城市地下综合管廊土钉墙施工工艺标准

城市地下综合管廊土钉墙施工工艺标准

1、土钉墙施工

1.1 一般规定

1.1.1 为使城市综合管廊工程建设做到技术先进、经济合理、安全适用、便于施工，制定本标准。

1.1.2 本标准适用于城镇新建、扩建的市政公用管线采用综合管廊敷设方式的工程。

1.1.3 综合管廊的工程建设，除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关规范、标准的规定。

1.2 施工准备

1.2.1 材料准备

水泥：采用强度等级为 42.5 的普通硅酸盐、矿渣硅酸盐水泥。

砂、石子：采用细度模数不大于 2.2 的细砂和粒径不大于 15mm 的细石，砂含泥量不大于 3%，石子含泥量不大于 2%。

钢筋应符合国家现行标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499、《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB 13013、《钢筋混凝土用余热处理钢筋》的规定。

外加剂：采用符合有关规范要求的早强剂、膨胀剂和速凝剂。

1.2.2 机械准备

根据基坑深度、开挖形式等具体情况，合理选用施工机具及数量，常用

的施工机械为挖掘机、装载机、汽车吊、渣土运输车、压路机、发电机。常

用的小型机具见下表：

功用机械名称机械型号图片喷射砼用机械

9m3/min

空压机

锤击打管用

土钉墙注浆用注浆机 1.8 m3/h

喷射混凝土用喷混凝土机 5 m3/h

搅拌水泥浆用搅拌机普通

钢筋焊接电焊机ZX7 系

功用机械名称机械型号图片钢筋加工钢筋切断机GQ50

钢筋加工钢筋弯曲机GW40

钢筋加工钢筋调直机TZ36

结构降水潜水泵Q3-48/3-1.5

结构排水高压水泵50WQ9-22-2.2

1.2.3 技术准备

（1）施工前认真熟悉设计图纸，并结合实际地质、地形条件进行图纸会审，提出疑问和意见，书面报送建设单位和设计单位，并请设计人员进行图纸交底，把不明确的地方消化在施工之前。

（2）根据设计图纸和作业面的具体情况，结合本企业的技术力量和机械设备状况，组织相关人员编制实战性施工组织设计，其主要内容应当包括：工程概况、施工部署、进度计划、主要施工方法、保证工程质量措施及保证工程工期的措施等。

（3）参与施工人员均应当认真熟悉图纸和实战性施工组织设计，并由项目技术负责人对项目的管理人员进行一级交底，明确施工中的注意事项、重点与难点。以及针对这些重点和难点所采取的措施。

（4）施工之前，根据工程所需材料情况及规范要求编制材料检验试验计划，施工过程中严格按此计划进行。

（5）根据实战性施工组织设计所部署的机械设备应在施工之前运至施工现场，并安装就绪；根据实战性施工组织设计所部署的劳动力应在施工之前准备就绪，并落实到位。

（6）土钉墙施工需配备以下规范及标准：

GB50300-2001 GB50202-2002 GB50330-2002 GB50739-2011 JGJ120-2012 GB50497-2009 JGJ46－2005

建筑工程施工质量验收统一标准

建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑边坡工程技术规范

基坑土钉墙支护技术规程

建筑基坑支护技术规程

建筑基坑工程监测技术规范

施工现场临时用电安全技术规范

JGJ33-2001

JGJ18—2012

GB50086-2001

JGJ55-2011

JGJ114-2014

GB50026-2007

1.2.4 作业条件 建筑机械使用安全技术规程 钢筋焊接及验收规程 锚杆喷射混凝土支护技术规范 普通混凝土配合比设计规程 普通混凝土配合比设计规程 工程测量规范

（1）按照施工平面布置图的要求做好场地平整，并沿开挖外轮廓线挖沟槽和 集水坑，做好雨季施工排水措施。

（2）场地内外通畅无阻，施工便道铺设至施工现场，各类临时设施须在施工 前就绪。

（3）项目部积极主动到相关的各类管线业主单位走访，了解施工现场有无各 类管线；组织相关人员到工程现场实际勘查，利用井盖、线杆等地面物体了 解地下管线的走向等情况，展开针对性的调查，积极参与管线排迁工作。

1.3 工艺流程

喷 铺 放 位 边 样 坡 点 布 孔 钢

筋 网 层

6 7 8

成 钉 筋 土 面

土 钢 凝 浆 设 射 混 注 安 测

量

放

挖 开 孔 1 2 3 4 5 1.4 工艺工法

1.4.1 测量放样

项目部接收到设计单位移交的平面（高程）控制网点及成果后，进行施

工控制网复测和加密的工作。平面（高程）控制网的复测及施工控制网的布

设联合进行。测量基点准确并可以使用后，放好坡顶线及坡底线并洒白灰，

保证正确的开挖走向。

土方开挖施工前，应在开挖线附近开挖十字探沟，确认开挖范围内无电

缆或其它设施后，进行土方开挖工作。

1.4.2 土方开挖

土方开挖前坡顶截水沟应完成施工，防止雨天地面水冲刷坡体造成滑坡。

边坡采用挖土机挖土，严格按照设计坡比进行开挖，严禁出现超挖现象，坡面预留50～100mm 人工修坡，土方开挖采用全断面分层开挖，设定 2 米为一层，开挖深度在土钉孔位下500mm，预留成孔工作面宽度保证5m 以上，以确保土钉成孔的工作面。每层开挖完成后立即进行坡面支护工作。测量人

员应用全站仪对坡度及坡脚进行复核，随时纠正开断面尺寸。边坡清理采用

人工清理，为确保喷砼面层的平整，此工序必须挂线定位，严格控制好坡比

以及坡面平整度。

锚杆、土钉支护应按设计规定分层、分段开挖，做到随时开挖，随时支护，随时喷混凝土，在完成上层作业面的锚杆预应力张拉或土钉与喷射混凝

土以前，不得进行下一层土的开挖。当基坑面积较大时，允许在距离四周边

坡8~10m 的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调；当用机械进行土方开挖时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的

破坏。为防止基坑边坡土体发生塌陷，对于易塌的土体可采用以下措施：（1）对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再进行钻孔；

（2）在作业面上先安装钢筋网片喷射混凝土面层后，再进行钻孔并设置土钉。

（3）在水平方向分小段间隔开挖；

（4）先将开挖的边壁作成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡；

（5）开挖时沿开挖面垂直击入钢筋和钢管或注浆加固体。

土方开挖期间，开挖标高应控制距设计标高20-30cm，基底土层需根据图纸由人工挖至设计标高并找平，严防扰动原状土。

（坡度1:0.3-0.5 与相符）

图 1.4.2-1基坑断面示意图

1.4.3 土钉锚杆定位、成孔

按设计进行测量放线，标出准确的孔位，钻孔要保证位置正确，要随时注意调整好锚孔位置（上下左右及角度）,防止高低参差不齐和相互交错。根据经验及现场试验，一般采用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必

须满足设计标准，其误差应符合《基坑土钉支护技术规程》的要求，孔位的

允许偏差±100mm，钻孔的倾角误差不大于±3o，孔径允许误差为±10mm，孔

深允许偏差±100mm。严格注意成孔质量，逐孔进行验收，土钉成孔前，应按

设计要求定出孔位并作出标记编号。如出现边坡土体含水量较大，杂填土较

厚、土钉锚杆长度大于9m 等情况不宜进行人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打入土层，钢管上可每隔300mm 钻直径8-10mm 的出浆孔，梅花形布置，并以< 30 角钢呈倒刺状焊与孔边，以防打管时散落土粒堵赛出浆孔，

同时增加其抗拔力，钢管前端宜作成锥形，以防止打入时的摩擦阻力。成孔

过程中如遇障碍物需调整孔位时，不得影响支护安全，成孔后要进行清孔检

查，对塌孔应及时处理。

机械成孔

人工成孔（洛阳铲）1.4.4 插入土钉钢筋

土钉钢筋使用前应调直、除锈、除油，插入土钉钢筋要进行清孔检查，

土钉钢筋置入孔中前，要先在钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处以孔

位中心且注浆后其保护层厚度不小于25 ㎜。支架沿土钉长间距为2～3 m，支架可为金属或塑料件，应不妨碍注浆时浆液自由流动。锚管前段刺孔后按设

计长度插入土层中，外端采用井字筋与土钉筋焊牢，确保端部的抗拉强度。

1.4.5 铺设钢筋网片

钢筋网片与坡面土体间隙20～30mm 作为保护层，搭接时上下左右一根

对一根搭接绑扎，搭接长度应大于35d 且不小于300mm，并不少于三点绑扎。钢筋网片利用加强筋与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。横向压筋焊接采用

单面焊，焊接长度10 倍直径。在喷射混凝土之前，面层内的钢筋网片应牢固

固定在边坡壁上并符合规定要求的保护层厚度。钢筋网片通过加强筋与土钉

连接成一个整体，在混凝土喷射下应不出现振动。

1.4.6 喷射砼

钢筋网焊接完成后进行网喷混凝土施工。

（1）混凝土配制

喷射用混凝土应用机械强制搅拌，其配合比应通过试验确定，粗骨料最

大粒径不应大于 1.2cm，水灰比不宜大于0.45，砂率50-55%，并通过添加外加剂（早强速凝剂）来调节所需工作度及早强时间。混合料宜随拌随用。

（2）喷射混凝土时喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离0.8-1.5m 范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填

钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。也可以在铺设钢筋网片之前初喷一次，铺设网片之后再进行复喷，一次喷射厚度不宜小于40mm，喷射混凝土前应先向边壁土层喷水润湿；喷射时应加入速凝剂以提高混凝土的凝结速度，防止

混凝土塌落。喷射机作业开始时，应先送风后开机，再给料；作业结束时，

应先停止供料，待管内混合料喷射完后，再切断水、电、风路，作业完成后

应立即清理喷射机和料管。

（3）为保证喷射混凝土的厚度，可用插入土内固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。当面层厚度超过100mm 时应分二次喷射，每次喷射厚度宜为50-70mm。继续进行下步喷射混凝土作业时，应仔细清除预留施工缝接合面

上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿，为使施工缝搭接方便，每层下部300mm 可喷成450 的斜面形状。

（4）喷射混凝土终凝后2h，应根据当地条件，采取连续喷水养护5-7d。

（5）土钉墙支护最下一步的喷射混凝土面层宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑顶部也宜设置宽度为1-2m 的喷射混凝土护顶。

（6）混凝土面压实

混凝土喷射完成后及时将混凝土面用抹子抹平，已经凝固的应用锹将凸

出部分铲平，保持基面平整。

1.4.7 注浆

喷锚封闭后，可采用重力、低压（0.4-0.6MPa）或高压（1-2 MPa）方法按配比将水泥砂浆注入孔内。重力注浆以满孔为止，但需1-2 次补浆；压力注浆采用二次注浆法，并在钻孔口设置止浆塞和排气孔；注浆导管应插入孔底，以低压注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆

体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出。导管离孔口0.5-1m 时高压注满，并保持高压3-5min；采用钢管时应使用高压注浆，注满后及时封堵，让压力缓慢扩散；注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注浆体早期强度和增大其与

孔壁土体的摩擦力。注浆时注意以下问题：

（1）压力注浆时在钻孔口部设置止浆塞，注满后保持压力3～5min，在初凝前补浆1～2 次，二次注浆压力不小于 1.0MPa。

（2）在注浆的同时将导管以匀速缓慢撤出，注浆管的管口始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出。

（3）向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时，预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数求出实际向孔内注入的浆体体

积，以确认实际注浆量超过孔的体积。

（4）施工时当浆体工作度不能满足要求时外加高效减水剂，不得任意加大用水量。浆体搅拌均匀并立即使用，开始注浆前、中途停顿或作业完毕后

须用水冲洗管路。

1.5 控制要点

1.5.1 测量放样

测量人员每10 米打设一根控制竹签，并标注下挖深度，控制竹签间用白灰线连接。

1.5.2 土方开挖

严格执行施工工艺流程，严禁超挖，土钉施工看似简单，但有其独特的

机理，是一个稳定性随基坑开挖、土钉支护而动态变化的边坡问题，基坑开

挖使边坡的稳定性降低，土钉植入并发挥作用时才能又使稳定性提高，因此

稳定性随开挖过程是起伏变化的，通过分层开挖，开挖一层，土钉植入一排

并发挥作用方可进行下一步开挖，应将边坡稳定性控制在安全范围内。土钉

支护成功与否，与土方开挖有着密切的关系，应对土方开挖提出严格要求：

(1)土方开挖应与土钉布置相协调，分层挖土，分层厚度与土钉竖向间距

一致，不得超挖：

(2)对于长大基坑，应分段挖土，分段土钉施工，分段长度一般为20-30 m；

(3)对于面积较大的基坑，可采取岛式开挖方法，沿基坑四周分段、分层

挖成沟槽，沟槽宽度8～10 米，沟槽挖到坑底还有最后一层土钉后，再挖除

中心岛；

(4)机械挖土时，严禁超挖或造成边坡松动。基坑的边坡宜采用小型机具

或铲锹进行削坡，以保证边坡的平整并符合设计规定的坡度；

(5)尽量减少土坡暴露时间，对自稳能力差的土体应立即进行支护。

1.5.3 钻孔

在一些地方会遇到粒径100～200 mm 的石块，此类情况愈加严重，仅仅

利用洛阳铲很难达到设计孔深。因此决定若成孔过程中未遇到大的石块，则

利用洛阳铲成孔，按正常工艺流程进行施工；若在成孔过程中遇到石块，且

难以继续成孔时，则采用人工掏孔结合气压顶管机并压浆的方式来进行处理，

即先由人工掏出深约 1 m，直径为400～500 mm 的孔洞，然后用自制的钢耙，将附着于孔壁的石块掏出，若遇较大石块则放入长钢钎，将石块击碎，再用

铲子将碎块掏出，如此反复进行，并在已成孔的基础上，放入加工好的钢管

土钉，用气压顶管机将其顶至设计深度。

1.5.4 喷射混凝土

混合料宜随拌随用。无速凝剂掺入的混合料，存放时间不应超过2h，混

合料掺速凝剂后，存放时间不应超过20min.。

喷射混凝土表面平整度（控制在15mm 以内，且低凹处矢弦比不应大于

1/6），无裂缝及掉渣、漏喷、空鼓、渗水等现象，锚杆头及钢筋无外露。

喷射混凝土回弹量，坡体不宜大于10%，回弹物不得重新用作喷射混凝

土材料。

喷射作业区的气温不应低于5℃，混凝土强度未达到6MPa 前，不得受冻，气温低于5℃不得喷水养护。

1.5.5 注浆

注浆时土钉施工的一道关键工艺，必须认真进行，并做好记录。注浆材

料强度必须满足设计要求，注浆压力不小于0.4MPa，不宜大于2MPa。

1.6 质量通病防治

1.6.1 锚筋安装不到位

防治措施：安放锚筋前应检查有无塌孔和孔底残留土的清孔质量。

1.6.2 喷射砼厚度不一致

防治措施：喷射砼时，用厚度标记尺来核对，喷射完成时，对混凝土面

进行平整、整修。如有问题应补喷。

1.6.3 孔口浆液饱满度不足

防治措施：注满后保持压力3～5min，在初凝前补浆1～2 次，二次注浆

压力不小于 1.0MPa。

1.7 安全环保措施

（1）所有施工人员必须戴安全帽，特殊工种按规定佩戴防护用品。

（2）夜间施工时，备有足够的照明设施，在危险段做防护并设置明显标志。（3）在基坑开挖至2m 深时，距离基坑边2m 周围用Φ48 钢管设置防护栏杆，立杆间距2m，高出自然地面 1.2m，埋深0.8m，在立杆的上端及中间各一道

水平杆，栏杆刷红白荧光漆并在醒目位置设置警示标识。

（4）基坑上口边3m 范围内不允许堆土、堆料和停放机具。在基坑上口5m

范围内不许重车停留。

（5）各施工人员严禁翻越防护栏杆。基坑外施工人员不得向坑内乱扔杂物，

向基坑下传递工具时要接稳后再松手。

（6）坑下人员休息要远离基坑边及放坡处，以防不慎，坑下作业人员必须佩

戴安全帽。

（7）搞好安全用电,架设电线应绝缘良好,悬挂高度及间距必须符合安全规定，

土钉墙施工工艺标准做到“一机一箱一闸一漏”。

（8）施工期间，设专职安全员全面负责安全监督工作，发现不安全因素，随

时排除，并采取有效预防措施。

（9）注浆管理应畅通，防止塞管、堵泵，造成爆管。

（10）电器设备应可靠接地、接零，并由持证人员安全操作。

（11）喷射混凝土施工应重点控制粉尘污染，最优解决方案应采用湿喷工艺。

考虑成本和方便施工因素，推荐应用潮喷工艺，辅以扣棚限尘措施。