一、工程背景

二、深基坑支护主要施工方法

2.1 挂网锚喷施工工艺

2.1.1挂网锚喷工艺流程

挂网锚喷支护施工工艺流程图

2.1.2锚杆孔成孔施工

⑴修坡

将坡面上的危石、杂草、树木、松土、浮渣清理，并用高压水冲洗坡面，并使岩面保持一定湿度。

⑵锚杆孔测量放线

边坡开挖完成后，按设计立面图要求，将锚杆孔位置准确测量放线在坡面上，水平、垂直方向的孔距误差不应大于100mm。竖肋的具体长度可根据实际边坡高度确定，但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样，其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。

⑶钻孔设备

钻机采用40m³/min内燃压缩空气为动力的潜孔冲击钻机。

⑷钻机就位

锚孔钻进施工，必须准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保孔位及倾角符合要求。锚孔偏斜度不大于2%，钻孔方向与水平面和竖直面的夹角不得与设计角度偏差±1°～2°。

⑸钻进方式

钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚杆施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

⑹钻进过程

钻孔过程中认真记录岩层的地层岩性和含水状态。钻孔孔深超出锚杆设计长度10cm。为控制好钻孔角度，设置钻杆定位支架，以减少钻孔角度误差。

遇有塌孔时，立即停止施钻，拔出钻具，进行水灰比纯水泥固壁注浆，注浆压力为0.4Mpa。待注浆强度达到70%后，重新钻孔。如二次钻进施工时仍然出现塌孔，需采用跟管钻进技术进行施工。跟管重新钻孔，此时钻孔孔径比设计孔径稍大。

⑺锚孔清理

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底达不到设计的锚固直径。钻孔孔壁不得有粘土或粉砂滞留，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉或水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度，防止锚孔不能下到预订深度。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚杆与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。

⑻锚孔检验

锚孔钻造结束后，经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。

2.1.3锚杆、锚钉体制作及安装

锚杆、锚钉全部在钢筋加工场集中加工好后用自卸汽车运至施工现场。

锚杆杆体采用Φ25螺纹钢筋，沿锚杆轴线方向每隔1.8m设置一个对中器(定位支架)，以保证锚杆有足够地保护层；锚钉杆体采用Φ22螺纹钢筋。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。安装前，要确保每根钢筋顺直，除锈、除油污，安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人工缓缓将锚杆体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢杆长度，计算孔内锚杆长度（误差控制在±50mm范围内），确保锚固长度。

2.1.4锚杆、锚钉注浆

本工程所有锚杆均采用先安装锚杆再注浆，所有锚钉均采用先注浆再立即安插锚钉。

锚杆按边坡支护单元安装完成后开始注浆。为了避免由于岩层破碎而锚杆孔之间相互窜浆影响锚杆注浆质量，注浆时从最下一排锚杆孔开始注浆，逐排注到最上一排。

在注浆之前对锚孔用高压气清孔。按M25水泥砂浆配合比配料，采用机械拌合，集中供浆。注浆浆液搅拌均匀，随搅随用，浆液在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液。采用HS-4型双缸灰浆泵，按孔底注浆法注浆。注浆前孔口设置止浆塞，以保证孔内砂浆饱满。注浆作业开始和中途停止较长时间，再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管线。

当锚杆安装、注浆完成24进行锚杆孔补浆，将孔口砂浆结石空段补满并且用同标号砂浆将孔口封堵。

2.1.5挂网及喷射混凝土

⑴钢筋网制作安装

1）将预留钢筋调直理顺，并将表面砂浆等杂物清理干净。先立2～4 根纵向筋，并划好横筋分档标志，然后于下部及齐胸处绑两根定位水平筋，并在横筋上划好分档标志，然后绑其余纵向筋，最后绑其余横筋。弹墙体线剔凿坡体混凝土浮浆修理预留搭接筋绑纵向筋绑横筋绑拉筋或支撑筋

2）钢筋绑扎完后，把垫块或垫圈固定好确保钢筋保护层的厚度。纵向钢筋的最小保护层厚度。

3）钢筋网绑扎。全部钢筋的相交点都要扎牢，绑扎时相邻绑扎点的铁丝扣成八字形，以免网片歪斜变形。

4）为控制钢筋保护层厚度，宜采用比竖向钢筋大一型号钢筋梯子凳措施，在原位替代墙体钢筋，间距1500mm 左右。

5）水平分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la。（la 为钢筋锚固长度）。同排水平分布钢筋的搭接接头之间及上、下相邻水平分布钢筋的搭接接头之间沿水平方向的净间距不宜小于500mm。

6）竖向分布钢筋可在同一高度搭接，搭接长度不应小于1.2la。

7）泄水孔按设计要求用铁丝绑扎在钢筋网上，绑扎牢固。

⑵喷射混凝土

喷射混凝土采用C20细石混凝土；

先喷射4～5cm厚砼封闭坡面，挂钢筋网，对初喷混凝土面进行清理后复喷至总厚度10cm。

1）采用湿式喷射机喷射砼，移动式电动空压机供风，施作前先对机械进行技术检查，对水、风、电路进行检查，合格后方可运转。

2）喷射混凝土分段、分片由下而上进行。作业开始时，先送风，后开机，再给料；结束时，待料喷完后，再关机。向喷射机供料时要连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料。喷层厚度均匀，符合要求；

3）喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距控制在1.5～2.0m。

4）养护

喷射砼终凝2小时后及时进行养护，养护时间不小于14d。气温低于+5℃时禁止洒水养护。

2.2土钉墙支护

对于管廊主体结构左侧外壁距离先期已实施的机场南线路基约4.0m，深度约8m，且位于原状的强~中风化泥岩④2-3和强~中风化泥质砂岩⑤2-3中的左侧基坑边坡，采用“坡比1:0.3的土钉墙”，右侧结合雨污水管道采用“逐级坡比1: 0.3的土钉墙”的支护形式。

土钉墙支护随基坑逐层开挖，逐层进行支护，直至坑底，施工时在基坑开挖坡面，用人工成孔或机械成孔，孔内放锚杆并注入水泥浆，在坡面安装钢筋网，喷射强度等级为C20的混凝土，使土体、土钉锚杆及喷射混凝土面层结合，为深基坑土钉支护。

其技术原理是利用岩土介质的自承能力，借助土钉与周围土体的摩擦力和粘聚力，将不稳定土体和深部稳定土层连在一起形成稳定的组合体，土钉端与钢筋网相互连接，之后喷射混凝土，土钉与土体形成复合体，提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力，增强土体破坏延性，改变边坡突然坍方性质。有利于安全施工，由于该技术具有施工简便、灵活机动、适用性强、隔水防渗等优点，近年来我国的应用日益广泛，在《建筑基础工程技术政策（1996～2010）》中，被列为积极开发的支护技术。

本项目按2.0m一层分层开挖，在开挖后8小时内必须把土钉安放完毕，在环境恶劣的情况下2小时内要完成土钉安放。开挖第一层施做土钉48h后开始开挖第二层，前层土钉完成注浆48小时以上，面层砼喷射完毕后24小时以上可进行下一层边坡面的开挖。

2.2.2施工方法

（1）主要技术参数：

A、土钉孔径80mm;

B.面层喷射C20细石混凝土，厚度10cm；

C.钢筋土钉采用Φ25钢筋，钢筋网采用Φ8@15×15，加强筋采用Φ16。注浆材料采用水灰比0.5的水泥浆。

D.面层钢筋网与钢筋土钉之间以角钢焊接。

F.坡面上设置直径5cm，纵横间距1.5m的Φ8PVC泄水孔。

G.基坑应分层开挖和支护，上一层支护结构强度达到设计值的70%后方可开挖下一层土方。

（2）土钉制作、成孔，喷射混凝土防护。

土钉墙支护示意图

2.2.3土钉墙施工技术要求

1）开挖工作面：挖土应按土钉垂直间距挖土并修坡面。机械挖土时应预留0.1m，之后人工修整，根据边坡土质情况，可采取全面或分段挖土支护。土钉墙开挖在第一层土方基本完成后进行，每一层高度为2.0m。

2）土钉定位成孔：钻孔前采用GPS、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置。土钉布孔距允许偏差为±50mm，成孔采用履带式潜孔钻机。成孔中严格按操作规程钻进。钻进偏斜度不大于30%，孔深允许偏差为±50mm。终孔后，应及时安设土钉，以防止塌孔。

3)安装钢筋：土钉钢筋制作应严格按施工图施工，使用前应调直并除锈去污。土钉长2-7m。

钢筋土钉大样图

土钉安装之前进行隐蔽检查验收。安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉杆一起放入孔内，注浆管应插至距孔底250mm-500mm，为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管。

4）注浆：按配比制浆，水灰比为0. 5，注浆采用底部注浆法，注浆管应插入距孔底250～500mm处，随浆液的注入缓慢匀速拔出，为保证注浆饱满，孔口宜设止浆塞或止浆袋。注浆前，将孔内残留及松动的废土清理干净，注浆开始或中途停止不能超过30min，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。

5）绑扎钢筋网：钢筋网为Φ8 @200mm×200mm双向，与土钉连结牢固，保证在喷射时钢筋不晃动。搭接长度为35d，全部采用梅花型绑扎。加强筋Φ16，间距1000mm×1000mm，设Φ8@1500mm×1500mm L=40cmPVC排水管。钢筋网安装完毕，自检合格后及时进行隐蔽工程验收。

面层钢筋大样图

6）喷射第一层混凝土：混凝土为C20,机械搅拌，采用P042.5普通水泥，配合比参照水泥：中砂：碎石=1:2:2.5，石子粒径为5-15mm，第一层混凝土厚度控制在40-50mm，喷射前应先对机械设备、风、水管路和电线进行全面检查及试运行，埋设好喷射混凝土厚度的标志。喷射作业应按分段分片依次进行。同一工段喷射顺序应自上而下，喷射混凝土终凝水后及时喷水养护3d左右。

7）喷射第二层混凝土：喷射第二层混凝土操作与喷射第一层混凝土基本一致。不同之处在于喷射第二层混凝土时，应对第一层混凝土检查松散、松动部分除去并湿润。第二层混凝土控制混凝土总厚度10cm，同时又将钢筋网盖住，并保证面层25mm厚钢筋保护层。

8）养护：第二层喷射完毕终凝后，应及时喷水养护，日喷水不少于3次，养护时间不少于3d。

9）喷射砼面层作业应按《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）要求执行。混合料配合比设计应符合下列规定：

a.胶凝材料总量不宜小于400kg/m³；

b.水泥用量不宜小于300 kg/m³；

c.矿物外掺量总量不宜大于胶凝材料总量的40%；

d.干拌法混合时水胶比不宜大于0.45；

e.胶凝材料与骨料比宜为1:4.0-1:4.5；

f.砂率宜为50%-60%。

9）土钉墙的质量检测应符合下列要求：

3.2.1.4土钉墙检测要求

（1）施工应对土钉的抗拔承载力进行检测，土钉检测数量不宜少于土钉总数的1%，且同一土层中的土钉检测数量不应少于3根。

（2）应进行土钉墙面层喷射混凝土的现场试块强度试验，每500㎡喷射混凝土面积的试验数量不应少于一组，每组试块不少于3个。

（3）应对土钉墙的喷射混凝土面层厚度进行检测，每500㎡喷射混凝土面积的检测数量不应少于一组，每组的检测点不应少于3个。全部检测点的面层厚度平均值不应小于厚度设计值，最小厚度不应小于厚度设计值的80%。

10）喷射混凝土面层施工应符合下列要求：

（1）细骨料宜选用中粗砂，含泥量应小于3%。

（2）粗骨料宜选用粒径不大于20mm的级配砾石。

（3）水泥与砂石的重量比宜取1:4～1:4.5，砂率宜取45%～55%，水灰比宜取0.4～0.45。

（4）使用速凝剂等外加剂时，应通过试验确定外加剂掺量。

（5）喷射作业应分段依次进行，同一分段内应自下而上均匀喷射，一次喷射厚度宜为30mm～50mm。

（6）喷射混凝土终凝2h后应及时喷水养护。

（7）钢筋网可采用绑扎固定，钢筋连接宜采用搭接焊，焊缝长度不应小于钢筋直径的10倍。

（8）混凝土的化学外加剂及其使用应符合以下要求：

各种外加剂应有厂商提供的推荐掺量与相应减水率，主要成分（包括复配组分）的化学名称，氯离子含量百分比，含碱量,以及施工中必要的注意事项如超量或欠量使用时的有害影响、掺和方法，和成功的使用证明等；当混合使用各种外加剂时，应事先测定它们之间的相容性；外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.02%，高效减水剂中的硫酸钠含量不大于减水剂干重的15%。