土钉支护施工方案
一、材料准备
普通螺纹钢筋,32.5级普通硅酸盐水泥,黄砂、细石;钢材、水泥必须经试验合格后方可使用。
二、施工机具
施工机具按两台套配置,包括KHYD-155AB型矿用电动变速岩石钻,UB3C型灰浆泵,工作压力2MPa,V-6/7型往复活塞式空压机,HPZ-5型混凝土喷射机。
三、作业条件
1、根据工程地质勘察资料,拟施工的土钉位置土层对砼、钢筋没有腐蚀性,土层中有机质含量较少。
2、查明施工地区地下建筑物及地下管线的位置情况。
3、土方开挖与土钉施工相互配合,使土钉作业面低于土钉标高500mm,并整平好操作范围内的场地。
采用湿作业法施工,要准备好用水,并挖好排水沟、集水坑,保证泥浆有序排放。
四、控制指标
土钉:孔深允许偏差:±50mm;孔径允许偏差±5mm;孔距允许偏差±100mm;成孔倾斜角度偏差:±3度;喷射混凝土面:厚度允许偏差±10mm.
坡面应设置泄水孔,具体做法可参照《建筑边坡工程技术规范》。
五、设计要求
1、基坑主要采用土钉墙支护方案,上部填土采用1:1放坡,2层黄土采用1:0.1放坡,下部根据所遇卵石深度采用土钉-钢管桩联合支护方案。基坑开挖到卵石层时,若下挖深度超过1m,则根据设计向下钻孔放入钢管桩,钢管嵌固深度不小于开挖深度的0.5倍,钢管桩深度内至少有一排土钉对其锚拉。
2、土钉及钢管柱:
土钉的直径为100mm,注浆采用水泥砂浆或水泥浆,强度等级M20。钢管桩成孔直径不小于120mm,钢管直径89mm,壁厚4mm,间距0.5m。钢管桩采用焊接,钢管桩下端0.5m内设注浆花眼,花眼按梅花形布置,间距150mm,完毕后留置于注浆孔中。注浆材料采用水泥浆,采用32.5级普通硅酸盐水泥。水灰比可取0.5~1.0。预计注浆率10~15%。试注时采用注浆压力0.5~0.8MPa,正式施工前应进行试注,以确定施工工艺与参数。
3、混凝土面层:C20细石混凝土,100mm厚,钢筋网片搭接长度不小于300mm.
4、挂网钢筋:附表一
六、操作工艺
土钉:土方开挖——修整边坡——测放土钉位置——钻机就位—钻孔至设计深度—插拉杆—压力灌浆—移至下一孔位
立面喷射砼:立面平整——绑扎钢筋网片干配混凝土料——依次打开电、风、水开关——进行喷射混凝土——砼面层养护
(一)、挖土及修坡:土钉应按照设计规定分层、分段开挖,做到随时开挖随时支护,随时喷射混凝土,在完成上层作业面的土钉与混凝土以前,不得进行下一层土的开挖。
(二)、钻孔
1、采用干作业法钻孔时,要注意钻进速度,避免“别钻”。要把土充分倒出后再拔钻杆,这样可减少孔内虚土,方便钻杆拔出。
2、采用湿作业法成孔时,要注意钻进时要不断供水冲洗,始终保持孔口水位,并根据地质条件控制钻进速度,一般以300—400mm/min为宜,每节钻杆钻进后在接杆前,一定要反复冲洗,直至益出清水。
3、在钻进过程中随时注意速度、压力及钻杆平直,待钻至规定深度后继续用水反复冲洗钻孔中泥砂,直至溢出清水为止,然后拔出钻杆。
4、钻进时要比设计深度多100-200mm,以防深度不够。
(三)、拉杆的安设拉杆应由专人制作,接长采用电弧焊,为使拉杆置于孔的中心,应按设计要求焊接支撑环,钻孔后应立即插拉杆以防塌孔。
(四)、灌浆
1、灌注材料采用水泥浆,水灰比为0.5~1.0,采用32.5普通硅酸盐水泥,为加快凝固,可掺速凝剂,但使用要搅拌均匀,整个浇注过程要在4min内完成。
2、每次注浆完毕,应用清水通过注浆枪冲洗管路,以便下次注浆时能够顺利进行。
(五)、喷射混凝土
1、按照设计要求修整边坡,坡面的平整度允许偏差为±20mm,喷射前松动部分应予以清除。土钉墙顶的地面应做混凝土护面,宽度按1m左右,在坡面和坡脚应采取适当的排水措施。
2、在喷射混凝土前,面层内的钢筋网片应牢固固定在边坡壁上,并应符合下列要求:
(1)、钢筋使用前必须调直、除锈。
(2)、钢筋与坡面的间隙不应小于20mm,符合保护层要求,可用短钢筋插入土中固定。
(3)、钢筋网片采用绑扎方式,网格允许偏差10mm,钢筋搭接长度不小于一个网格的边长,并不小于300mm。
3、喷射混凝土的厚度为100mm,强度等级为C20,水灰比0.5~1.0,现场过磅计量。喷射作业应分段、分片进行,同一段应自下而上,喷头与受喷面距离宜控制在0.8-1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,为保证喷射混凝土厚度达到规定值,可在边壁上垂直插入短钢筋作为标志。喷射混凝土终凝2h后,应进行养护。
七、安全要求
1、及时检查各高压管接头的可靠性,防止高压管爆裂伤人。
2、各设备的线路应经常检查,排除隐患,做好安全用电。
3、每段支护体施工完后,应检查坡顶及坡面位移、沉降及周围环境变化,如发现异常情况应采取措施。
八、几点说明
1、施工前应熟悉支护系统的图纸及各种计算工况,掌握开挖及支撑设置的方式、及周围环境保护的要求。
2、施工过程中应严格控制开挖和支撑的程序及时间,对基坑的位置、每层开挖深度要严格要求。
3、一般支撑系统不宜承受垂直荷载,因此不能再基坑周围堆放重物或行使车辆。
4、全部支撑安装结束后,仍应对整个使用期做观测尽可能防止一些过大的变形,维持整个系统的正常运转。
一、工程概况
×××综合楼位于和平南路300号,南接****办公楼,东临该公司1#、2#住宅楼,占地南北长52m,东西宽10.5m,设一层地下室。基坑开挖按1:0.4放坡,为防止办公楼及住宅楼随着地基的开挖出现事故问题,确保周边的安全,结合该工程地质现场勘察的地质情况,遵循安全可靠、技术可行、经济合理、节约工期的原则,该工程土方开挖时,拟采用土钉墙支护技术对基坑部分边坡进行支护加固处理。
地基土的构成及岩性特征,自上而下分为六层:
(1)杂填土:层底埋深0.8~2.1m,平均厚1.45m褐、褐黄,以粉土为主。
(2)粉土:层底埋深2.9~5.8m,分布厚度1.8~4.5m,平均厚度3.15,场地在该层底为一厚0.9~1.7m的粉质粘土层,场地西面在埋深1.9~3.2m处为一层1.6m左右粉质粘土,向南变薄,直至为零,在埋深3.5~5.3m内含细砂。
(3)细砂、中砂:层底埋深6.9~8.0m,分布厚度1.2~4.2m,平均厚度2.7m,场地东为细砂、中砂互层,以细砂为主,含有粉质粘土和中砂,场地西以中砂为主,夹有粉砂、粗砂,粗砂中含有大量的卵石。
(4)粉土:层底埋深10.0~11.5m,分布厚度2.0~3.6m,平均厚度为1.9m。
(5)粉质粘土:层底埋深12.5~14.0m,分布厚度1.4~4.0m,平均厚度2.7m。
(6)粉土:本次勘察未穿透该层,该层顶部为一厚1.3m左右的细砂层。
二、土钉墙工艺简介
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,用洛阳铲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,喷射强度等级不低于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,近年来在我国的应用日益广泛,在《建筑基础工程技术政策(20XX~20XX)》中,被列为积极开发的支护技术。
三、施工组织
健全施工组织机构是保证施工质量和进度的关键,工程实行项目管理,管理人员应履行各自职责。
加强组织管理,根据工程需要实行例会制。施工班组由具有丰富施工经验的劳务队组成,劳动力合理调整,确保各阶段施工人员及时到位。
作业层施工人员组成情况见附表1。
四、主要施工机械设备
主要施工机械设备表(附表2)
五、工艺流程及施工方法
从保证工程质量的重要性来看土钉墙施工是关键环节,其特点表现为作业时间长,施工难度大,受土体影响大。施工应根据土方开挖情况、降水情况进行。开挖一步,支护一步,直至基坑底。施工前设置位移观测点,施工期间应连续观测,直至施工完毕。
1、工艺流程:
2、主要技术参数:
(1)土钉孔径100mm,孔内注浆体强度等级M15;
(2)钻孔深度(自上而下分两排):
第一排:7m
第二排:8m
(3)钻孔间距:水平间距1.2m,竖向间距1.5m;
(4)土钉锚杆:HRB335级热轧带肋钢筋φ20。
(5)土钉布置形式:三角形;
(6)网片钢筋:CRB550φ5,间距200mm;
(7)喷射混凝土强度等级:C20;
(8)喷射混凝土厚度:80~100mm;
(9)坡顶混凝土:外延1.0m,作好护坡顶排水;
3、施工方法:
A、材料:矿渣硅酸盐32.5级水泥,5mm碎石,中砂,CRB550级φ5冷轧带肋钢筋。
B、施工:
1、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。2、土钉定位成孔:按设计孔深,人工或机械成孔。
3、注浆:按配比制浆,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。
4、铺设钢筋网片:网片筋应顺直,按设计间距绑扎牢固。在每步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网筋搭接长度。钢筋网应与土钉连接牢固。埋设控制喷层混凝土厚度的标志。
5、喷射混凝土:按配合比要求拌制混凝土干料。为使回弹率减少到最低限度,喷头与受喷面应保持垂直,喷头与作业面间距宜为0.6~1.0m。喷射顺序应自下而上,喷射时应控制用水量,使喷射面层无干斑或移流现象。
喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3~7d。
以此类推,下一步工作面重复1~6工序循环,直至支护到基坑底标高。
注:基础施工前应设置坡顶和坡脚排水设施。
六、质量保证措施
(一)、技术准备
1、了解地质情况和地下管网、构筑物情况,认真编制基坑支护的设计、施工方案,做好施工前的技术交底和安全交底。根据现场实际情况,对可能出现的突发情况采取有效措施防范,必要时现场商定调整技术参数应急施工。
2、提前计算施工用材料量,以便备料。
3、根据水泥浆和混凝土的强度及工艺要求,提前做好配合比的试配和优选。
4、严格按照基坑支护施工方案精心施工,技术人员跟班指导作业,确保每道工序符合要求。
5、严把钢材、水泥、砂、石等材料的质量关,原材料应具有合格证。
6、对每个施工环节严格把关,质检员必须对工作认真、及时到位,对施工质量进行监督检查,检查合格后方可进行下道工序施工。7、设专人对坡顶水平位移、坡顶沉降观测点进行测量,每天将测量结果反馈给责任工程师以指导施工。
七、安全生产、文明施工的技术组织措施
该支护工程具有离周边建筑物近、地质条件复杂、交叉作业、工期紧等特点,安全工作十分重要,严禁施工中在坡顶堆放材料及重物以免造成未成形的坡体滑移,各级管理人员应引起高度重视。
1、施工现场必须认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,坚持“管生产,必须管安全”的原则。建立安全管理生产责任制。
2、建立并认真执行安全交底制度,班前安全活动制度。
3、进入施工现场施工人员必须戴好安全帽,现场临时搭设的脚手架,支撑杆必须稳固。
4、土方坍落和滑坡是本工程最容易发生的安全隐患。在危险处设置醒目警示标志。施工过程中设专人对边坡进行监测。
5、施工前应提前做好防雨准备工作,遇雨天应停止施工,对施工用材料、机具及坡面进行覆盖防护,雨后复工须认真检查边坡情况。决定是否有必要采取措施,之后才能施工。
6、施工现场要做到及时清理,保持场容整洁,道路畅通。
7、施工期间严格遵守安全用电操作规程。
8、认真贯彻执行国家有关安全生产和文明施工的规定,确保支护施工的顺利进行。
八、施工中注意的问题
1、土方开挖、支护施工应分段进行,土方开挖后应尽量减少基坑边坡暴露时间,遇雨天应大面积覆盖,同时在坡脚堆载以防止滑坡。
2、成孔时遇砾石、砖块、管网或地下构筑物时,孔位及其下倾角可以调整,如遇到砾石层可改用钢管做锚杆。
3、护坡坡脚的处理:喷射混凝土面层伸入基坑底标高下至少0.2m,以形成护脚。
4、基坑支护完毕,甲方应及时进行后序施工,同时做好有序排水,防止水浸渗入坡脚底下。
九、应急措施
支护施工完成至基坑回填之前,如遇暴雨洪水等,甲方必须将施工人员设备撤离现场,支护坡面上需覆盖蓬布以免造成塌方,同时增加监测次数,并做好相应的措施(如临时回填或在坡脚增加堆载)防止滑坡。如遇重物垂落,需要修复的地方,重新喷射砼或抹水泥砂浆,防止雨水灌入,造成不必要的损失。
一、工程概况
佛坪县振兴中路保障性住房位于佛坪县振兴路南侧,建筑场地范围地形基本平整,但北侧振兴路及西侧民宅地坪比场地最大高出5米。该楼为地上17层,地下1层,基础形式为筏型基础。基础埋深5米。南北宽22.0米,东西长50.0米。周边建筑物距拟建建筑物轴线距离情况见下表:(见附表1)
二、岩土工程地质与地下水条件根据岩土工程勘察报告,本场地岩土工程地质条件如下:
1、场地岩土性质场地岩土在开挖深度内构成自上而下为:
①杂填土:松散,湿,主要由粉土组成,含较多的砖、瓦片、砂石等,该层土分布于整个场地,层厚1.50-3.50米。
②粉土:密实,湿,包含有少量的岩石碎屑。分布与整个,层厚3.60-5.00米。
③卵石:稍湿。分布于整个场地,层厚3.60-5.00米。
④花岗岩:中度风化程度。分布于整个场地,揭露层厚3.5-9.00米。
2、场地水文地质条件:
根据临近工程资料,本场地地下水主要为孔隙型潜水,赋存于卵石层中,地下水埋深为现自然地面下平均4.2-5.1米。
三、支护措施说明
本工程基坑开挖后形成最高5.0-10.0m的土质边坡,根据场区现场和工程地质及水文地质情况,具体支护措施如下表:(见附表2)
三、施工组织
健全施工组织机构是保证施工质量和进度的关键,工程实行项目管理,管理人员应履行各自职责。
加强组织管理,根据工程需要实行例会制。施工班组由具有丰富施工经验的劳务队组成,劳动力合理调整,确保各阶段施工人员及时到位。
作业层施工人员组成情况(见附表3)。
四、主要施工机械设备(见附表4)
五、工艺流程及施工方法
从保证工程质量的重要性来看土钉墙施工是关键环节,其特点表现为作业时间长,施工难度大,受土体影响大。施工应根据土方开挖情况、降水情况进行。开挖一步,支护一步,直至基坑底。施工前设置位移观测点,施工期间应连续观测,直至施工完毕。
1、工艺流程:(见附图1)
(1)土方开挖:按照设计给定深度开挖,不得随意超挖。开挖顺序应该根据现场情况确定。
(2)人工修正边坡:在机械开挖后,辅以人工清理坡面,保证坡面平整,必须清除表面虚土。
(3)锚杆施工:
a.成孔
孔径按照设计图纸执行;孔深要大于设计长度的50-100mm;做好施工记录。
b.锚杆杆件放置
杆件要下到设计深度。
c.浆液制备,注浆,补浆
浆为纯水泥浆,水泥为P.S.32.5级水泥,水泥浆水灰比为0.4-0.6,根据地层情况,水灰比可适当调整,浆液要充分搅拌均匀,搅拌时间一般为3分钟以上,多次补浆,补浆次数不得少于2次。
d.钢筋网采用绑丝扎牢,钢筋搭接20cm并做弯钩,搭接点交错布置,也可做焊接,单面焊长不得小于5cm。
(4)面层喷射混凝土均匀喷射混凝土,其配合比为水泥:中砂:石屑=1:2:2
2、主要技术参数:
(1)土钉孔径100mm,倾角为15°,孔内注浆体强度等级M15;
(2)钻孔深度(自上而下分三排):
第一排:m
第二排:m
第三排:m
(3)钻孔间距:水平间距1.3m,竖向间距1.4m;
(4)土钉锚杆:48*30钻孔钢管;
(5)土钉布置形式:梅花型;
(6)网片钢筋:250*250*6.5mm;1400*1300*12mm
(7)喷射混凝土强度等级:C20;
(8)喷射混凝土厚度:80mm;
(9)坡顶混凝土:外延1m,作好护坡顶排水沟;
3、施工方法:
A、材料:矿渣硅酸盐32.5级水泥,5mm碎石,中砂,HPB235级热轧带肋钢筋。
B、施工:
1、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,可采取分层分段挖土支护。
2、土钉定位成孔:按设计孔深,人工或机械成孔。
3、注浆:按配比制浆,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。
4、铺设钢筋网片:网片筋应顺直,按设计间距绑扎牢固。在每步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网筋搭接长度。钢筋网应与土钉连接牢固。埋设控制喷层混凝土厚度的标志。
5、喷射混凝土:按配合比要求拌制混凝土干料。为使回弹率减少到最低限度,喷头与受喷面应保持垂直,喷头与作业面间距宜为0.6~1.0m。喷射顺序应自下而上,喷射时应控制用水量,使喷射面层无干斑或移流现象。喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3~7d。以此类推,下一步工作面重复1~6工序循环,直至支护到基坑底标高。
注:基础施工前应设置坡顶和坡脚排水设施。
六、质量保证措施
(一)、技术准备
1、了解地质情况和地下管网、构筑物情况,认真编制基坑支护的设计、施工方案,做好施工前的技术交底和安全交底。根据现场实际情况,对可能出现的突发情况采取有效措施防范,必要时现场商定调整技术参数应急施工。
2、提前计算施工用材料量,以便备料。
3、根据水泥浆和混凝土的强度及工艺要求,提前做好配合比的试配和优选。
4、严格按照基坑支护施工方案精心施工,技术人员跟班指导作业,确保每道工序符合要求。
5、严把钢材、水泥、砂、石等材料的质量关,原材料应具有合格证。
6、对每个施工环节严格把关,质检员必须对工作认真、及时到位,对施工质量进行监督检查,检查合格后方可进行下道工序施工。
7、设专人对坡顶水平位移、坡顶沉降观测点进行测量,每天将测量结果反馈给责任工程师以指导施工。
七、安全生产、文明施工的技术组织措施
该支护工程具有离周边建筑物近、地质条件复杂、交叉作业、工期紧等特点,安全工作十分重要,严禁施工中在坡顶堆放材料及重物以免造成未成形的坡体滑移,各级管理人员应引起高度重视。
1、施工现场必须认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,坚持“管生产,必须管安全”的原则。建立安全管理生产责任制。
2、建立并认真执行安全交底制度,班前安全活动制度。
3、进入施工现场施工人员必须戴好安全帽,现场临时搭设的脚手架,支撑杆必须稳固。
4、土方坍落和滑坡是本工程最容易发生的安全隐患。在危险处设置醒目警示标志。施工过程中设专人对边坡进行监测。
5、施工前应提前做好防雨准备工作,遇雨天应停止施工,对施工用材料、机具及坡面进行覆盖防护,雨后复工须认真检查边坡情况。决定是否有必要采取措施,之后才能施工。
6、施工现场要做到及时清理,保持场容整洁,道路畅通。
7、施工期间严格遵守安全用电操作规程。
8、认真贯彻执行国家有关安全生产和文明施工的规定,确保支护施工的顺利进行。
八、施工中注意的问题
1、土方开挖、支护施工应分段进行,土方开挖后应尽量减少基坑边坡暴露时间,遇雨天应大面积覆盖,同时在坡脚堆载以防止滑坡。
2、成孔时遇砾石、砖块、管网或地下构筑物时,孔位及其下倾角可以调整,如遇到砾石层可改用钢管做锚杆。
3、护坡坡脚的处理:喷射混凝土面层伸入基坑底标高下至少0.2m,以形成护脚。
4、基坑支护完毕,应及时进行后序施工,同时做好有序排水,防止水浸渗入坡脚底下。
九、应急措施
支护施工完成至基坑回填之前,如遇暴雨洪水等,必须将施工人员设备撤离现场,支护坡面上需覆盖蓬布以免造成塌方,同时增加监测次数,并做好相应的措施(如临时回填或在坡脚增加堆载)防止滑坡。如遇重物垂落,需要修复的地方,重新喷射砼或抹水泥砂浆,防止雨水灌入,造成不必要的损失。