧密，并对钢管垂直度进行检验。

桩尖端部焊接成封闭状态，在钢管柱下部1.6m范围内完成浆口钻出，使出浆口形成梅花状形态。在压力注浆时，注浆压力保持在0.5MPa。在注浆管深入到孔底部20cm时进行注浆操作，出浆口出现砂浆以后，注浆管逐渐撤出。在项目施工4h后要进行补浆操作，确保孔内浆液充足。

图2 钢管桩施工平面布置示意图

2.5 喷射混凝土面层施工

2.5.1 修边坡

运用机械挖土的方式对边坡进行平整处理，使其平整度误差保持在50mm以内。在完成挖土施工以后，通过人工方式对坡道进行修筑。对边坡的废弃物要及时进行清理，防止对边坡周围土层产生进一步破坏，以使坡面最大化保持土层的原始状态。坡面平整度设计为±20mm，应确保坡面的平整度修坡符合项目设计规范。

2.5.2 绑扎钢筋如

采取交错搭接的方式对钢筋进行绑扎，使项目施工符合规范性要求。需要注意，钢筋网保护层厚度要大于20mm，并需在钢筋网增设垫块，使得钢筋网具备充足的厚度。

2.5.3 喷射混凝土

对混凝土进行喷射过程中，为了提高喷射连贯性，需要对项目施工的机械器材进行提前检验，对于存在机械故障的器材要及时更换和修理。按照自下而上的顺序对混凝土进行喷射，使得喷嘴和喷射面形成垂直关系，喷射距离保持在0.6m。在进行混凝土喷射过程中，先对钢筋网的后方位置进行喷射，再对钢筋网的前方位置进行喷射，以使混凝土能够与坡面形成整体，防止发生混凝土顺势下流问题。

喷混凝土回弹控制在15%以内。喷射混凝土的配比需要设计为水泥:中砂:石子=1:2.0:2.5。在混凝土完成凝结以后，通过喷水的方式对混凝土进行养护，并完成对新旧混凝土交接处的清理。在基坑周围的4m范围内要禁止施工材料的堆放，严禁车辆通行，防止对边坡产生损害。

2.6锚杆、土钉施工

完成修坡以后需要对锚杆和土钉进行定位并成孔。在进行定位过程中，要防止对地下管网造成损害。此次项目运用了预应力锚杆进行作业，因为此项目施工中土层较为复杂。在进行成孔过程中，成孔的孔位误差需控制在10cm以内，孔深误差需控制在0.5cm以内。

注浆压力控制在0.4MPa左右。在进行注浆过程中，要根据泵压和水泥浆流动性对注浆压力进行控制。运用孔底注浆的方式，对需要进行补浆的体积进行确定，有效增强锚杆以及钻孔的整体性，提高整个边坡作业施工的效率。

为了提高浆液的纯净性以及细腻性，在进行注浆过程中需要对石头等颗粒大的杂物进行过滤。若项目施工中断大于30min，需要对注浆泵和注浆管道进行清理。

3 结语

本文以某建筑项目基坑工程开挖支护技术作为研究背景，对房建基坑作业施工过程中钢管桩结合土钉墙的施工工艺进行研究，分析总结出以定位放线、人工清坡挖坡低截水沟、土方开挖、钢管桩施工、喷射混凝土面层施工、锚杆、土钉施工为主的钢管桩结合土钉墙施工关键技术。

通过研究发现：相对于一般性的施工支护，钢管桩作业具有稳定性强、结构轻型、封密度高的特点。在进行房建基坑支护处理过程中，遭遇到复杂地质土层的干扰，对基坑边坡的稳定性产生很大损害。运用土钉墙+钢管桩作业施工工艺，既能够有效提高支护的效果，也有效提高了项目施工效率，对于提高项目施工质量，增强房建基坑支护效果具有重要意义。

参考文献

[1]刘玉勇.深基坑支护技术在建筑工程施工中的运用探究[J].建筑技术开发,2020,47(5):135-136.

[2]王春.复合土钉墙在深基坑工程中的应用[J].兰州工业学院学报,2020,27(1):53-56.

[3]尤银龙.土钉墙与桩锚联合支护结构参数敏感性分析——基于灰色关联分析法[J].福建建筑,2020(2):74-77.