第第頁土釘墻施工質量控制及檢測要點9.6.1施工質量控制要點1．土釘墻施工流程土釘墻的施工流程一般為：開挖工作面→修整坡面→噴射第一層混凝土→土釘定位→鉆孔→清孔→制作、安裝土釘→漿液制備、注漿→加工鋼筋、綁扎鋼筋網→安裝泄水管→噴射第二層混凝土→養護→開挖下一層工作面，重復以上工作直到完成。打入鋼管注漿型土釘沒有鉆孔清孔過程，直接用機械或人工打入。復合土釘墻的施工流程一般為：止水帷幕或微型樁施工→開挖工作面→土釘及錨桿施工→安裝鋼筋網及綁扎腰梁鋼筋籠→噴射面層及腰梁→面層及腰梁養護→錨桿張拉→開挖下一層工作面，重復以上工作直到完成。2．土釘成孔應根據地質條件、周邊環境、設計參數、工期要求、工程造價等綜合選用適合的成孔機械設備及方法。鉆孔注漿土釘成孔方式可分為人工洛陽鏟掏孔及機械成孔，機械成孔有回轉鉆進、螺旋鉆進、沖擊鉆進等方式，打入式土釘可分為人工打入及機械打入。洛陽鏟及滑錘為土釘施工專用工具，錨桿鉆機及潛孔錘等多用于錨桿成孔，地質鉆機及多功能鉆探機等除錨桿成孔外，更多用于地質勘察。洛陽鏟是一種傳統的造孔工具，因工具及工藝簡單、工程成本低、環保，迅速風行全國。一般2人操作，有時3人，成孔最深可達15m，成孔直徑一般50~80mm。成孔時人工用力將鏟擊入孔洞中，使土擠入鏟頭內，反復幾次將土裝滿，然后旋轉一定角度將鏟內土與原狀土分開，再把鏟拉出洞外倒土。鏟把一般采用鍍鋅鐵管套絲后螺紋接長。因人工作業，一般適用于素填土、沖洪積粘性土及砂性土，一支洛陽鏟每天（8小時）可掏孔30~50m，在風化巖、砂土、軟土及雜填土中成孔困難。由于國內人工費不斷上漲、勞動力日益短缺等原因，洛陽鏟使用率逐漸減少，尤其是2007年下半年后，已較少采用。打入式鋼管土釘最早靠人工用大錘打入，效率低，進尺短，后改進為簡易滑錘，效率提高很多，一臺滑錘每臺班可施打鋼管土釘100~150m。滑錘制作簡單：將兩條軌道固定在支腿高度可調節的支架上，帶有限位裝置的鐵塊可以在兩條軌道之間滑動，人工將鐵塊拉向支架尾端，再用力向前快速推進撞擊鋼管，將之打入土中。待打入鋼管通過對中架限位及定位，擊入至接近設計長度時，由于對中架阻礙，鐵塊不能直接擊到鋼管，中間要加入工具管。滑錘一般4~6人操作。目前最常用的打入機具為氣動潛孔錘，施工速度快，一臺潛孔鉆每臺班可沖孔或施打鋼管土釘150~250m，機具輕小，人工搬運方便。邊坡土釘墻施工時有時采用某類帶氣動沖擊功能的鉆探機，如果空壓機功率足夠大，成孔速度非常快。成孔方式分干法及濕法兩類，需靠水力成孔或泥漿護壁的成孔方式為濕法,不需要時則為干法。孔壁“抹光”會降低漿土的粘結作用，經驗表明，泥漿護壁土釘達到一定長度后，在各種土層中能提供的抗拔承載力最大約200kN。故濕法成孔或地下水豐富采用回轉或沖擊回轉方式成孔時，不宜采用膨潤土或其它懸浮泥漿做鉆進護壁，宜采用套管跟進方式成孔。成孔時應做好成孔記錄，當根據孔內出土性狀判斷土質與原勘察報告不符合時，應及時通知相關單位處理。因遇障礙物需調整孔位時，宜將廢孔注漿處理。濕法成孔或干法在水下成孔后孔壁上會附有泥漿、泥渣等,干法成孔后孔內會殘留碎屑土渣等，這些殘留物會降低土釘的抗拔力，需分別采用水洗及氣洗方式清除。水洗時仍需使用原成孔機械沖清水洗孔，但清水洗孔不能將孔壁泥皮洗凈，如果洗孔時間長容易塌孔，且水洗會降低土層的力學性能及與土釘的粘結強度，應盡量少用;氣洗孔也稱掃孔，使用壓縮空氣，壓力一般0.2~0.6MPa，壓力不宜太大以防塌孔。水洗及氣洗時需將水管或風管通至孔底后開始清孔，邊清邊拔管。3.漿液制備及注漿拌和水中不應含有影響水泥正常凝結和硬化的物質，不得使用污水。一般情況下，適合飲用的水均可作為拌和水。如果拌制水泥砂漿，應采用細砂，最大粒徑不大于2.0mm，灰砂重量比為1:1~1:0.5。砂中含泥量不應大于5%，各種有害物質含量不宜大于3%。水泥凈漿及砂漿的水灰比宜為0.4~0.6。水泥和砂子按重量計算。應避免人工拌漿，機械攪拌漿液時間一般不應小于2min，要拌和均勻。水泥漿應隨拌隨用，一次拌和好的漿液應在初凝前用完，一般不超過2h，在使用前應不斷緩慢拌動。要防止石塊、雜物混入注漿中。開始注漿前或中途停止超過30min時,應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。鉆孔注漿土釘通常采用簡便的重力式注漿。將金屬管或PVC管注漿管插入孔內，管口離孔底200~500mm距離，啟動注漿泵開始送漿，因孔洞傾斜，漿液可靠重力填滿全孔，孔口快溢漿時拔管，邊拔邊送漿。水泥漿凝結硬化后會產生干縮，在孔口要二次甚至多次補漿。重力式注漿不可太快，防止噴漿及孔內殘留氣孔。鋼管注漿土釘注漿壓力不宜小于0.6MPa，且應增加穩壓時間。若久注不滿，在排除水泥漿滲入地下管道或冒出地表等情況后，可采用間歇注漿法，即暫停一段時間，待已注入漿液初凝后再次注漿。為提高注漿效果，可采用稍為復雜一點的壓力注漿法，用密封袋、橡膠圈、布袋、混凝土、水泥砂漿、粘土等材料堵住孔口，將注漿管插入至孔底0.2~0.5m處注漿，邊注漿邊向孔口方向拔管，直至注滿。因為孔口被封閉，注漿時有一定的注漿壓力，約為0.4~0.6MPa。如果密封效果好，還應該安裝一根小直徑排氣管把孔口內空氣排出，防止壓力過大。4.面層施工順序因施工不便及造價較高等原因，基坑工程中不采用預制鋼筋混凝土面層，基本上都采用噴射混凝土面層，坡面較緩、工程量不大等情況下有時也采用現澆方法，或水泥砂漿抹面。一般要求噴射混凝土分兩次完成，先噴射底層混凝土，再施打土釘，之后安裝鋼筋網，最后噴射表層混凝土。土質較好或噴射厚度較薄時，也可先鋪設鋼筋網，之后一次噴射而成。如果設置兩層鋼筋網，則要求分三次噴射，先噴射底層混凝土，施打土釘，設置底層鋼筋網，再噴射中間層混凝土，將底層鋼筋網完全埋入，最后敷設表層鋼筋網，噴射表層混凝土。先噴射底層混凝土再施打土釘時，土釘成孔過程中會有泥漿或泥土從孔口淌出散落，附著在噴射混凝土表面，需要洗凈，否則會影響與表層混凝土的粘結。5.安裝鋼筋網當設計和配置的鋼筋網對噴射混凝土工作干擾最小時，才能獲得最致密的射混凝土。應盡可能使用直徑較小的鋼筋。必須采用大直徑鋼筋時,應特別注意用混凝土把鋼筋握裹好鋼筋網一般現場綁扎接長，應當搭接一定長度，通常150~300mm。也可焊接，搭接長度應不小于10倍鋼筋直徑。鋼筋網在坡頂向外延伸一段距離，用通長鋼筋壓頂固定，噴射混凝土后形成護頂。設置兩層鋼筋網時，如果混凝土只一次噴射不分三次，則兩層網筋位置不應前后重疊，而應錯開放置，以免影響混凝土密實。鋼筋網與受噴面的距離不應小于兩倍最大骨料粒徑，一般20~40mm。通常用插入受噴面土體中的短鋼筋固定鋼筋網，如果采用一次噴射法，應該在鋼筋網與受噴之間設置墊塊以形成保護層，短鋼筋及限位墊塊間距一般0.5~2.0m。鋼筋網片應與土釘、加強筋、固定短鋼筋及限位墊塊連接牢固，噴射混凝土時鋼筋網在拌和料沖擊下不應有較大晃動。6.安裝連接件連接件施工順序一般為:土釘置放、注漿一敷設鋼筋網片→安裝加強鋼筋→安裝釘頭筋一噴射混凝土。加強鋼筋應壓緊鋼筋網片后與釘頭焊接,釘頭筋應壓緊加強筋后與釘頭焊接。有一種作法在土釘筋桿置入孔洞之前就先焊上釘頭筋,之后再安裝鋼筋網及加強筋，不建議這樣做，因為加強筋很難與釘頭筋緊密接觸。7.噴射混凝土工藝類別及特點噴射混凝土是借助噴射機械,利用壓縮空氣作為動力,將按設計配合比制備好的拌和料，通過管道輸送并以高速噴射到受噴面上凝結硬化而成的一種混凝土。噴射混凝土不是依靠振動來搗實混凝土，而是在高速噴射時，由水泥與骨料的反復連續撞擊而使混凝土壓密，同時又因水灰比較小(一般0.4~0.45)，所以具有較高的力學強度和良好的耐久性。噴射法施工時可在拌和料中方便地加入各種外加劑和外摻料，大大改善了混凝土的性能。噴射混凝土按施工工藝分為干噴、濕噴及水泥裹砂三種形式。(1)干噴法。干噴法將水泥、砂、石在干燥狀態下拌合均勻，然后裝入噴射機，用壓縮空氣使干集料在軟管內呈懸浮狀態壓送到噴嘴，并與壓力水混合后進行噴射，其特點為:①能進行遠距離壓送;②機械設備較小、較輕，結構較簡單，購置費用較低，易于維護;③噴頭操作容易、方便:④)保養容易:⑤水灰比相對較小，強度相對較高;⑥因混合料為干料，噴射速度又快，故粉塵污染及回彈較嚴重，效率較低，浪費材料較多，產生的粉塵危害工人健康，通風狀況不好時污染較嚴重:⑦拌合水在噴嘴處加入，混凝土的水灰比是由噴射手根據經驗及肉眼觀察來進行調節的，控制較難，混凝土質量在一定程度上取決于噴射手等作業人員的技術熟練程度及敬業精神。2)濕噴法。濕噴法將骨料、水泥和水按設計比例拌和均勻，用濕式噴射機壓送到噴頭處，再在噴頭上添加速凝劑后噴出，其特點為:①能事先將包括水在內的各種材料準確計量，充分拌合，水灰比易于控制，混凝土水化程度高，故強度較為均勻，質量容易保證;②混合料為濕料,噴射速度較低,回彈少,節省材料。干法噴射時,混凝土回彈度可達15%-50%。采用濕噴技術，回彈率可降低到10~20%以下。③大大降低了機旁和噴嘴外的粉塵濃度，對環境污染少，對作業人員危害較小;④生產率高。干式混凝土噴射機一般不超過5mh，而使用濕式混凝土噴射機，人工作業時可達10mh;采用機械手作業時，則可達20m';⑤不適宜遠距離壓送;⑥機械設備較復雜，購置費用較高;⑦流料噴射時，常有脈沖現象，噴頭操縱較困難:@保養較費事。⑨噴層較厚的軟巖和滲水隧道不宜使用。(3)工程中還有半濕式噴射及潮式噴射等形式，其本質上仍為干式噴射。為了將濕法噴射的優點引入干噴法中，有時采用在噴嘴前幾米的管路處預先加水的噴射方法,此為半濕式噴射法。潮噴則是將骨料預加少量水，使之呈潮濕狀，再加水泥拌和，從而降低上料、拌和噴射時的粉塵，但大量的水仍是在噴頭處加入和噴出的，其噴射工藝流程和使用機械與干噴法相同。暗挖工程施工現場使用潮噴工藝較多。8.噴射混凝土材料要求(1)水泥。噴射混凝土應優先選用早強型硅酸鹽及普通硅酸鹽,因為這兩種水泥的C3S和C3A含量較高，早期強度及后期強度均較高，且與速凝劑相容性好，能速凝。復合硅酸鹽水泥種類較多，也可選用，目前基坑噴射混凝土目前使用PC32.5R水泥較多。其余要求同一般混凝土用水泥。(2)砂子。噴射混凝土宜選用中粗砂，細度模數大于2.5。砂子過細，會使干縮增大:砂子過粗，則會增加回彈，且水泥用量增大。砂子中小于0.075mm的顆粒不應超過20%,否則由于骨料周圍粘有灰塵，會妨礙骨料與水泥的良好粘結。(3)石子。卵石或碎石均可。混凝土的強度除了取決于骨料的強度外，還取決于水泥漿與骨料的粘結強度，同時骨料的表面越粗糙界面粘結強度越高，因此用碎石比用卵石好。但卵石對設備及管路的磨蝕小，也不像碎石那樣因針片狀含量多而易引起管路堵塞，便于施工。實驗表明，在一定范圍內骨料粒徑越小，分布越均勻混凝土強度越高，骨料最大粒徑減少不僅增加了骨料與水泥漿的粘結面積，而且骨料周圍有害氣體減少，水膜減薄，容易拌和均勻，從而提高了混凝土的強度。石子的最大粒徑不應大于20mm，工程中常常要求不大于15mm，粒徑小也可減少回彈量。骨料級配對噴射混凝土拌合料的可泵性、通過管道的流動性、在噴嘴處的水化、對受噴面的粘附以及最終產品的表觀密度和經濟性都有重大影響，為取得最大的表觀密度，應避免使用間斷級配的骨料。經過篩選后應將所有超過尺寸的大塊除掉，因為這些大塊常常會引起管路堵塞。(4)外加劑。可用于噴射混凝土的外加劑有速凝劑、早強劑、引氣劑、減水劑、增粘劑、防水劑等，國內基坑土釘墻工程中常加入速凝劑或早強劑，濕噴法有時加入引氣劑。加入速凝劑的主要目的是使噴射混凝土速凝快硬,減少回彈損失,防止噴射混凝土因重力作用所引起的脫落，提高對潮濕或含水巖土層的適應性能，以及可適當加大一次噴射厚度和縮短噴射層間的間隔時間。噴射混凝土用的速凝劑一般含有碳酸鈉、鋁酸鈉和氫氧化鈣等可溶鹽,呈粉末狀，應符合下列要求:①初凝在3min以內:②)終凝在12min以內:③8h后的強度不小于0.3MPa;④28d強度不應低于不加速凝劑的試件強度的70%。在要求快速凝結以便盡快噴射到設計厚度、對早期強度要求很高、仰噴作業、封閉滲漏水等情況下宜使用速凝劑。速凝劑雖然加速了噴射混凝土的凝結速度，但也阻止了水在水泥中的均勻擴散，使部分水包褰在凝結的水泥中，硬化后形成氣孔，另一部分水泥因而得不到充足的水分進行水化反應而干縮，從而產生裂紋及在不同程度上降低了噴射混凝土的最終強度，故要謹慎使用，使用時摻量要嚴格控制，且摻入應均勻。噴射混凝土中摻入少量(一般為水泥重量的0.5~1%)減水劑后，由于減水劑的吸附和分散作用，可在保持流動性的條件下顯著地降低水灰比，提高強度，減少回彈，并明顯地改善不透水性及抗凍性。(5)骨料含水量及含泥量。骨料含水量過大易引起水泥預水化，含水量過小則顆粒表面可能沒有足夠的水泥粘附，也沒有足夠的時間使水與干拌合料在噴嘴處拌合,這兩種情況都會造成噴射混凝土早期強度和最終強度的降低。干法噴射時骨料的最佳平均含水量約為5%，低于3%時骨料不能被水泥充分包裹，回彈較多，硬化后密實度低，高于7%時材料有成團結球的趨勢，噴嘴處的料流不均，并容易引起堵管。含水量一般控制在5~7%，低于3%時應在拌合前加水，高于7%時應晾曬使之干燥或向過濕骨料摻入干料，不應通過增加水泥用量來降低拌合料的含水量。骨料中含泥量偏多會帶來降低混凝土強度、加大混凝土的收縮變形等系列問題，含泥量過多時須沖洗干凈后使用。骨料運輸及使用過程中也要防止受到污染。一般允許石子的含泥量不超過3%，砂的含泥量不超過5%。9.拌合料制備(1)膠骨比。噴射混凝土的膠骨比即水泥與骨料之比，常為1:4~1:4.5。水泥過少回彈量大，初期強度增長慢;水泥過多，產生粉塵量增多、惡化施工條件，硬化后的混凝土收縮也增大，經濟性也不好。水泥用量超過臨界量后混凝土強度并不隨水泥用量的增大而提高，且強度可能會下降，研究表明這一臨界量約為400kg/m’。水泥用量過多，則混凝土中起結構骨架作用的骨料相對變少,且拌合料在噴嘴處瞬間混合時,水與水泥顆粒混合不均勻，水化不充分，這都會造成混凝土最終強度降低。(2)砂率。即砂子在粗細骨料中所占的重量比，對噴射混凝土施工性能及力學性能有較大影響。拌合料中的砂率小，則水泥用量少，混凝土強度高，收縮小，但回彈損失大，管路易堵塞，濕噴時的可泵性不好，綜合權衡利，以45~55%為宜。(3)水灰比。水灰比是影響噴射混凝土強度的主要因素之一。干噴法施工時，預先不能準確地給定拌合料中的水灰比，水量全靠噴射手在噴嘴處調節，一般來說噴射混凝土表面出現流淌、滑移及拉裂時，表明水灰比過大;若表面出現干斑，作業中粉塵大、回彈多，則表明水灰比過小。水灰比適宜時，混凝土表面平整，呈水亮光澤，粉塵和回彈均較少。實踐證明，適宜的水灰比值為0.4~0.5，過大或過小不僅降低混凝土強度，也增加了回彈損失。(4)配合比。工程中常用的經驗配合比(重量比)有3種，即水泥:砂:石=1:2:2.5，水泥:砂:石=1:2:2，水泥:砂:石=1:2.5:2，根據材料的具體情況選用。(5)制備作業。干拌法基本上均采用現場攪拌方式，濕拌法在國內以現場攪拌居多，國外采用商品混凝土較為普通。拌合料應攪拌均勻，攪拌機攪拌時間通常不少于2min，有外加劑時攪拌時間要適當延長。運輸、存放、使用過程中要防止拌合料離析，防止雨淋、滴水及雜物混入。為防止水泥預水化的不利影響，拌合料應隨拌隨用。不摻速凝劑時，拌合料存放時間不應超過2h，摻速凝劑時，存放時間不應超過20min。無論是干噴還是濕噴，配料時骨料、水泥及水的溫度不應低于5℃。10.噴射作業及養護噴射前,應將坡面上殘留的土塊、巖屑等松散物質清掃干凈。噴射機的工作風壓要適中,過高則噴射速度快，動能大，回彈多，過低則噴射速度，壓實力小，混凝十強度低。噴射時噴嘴應盡量與受噴面垂直,噴嘴距與受噴面在常規風壓下最好距離0.8~1.2m，以使回彈最少及密實度最大。一次噴射厚度要適中，太厚則降低混凝土壓實度、易流淌，太薄易回彈，以混凝土不滑移、不墜落為標準，一般以50~80mm為宜，加速凝劑后可適當提高，厚度較大時應分層，在上一層終凝后即噴下一層，一般間隔2~4h。分層施作一般不會影響混凝士強度。噴嘴不能在一個點上停留過久,應有節奏地、系統地移動或轉動，使混凝土厚度均勻。一般應采用從下到上的噴射次序，自上而下的次序易因回彈物在坡腳堆積而影響噴射質量。噴射2~4h后應灑水養護，一般養護3~7d。9.6.2質量檢測要點土釘墻和復合土釘墻的試驗和檢測內容包括:土釘(錨桿)的基本試驗、土釘(錨桿)的驗收檢驗、面層的抗壓強度試驗、面層厚度檢査、止水帷幕的滲透性和強度檢驗等。1.土釘的抗拔力試驗土釘的抗拔力試驗包括基本試驗和驗收檢驗。基本試驗的主要目的是為了確定土釘的極限抗拔力，從而估算不同土層中土釘的界面粘結強度，每一典型土層中均應做一組3條，最大測試荷載加至土釘被破壞。驗收檢驗的目的是檢驗土釘的實際抗力能否達到設計要求，般要求按土釘總數量的1%且不少于3條檢驗，最大測試荷載一般為抗拔力的1.0~1.1倍。試驗時應注意:①為了消除加載試驗時面層的影響，面層需與土釘割開，且釘頭0.3~1.0m范圍內應設置成非粘結段;②土釘注漿體需有足夠的抗壓強度，一般不低于6~10MPa或設計強度的60~70%:③千斤頂需與土釘同軸，偏心會導致測試結果偏大:④不同規范對加載分級、終止加載條件及極限抗拔力的判別方法不同,荷載一時間一位移曲線的繪制方法不同,不能同時采用，很難說哪種方法更趨于合理或嚴格，這也說明了學者們對土釘工作機理及工作性能認識上的不一致:⑤土釘靠群體工作，允許部分土釘的抗拔力達不到設計值，但不應低于90%。使用抗拔力試驗成果時需注意:拉拔試驗時，荷載施加在釘頭，得到的土釘拉應力從釘頭向尾部逐步減小，與土釘的實際受力狀態不同，土釘實際工作中拉應力在頭部較中部小，這主要是因為拉拔試驗與實際工作時荷載增加的方式不同造成的。實際工作時，隨著土方的開挖，主動區的土壓力逐步增加，相對于拉拔試驗對土釘施加了荷載，但荷載增量并不是集中在土釘頭部一點上,而是在主動區段內的土釘上沿線分布。拉拔試驗結果表明了土釘整條。尤其是前半部分提供了多少抗拔力，設計者更關心的是穩定區段內的土釘能提供多少抗拔力，而這又是不能直接通過抗拔試驗測得到的。故抗拔試驗結果并不能直接用于設計，需要先根據試驗結果計算出粘結強度再估算設計承載力。抗拔試驗得到的只是平均粘結強度，但拉拔試驗得到的粘結力傳遞規律與土釘實際工作狀況基本相同,許多工程實測數據證實了這一點，而且由于釘頭總的來說受力較小,試驗方法與實際受力狀態不同造成的誤差對粘結強度的測定及研究沒有顯著影響，故拉拔試驗仍是測定粘結強度的主要途徑。基本試驗往往在土釘大面積施作前進行，在離地表較近的位置選一處或多處位置施打試驗土釘進行試驗。地質條件的變化一般較大，試驗點的土質很難代表全貌,但很難在同一場地的各種土層中均進行試驗，故土層變化時，設計者要根據自己的經驗對試驗結果進行修正2.噴射混凝土的厚度及強度混凝土的厚度及強度都不是很重要的參數。需要檢驗時，厚度可用鑿孔法檢驗，一般要求平均值應不小于設計值，最小厚度不應小于設計厚度的8