[发明专利]扩头土钉施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种基坑支护工程中使用的端部直径扩大的土钉，具体地说是用于拟建场地距离红线较近，而基坑设计需要较长的土钉时，涉及提供相同抗拔承载力的前提下土钉的长度得以大幅度减小的一种扩头土钉施工工艺。

背景技术

土钉的抗拔力是土钉墙支护工程中最重要的技术经济指标，是土钉施工技术水平最主要的参数。提高土钉的抗拔力水平具有十分显著的技术经济价值。依靠增加土钉长度对提高抗拔力是有一个限度的。这是因为，只有当土钉前面的锚固段有了相当大的位移后，土钉后面的锚固段才能发挥作用。因而土钉长度超过某个数值后，抗拔力并不能得到明显提高。土钉端部扩头，无疑是提高土钉抗拔力水平、减小土钉变形的最好办法，但是，理想中扩大头的实现确是一个最大的难点。

传统土钉的施工工艺为：

1)定位放线：按设计图纸由测量人员用一定长度、直径的钢筋或竹片钉入每个土钉的位置，留部分在外以保证喷射面的厚度。

2)引孔施工：钻孔过程中如发现土体与设计时所认定的土质差异较大时，应及时调整土钉的设计参数。

3)造浆及注浆：土钉上要焊支架，要保证土钉居中，绑扎高压胶管，插入注浆管等，封孔口，采用高压注浆泵，采用0.3-0.5Mpa压力注浆，注满后保持压力3-5分钟。注浆用水灰比0.55，加入适量的早强剂(如CaCl₃、Na₂So₄等)。

4)挂网及焊接拉结筋：6@200×200钢筋网片用12加强筋固定且与锚管焊接牢固。6@200×200搭接时上下左右各搭接200mm。

5)喷射砼：喷射砼可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”，空压机风量不宜小于9m³/min，气压0.2-0.5Mpa，喷头水压不宜小于0.15Mpa，喷射距离控制在0.6-1.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝时间在5-10min，细石砼厚度100mm。

扩大头技术在桩基工程中应用很广，钻孔扩底桩、夯扩桩、爆扩桩已经被广泛应用。但是，扩大头技术在土钉墙支护工程中的应用目前无工程实例。

专利公开号：CN1548661，发明名称：一种利用土钉支护软弱地层基坑的方法，该方法是在基坑的周围设置由水泥土搅拌桩、高压旋喷桩或压密注浆构成的防渗帷幕，然后在基坑的四周插入土钉，穿过防渗帷幕，进入土体，该土钉为中空的管材，在土钉中注入水泥浆或水泥砂浆，然后以水平向下倾斜的压密注浆或二次压力灌浆加固坡后土体，最后，将土钉外露端使用钢筋和钢筋网连接起来，最后喷射混凝土面层，形成配筋的喷射混凝土面层。该方法的问题在于在淤泥质土中压密注浆的效果不佳，甚至达不到加固坡后土体的目的。

发明内容

针对上述存在的技术情况，本发明的目的是：在开挖深度不大，土质情况较差时，提出了一种缩短工段时间、降低工程造价的扩头土钉施工工艺。

该工艺施工流程为：

A.定位放线：按设计图纸由测量人员用一定长度、直径的钢筋或竹片钉入每个土钉的位置，留部分在外以保证喷射面的厚度；

B.引孔施工：采用旋喷桩机加螺旋钻杆引孔进行机械切削引孔，引孔长度根据土质情况及现场条件确定；

C.土钉放置：放入钢管及一定长度的扩头，扩头部分由四根钢筋焊接而成，使用锤管机将钢管和扩头击入指定深度；

D.喷浆下沉：土钉上焊支架以保证土钉居中，绑扎高压胶管，插入注浆管等，封孔口，使用特制的钻杆以一定的压力旋喷注浆，钻杆前进至孔底。注浆浆液由普通硅盐酸水泥拌制，浆液采用的水灰比应能保证喷浆顺利进行，加入一定比例的早强剂，在喷浆过程中，供浆应保持连续均匀；

E.喷浆提升：自孔底喷浆提升，提升高度为扩大头部分的长度，为扩头部分的长度，注浆压力15-20MPa；

F.注浆：不喷浆下沉至孔底，注浆提升，提升高度为扩大头的长度，注浆压力2-3MPa，然后不喷浆拔出钻杆；

G.挂网及焊接拉结筋：钢筋网片用加强筋固定且与锚管焊接牢固。钢筋网片搭接时上下左右各搭接一定的宽度。

H.喷射砼：喷射砼可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”，空压机风量不宜小于9m³/min，气压0.2-0.5Mpa，喷头水压不宜小于0.15Mpa，喷射距离控制在0.6-1.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝时间在5-10min，细石砼厚度80-120mm。