水沖成孔土釘施工技術研究

郭琳琳 王吉艷

摘要：目前，土釘墻依靠其造價低、施工快且性能可靠等優勢在基坑支護中應用較多。其中水沖成孔工藝是土釘墻施工中的一種成孔工藝。水沖成孔工藝與傳統的成孔工藝（洛陽鏟、螺旋鉆等）相比，具有把鉆孔過程中的鉆進、出渣、固壁、清孔等工序一次性完成，可以防止坍孔，不留殘土，確保注漿錨固體直徑等優點。通過在中紡小區等工程土釘墻施工中使用水沖成孔的實踐，取得了良好的效果，獲得了顯著的社會效益和經濟效益。

關鍵詞：水沖;土釘;錨固體.

Abstract：At present，soil nailing wall is widely used in foundation pit support because of its low cost，fast construction and reliable performance. Water flushing hole forming technology is a kind of hole forming technology in soil nailing wall construction. Compared with the traditional hole forming technology，example Luoyang shovel，auger，etc，the water flushing hole forming technology has the advantages of one-time completion of drilling，slag out，wall consolidation，hole cleaning and other processes in the process of drilling，which can prevent hole collapse，leave no residual soil，and ensure the diameter of grouting anchor. Through the practice of using water flushing to form holes in the construction of soil nailing wall in Zhongfang community and other projects，good results have been achieved，and remarkable social and economic benefits have been obtained.

Key words：Water flush，Soil nailing，anchor solid.

1工藝特點

1.1施工工藝簡單，施工過程安全可靠，成孔簡單易行。

鉆進、出渣、固壁、清孔等工序一次性完成。施工工序少、工藝簡單，操作要領易懂且便于掌握，成孔簡單易行。

1.2成孔施工設備簡單。

水沖成孔施工不需復雜的技術和大型機具，僅手工操作的鉆管（鉆頭由4個L30×3角鋼焊制）及膠皮管。

1.3環保節能。

成孔整個施工過程不用耗油。施工作業無噪聲，對周圍環境干擾小，施工不需要單獨占用場地。施工用水循環利用，水質要求不高，可用附近河水（現河水往往水質較差，但完全滿足施工用水）及大氣降水。

1.4防止塌孔，不留殘土，錨固體成型好。

鉆進過程中，由于孔內有壓力水存在，可防止塌孔，減少沉渣及虛土，保證了成孔質量。注漿后形成的錨固體成型好，易達到設計要求，提高了土釘與土體間的粘結力。

2工藝原理

鉆管（由4個L30×3角鋼及鍍鋅鋼管焊制改裝）鉆進時壓力水從鉆管中心流向孔底，在一定水頭壓力下，水流攜帶鉆削下來的土屑從鉆管與孔壁之間的孔隙處排出孔外。鉆進時要不斷供水沖洗，而且要始終保持孔口水位，若發現不能壓水進去，說明已堵管，應拔出鉆管，把粘土塞取出，再繼續鉆進。待鉆進至規定深度（鉆孔深度大于土釘長度0.5m），鉆機繼續旋轉，并壓水沖洗殘留在孔中的土屑，直到流出的水不渾濁為止。由于孔內存在壓力水，可防止塌孔，減少沉渣及虛土，保證了成孔質量。

施工用水就近采用附近河水（現河水往往水質較差，但完全滿足施工用水）或現場地表集水及施工現場沉淀后的施工生活廢水，設置良好的排水系統，做到水資源的重復利用;施工廢棄水經沉淀池沉淀排出場地。

3施工工藝流程及操作要點

3.1施工工藝流程

3.2操作要點

3.2.1施工準備：

1 認真學習相關標準、規范，熟悉施工設計圖紙，了解地下障礙物、水、管線位置。

2 了解地下水賦存狀況及其化學成分，以確定排水、截水措施。

3 根據設計圖、施工合同及現場情況編寫施工專項方案，必要時應由專家進行論證。

4 準備好施工機具設備，并檢查設備運轉情況，確保能正常使用。

3.2.2施工現場排水系統施工

1 基坑四周支護范圍內的地表應加以修整，構筑排水溝和水泥砂漿或混凝土地面，防止地表降水向地下滲透。靠近基坑坡頂寬2～4m的地面應適當墊高，并且里高外低，便于水流遠離邊坡。

2 為了排除積聚在基坑內的滲水和雨水，應在坑底設置排水溝及集水坑。排水溝及集水坑宜用磚砌并用砂漿抹面以防止滲漏，坑中積水應及時抽出。當土質為粘質粉土及粉土時，宜結合管井降水。

3.2.3確定孔位并標記

土釘成孔前，應按設計要求定出孔位并作出標記和編號。成孔過程中遇有障礙物需調整孔位時，應由設計出變更通知。

3.2.4鉆進成孔

1 土層鉆孔要求孔壁平直，以便安放鋼筋土釘和灌注水泥漿。

2 不得使用膨潤土或其他懸浮泥漿做鉆進護壁，以免在孔壁形成泥皮，降低土體對錨固體的摩阻力;

3 孔壁不得坍陷和松動，否則影響鋼筋土釘安放和土釘的承載能力。

4 鉆進速度視土質情況而定，一般以30～50cm/min為宜;

5 對于雜填土地層（包括建筑垃圾等），應設置護壁套管鉆進。

3.2.5成孔記錄

成孔過程中應做好成孔記錄，按土釘編號逐一記載取出的土體特征、成孔質量、事故處理等。應將取出的土體與初步設計時所認定的加以對比，有偏差時應及時反饋設計單位，由設計單位修改土釘的設計參數，出設計變更通知。

3.2.6安設土釘

鉆孔完畢后應盡快安設土釘，以防塌孔。土釘鋼筋采用16～25螺紋鋼（根據設計），置入孔中前，應先設置定位支架，保證鋼筋處于鉆孔的中心部位，支架沿釘長的間距為1.0m，支架的構造應不妨礙注漿時漿液的自由流動，支架材料為金屬（支架做法參照見圖5.2.6-1）

3.2.7注漿養護

1 注漿時，注漿管應插至距孔底250～500mm處，孔口部位宜設置止漿塞及排氣管。

2 注漿時采用重力、低壓（0.4～0.6MPa）或高壓（1～2MPa）方法按配比將水泥漿或砂漿注入孔內。重力注漿以滿孔為止，但需1～2次補漿;壓力注漿采用二次注漿法，并在鉆孔口設置止漿塞和排氣孔;注漿導管應先插入孔底，以低壓注漿，同時將導管以勻速緩慢撤出，導管的出漿口應始終處在孔中漿體的表面以下，保證孔中氣體能全部逸出。導管離孔口0.5～1m時高壓注滿，并保持高壓3～5min。

3 向孔內注入漿體的充盈系數必須大于1。每次向孔內注漿時，應預先計算所需的漿體體積并根據注漿泵的沖程數計算應向孔內注入的漿體體積，以確認實際注漿量超過成孔的容積。

4 注漿材料選用水泥凈漿的水灰比按設計要求，水泥凈漿應拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥凈漿應在初凝前用完。

5 注漿前應將孔內殘留或松動的雜土清除干凈;注漿開始或中途停止超過30min時，應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。

6 土釘注漿后、面層噴砼終凝后2h，由專人負責灑水養護3d。

4 結語

水沖成孔注漿后形成的錨固體成型好，抗拔力高，確保基坑坑壁的理論計算安全系數，有較好的社會效益。成孔僅手工操作，不用耗油。施工工序簡單，鉆進、出渣、固壁、清孔等工序一次性完成，施工工序少，提高成孔功效10%以上;而采用洛陽鏟、螺旋鉆等成孔后須壓縮空氣將孔內殘留及擾動的廢土清除干凈。施工工序簡單，鉆進、出渣、固壁、清孔等工序一次性完成，施工工序少，提高成孔功效10%以上;而采用洛陽鏟、螺旋鉆等成孔后須壓縮空氣將孔內殘留及擾動的廢土清除干凈。采用該工法施工時，鉆孔所需用水就近取用附近河流或現場地表水，鉆孔后排放的廢棄水經沉淀去污后排出，使污水流淌得到了有效的控制，泥渣回收利用，保護了周邊的環境。

參考文獻：

[1]GB50017-2017，鋼結構設計標準[S]

[2]建筑施工手冊（第5版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

作者簡介：郭琳琳，大學本科，助理工程師，土木工程。

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