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土钉支护在建筑工程深基支护中的应用
核心提示：随着社会的不断进步，现代化经济发展迅速，建筑物高度不断增加，根据建筑构造和使用目的，基础深埋的使用也越来越普遍，深基坑支护工程逐渐增多。城市基坑工程常常建设在房屋与生命线工程的密集地带，多数情况下，可以使用成本较低的放坡开挖，但基坑开挖要在人工支护下进行。为了保护基坑四周的建筑，地下管线，行驶道路等的安全，需要应用科学的深基坑支护技术。本文主要根据深基坑支护设计与施工为例，介绍了土钉支护技术在工程中的实际应用。&
　　基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。虽然是一个临时的工程，但在建筑施工时必须认真对待，杜绝盲目施工和野蛮施工发生，要增强对整个深基坑施工过程的操纵，保证工程能够顺利、安全的完成。
　　1、概述
　　复合土钉墙是将土钉墙与一种或几种单项支护技术或截水技术有机结合成的复合支护体系，它的构成要素主要有土钉、预应力锚杆、节水帷幕、微型桩、挂网喷射混凝土面层、原位土体等。复合土钉墙具有适用范围广，支护能力强，可作超前支护，兼并支护、截水等功能，是一项技术先进、施工便捷、经济有效、综合性能强的深基坑支护技术。
　　1.1、土钉支护原理
　　土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，最大限度的利用边缘的承受力。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。
　　1.2、支护施工技术指标
　　复合土钉墙目前还没有技术标准，它的组成要素普通土钉墙、预应力锚杆、深层搅拌桩、旋喷桩等要符合国家行业技术标准的要求。微型桩桩径一般在&P250～&P300之间，间距是0.5～2.0米，复合墙骨架可以用钢筋笼或型钢，将端头伸入坑下2.0～4.0米。竖向钢管一般为&P48～&P60，壁厚3～5毫米。当在水位以下或软土中时，复合土钉墙采用&P48、厚3.5毫米的钢花管土钉，用机械直接打进土中，从管中将高压注浆压入土体。
　　1.3、支护施工技术适用范围
　　复合土钉墙可用在淤泥质土、粘性土、砂土等常见土层中；可在干燥条件下使用，解决了城市建设中水资源缺少的难题；当没有环境限制时，可以采用垂直开挖与支护，可以在狭窄的地域进行施工；在工程领域内，在深度20米内的深基坑可根据具体情况，灵活、方便的使用复合土钉墙。
　　1.4、土钉支护工艺流程
　　土钉墙施工工艺流程：土方开挖&修整边壁&测量、放线&钻机就位一安钻杆&校正孔位&调整角度&钻孔&钻至设计深度一清孔&插入土钉&压力灌浆&养护。
　　喷射混凝土面层施工工艺流程：立面平整&绑扎钢筋网片一千配混凝土料&依次打开电、风、水开关&进行喷射混凝土作业&混凝土面层养护。
　　2、施工主要过程
　　2.1、测量放样
　　首先按图纸的尺寸把基坑上口线以及下口线做好测量标记，用滑石粉在实地做标记。
　　2.2、基坑开挖
　　喷混凝土护壁与土方挖运是同一流水线的不同工序，必须密切配合，不运土时，利用挖机进行修边坡，做好支护工作。大量的基坑开挖会因为地表滞水以及深层的渗水，引起基坑大量积水。如果不能及时的将这些水排出，就会影响正常施工，所以在坑的周围和坑内做好排水措施，及时将积水移到坑外。
　　2.3、打土钉孔
　　打土钉孔的孔径为100毫米，可用水平钻机成孔。
　　2.4、土钉制作与安装
　　在使用土钉前，要先除锈、除油、焊牢，为了使土钉插到孔里时位于中央位置，便于注浆后增加钢筋与砂浆的握紧力，土钉要焊托架，相邻两个托架间隔2米；注浆管和土钉插进锚孔时，需要对注浆管下端口采取保护举措，以免堵塞端口；注浆时，要边注浆边向外拉注浆管，注意不可拉得太快，避免造成泥浆脱节使得浆液不饱满；在注浆开始或停止超过半小时时，要用清水洗净注浆机和注浆管，重新注浆；砂浆要严格按标准调配并搅拌均匀，一次拌合的泥浆要在初凝前使用，禁止杂物、乱石的掺杂；注浆时要关注孔口返浆的状况，例如，孔口返浆用粘土把孔口围住，确保浆液的密封性。
　　2.5、挂网、泻水管孔布设
　　挂网时间在注浆4小时后进行，网距壁面30毫米，和钢筋架焊在一起或者用铁丝牢住。在钢筋网编制和连接筋焊接后，要喷射混凝土面层。喷射混凝土配合比严格按照配置单，还要掺入外加剂，速凝剂的加入比例为3%。
　　2.6、土钉与混凝土面层连接
　　土钉弯头周围用一个钢筋与联系筋焊接。
　　2.7、挂网喷混凝土的支护
　　基坑按1：0.75放坡挖土，按照设计标准人工打入钢筋土钉，保护层20毫米，喷射C20混凝土厚60毫米。
　　3、深基坑工程支护施工技术的检测和效果
　　3.1、监测的目的和要求
　　对围护结构基坑开挖过程中进行实时监测，可以及时的掌握围护结构和周围土体的变化过程，保证基坑工程的安全和质量，保护基坑周围的环境。检测人员要依据设计和规范要求指定检测制度，按时提供有效的监测资料和报告。
　　3.2、基坑变形监测
　　工程在基坑开挖阶段要对基坑变形进行实时监测，应用视准线法测定基坑的水平位移量。还要埋设控制点和位移观测点，要至少埋设3个控制点，两点之间的埋设距离要大于30米，要牢固、明显地将点位标志清楚。在每次监测前，先复核检察要使用的控制点，防止其自身发生改变。监测要在成像清晰、稳定时进行，确保测量的精度和准确度。及时整理分析数据，绘制出基坑位移图，以便更好地反映基坑变化的情况。
　　3.3、施工效果及检测结果
　　垂直复合土钉支护方法在实际的施工时已经达到了良好的效果。雨季过后，基坑边坡安全也禁住了考验，最大水平位移能够控制在1%～2%左右，比预期的3%～4%要小，平整度也完全达到了施工外模技术的标准。
　　依照基坑边坡位移的检测结果，在位移点折线图基础上可以利用对数法、多项式法、移动平均法等方法处理数据，进行回归分析，并与实际变化相对比。因为位移数据属于时间序列资料，所以平滑预测技术可以过滤数据采集时出现的意外事件，消除扰动，获得边坡变形的趋势曲线。
　　数据分析结果：由于开挖顺序和支扩结构的不同，水平位移也不同，这表明边坡的水平位移和土体的应力释放过程以及受力结构有关；边坡位移会随着基坑开挖深度的增加而增加，是土体内应力的一种释放过程；若水平位移在开挖到基底后一段时间内依旧增加，这就属于体内应力再分配；若基坑边坡位移固定在某个定值左右，定值由护坡方案的可靠程度来决定。
　　4、结语
　　综上，符合土钉支护施工技术价格便宜，与同等条件的护坡桩比，可节省约30%左右的造价；而且节省工期、无噪音污染、不扰民，可以适用于环境复杂的城市地区；面层课当作结构外模板墙利用，把防水层做到上面，这样做既能节省工序，又能节约施工场地，废弃了废槽回填，这从技术和经济方面考虑都具有极强的竞争力。
　　参考文献：
　　[1]郑万虎.论深基坑工程支护施工技术应用及探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（20）：44-45
　　[2]应章飞.马世丁.高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施的探讨[J].商品与质量&建筑与发展，2013，（9）：23-24
　　[3]业建辉.建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（22）：12-13一种钢花管的制作方法
专利名称一种钢花管的制作方法
技术领域本实用新型涉及击进钢花管锚固技术，尤其是一种改进型的钢花管。
背景技术目前公知的击入式钢花管土钉锚固技术，是在直径Φ42飞Omm电焊钢管上间隔 0. 5^1. Om呈梅花状对称开直径纩12mm的出浆孔眼，在注浆孔上方通常单面焊接长;T5cm的一块L3(TL50、厚t=3 4mm的角钢形成倒刺，一方面保护注浆孔在钢管击进过程中不被土体堵塞，另一方面能提高钢管锚固力。施工时钢花管采用潜孔锤冲击器打入土中，通过注浆技术将水泥浆液渗透进钢花管周边的土体中，有效改善土体的物理力学性质，广泛应用于基坑临时边坡支护。但是这种角钢与钢管呈一定交叉角度单面焊接而成的悬臂状倒刺，悬空端缺少有效的支点，在击进过程中容易被填土中的碎块石或砼块等硬度较大的阻碍物碰撞导致脱落，或在砂层、土层中击进时，所受阻力较大而脱落，导致注浆孔被土体堵塞，浆液无法通过注浆孔渗透到钢管周边的土体中，从而影响钢管的注浆质量及锚固力。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢花管，解决了目前击入式钢花管在施工中遇到的问题。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种钢花管，所述钢花管上设有出浆孔眼，所述钢花管上于所述出浆孔眼处设有由钢筋弯折而成的钢筋倒刺，所述钢筋倒刺呈等腰三角形，所述等腰三角形两侧延伸设有焊接段，所述出浆孔眼处于所述等腰三角形下方。钢筋三角段的位置位于钢管注浆孔外部正上方，保证钢管在填土或砂土层中击进时倒刺不被破坏和注浆孔不被堵塞。作为改进，所述焊接段与钢花管为双面焊接固定，连接牢固，且在击进中所受阻力相对减小，解决了传统角钢倒刺在填土中击进过程中容易被碎块石、砼块等坚硬障碍物碰撞脱落或在砂层中击进所受阻力较大而脱落的问题。作为改进，所述钢筋长If 20cm，直径纩12mm，所述焊接段长3、cm，所述与焊接段方向垂直的等腰三角形的高为r5cm。钢筋倒刺比传统角钢倒刺的覆盖面积要小，注浆时浆液喷射扩散范围扩大，能形成直径更大的囊状注浆体，从而有效提高钢花管的锚固力，更好地改善钢花管周边土体的工程性质；钢筋倒刺三角段位于注浆孔正上方，能有效保证注浆孔在钢管击进过程中不被堵塞。作为改进，所述出浆孔眼在钢花管上间隔0. 5^1. Om呈梅花状对称开分布，所述出浆孔眼直径伟8 12mm。本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是1、钢筋倒刺的两端焊接段均与钢花管双面焊接，连接牢固，且在击进中所受阻力相对减小，解决了传统角钢倒刺在填土中击进过程中容易被碎块石、砼块等坚硬障碍物碰撞脱落或在砂层中击进所受阻力较大而脱落的问题；[0010]2、钢筋倒刺三角段位于注浆孔正上方，能有效保证注浆孔在钢管击进过程中不被
堵塞；3、钢筋倒刺比传统角钢倒刺的覆盖面积要小，注浆时浆液喷射扩散范围扩大，能形成直径更大的囊状注浆体，从而有效提高钢花管的锚固力，更好地改善钢花管周边土体的工程性质；4、单根钢筋的价格比角钢便宜，一定程度上能减少投资造价；5、相比于常用的钢花管(Φ42飞0mm)，改进后的钢管直径可增大，能采用 ΦM飞8mm钢管，有效提高单根钢花管的锚固力。
图1为本实用新型钢花管结构示意图。图2为钢筋倒刺结构示意图。图3为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。如图1至3所示，将一条长约If 20cm，直径纩12mm的一级钢筋弯折成等腰三角形状的钢筋倒刺2，钢筋两端各预留3、cm焊接段21，与焊接段21方向垂直的等腰三角形22 高约4 5cm。可选择直径Φ42飞8mm、壁厚t=2. 5 5. Omm的电焊或热轧无缝钢管作为钢花管， 单节长6m，在钢管上对开Φ8 12πιπι注浆孔，将钢筋两端焊接段21与钢花管双面焊接，钢筋的等腰三角22段位于注浆孔的正上方，从而形成一道牢固的钢筋倒刺2。钢筋倒刺2全长呈螺旋状设置，间距Im ；钢花管1采用潜孔锤冲击器打入。如需加长，可采用对接加钢筋双面满焊连接，钢花管1长度小于等于6m时，亦可采用大型挖土机械压入或击入。注入水泥浆，水灰比0. 4^0. 6，注浆压力0. 3^0. 5MPa，注浆量按照设计锚固体直径要求确定，一般设计直径9(Tl30mm。在出浆孔周边形成囊状注浆体，并有效改善周边土体的工程性质。可根据基坑边坡支护土钉抗拔力计算要求，确定钢花管1长度、直径、壁厚和抗拔力。必要时，可在外端头焊接预制螺母钢筋，将螺母和钢腰梁紧固，形成预应力钢花管。一般钢花管总长宜为6 15m，最长不宜超过18m。
权利要求1.一种钢花管，所述钢花管上设有出浆孔眼，其特征在于所述钢花管上于所述出浆孔眼处设有由钢筋弯折而成的钢筋倒刺，所述钢筋倒刺呈等腰三角形，所述等腰三角形两侧延伸设有焊接段，所述出浆孔眼处于所述等腰三角形下方。
2.根据权利要求1所述的一种钢花管，其特征在于所述焊接段与钢花管为双面焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种钢花管，其特征在于所述钢筋长If20cm，直径为 8 12mm。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种钢花管，其特征在于所述焊接段长 3 4cm。
5.根据权利要求1所述的一种钢花管，其特征在于所述等腰三角形的高为r5cm，等腰三角形的中线与焊接段方向垂直。
6.根据权利要求1所述的一种钢花管，其特征在于所述出浆孔眼在钢花管上间隔 0. 5^1. Om呈梅花状对称开分布。
7.根据权利要求1所述的一种钢花管，其特征在于所述出浆孔眼直径为8 12mm。
专利摘要一种钢花管，所述钢花管上设有出浆孔眼，所述钢花管上于所述出浆孔眼处设有由钢筋弯折而成的钢筋倒刺，所述钢筋倒刺呈等腰三角形，所述等腰三角形两侧延伸设有焊接段，所述出浆孔眼处于所述等腰三角形下方。钢筋三角段的位置位于钢管注浆孔外部正上方，保证钢管在填土或砂土层中击进时倒刺不被破坏和注浆孔不被堵塞。
文档编号E02D5/74GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者刘志方, 张在喜, 彭卫平, 肖淑君, 范春青 申请人:广州市城市规划勘测设计研究院君，已阅读到文档的结尾了呢~~
复合土钉支护技术计算分析,土钉..
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