灌注桩支护专项方案.doc

大和·凤凰城1#住宅楼工程

基
坑
支
护
施
工
方
案

编制：
审核：
审批：
包钢勘察测绘研究院
二零一二年五月
一、施工概况
拟建新址场地位于呼和浩特市南二环路南，内蒙古档案馆西。依照现场踏勘等掌握状况，拟建基坑南侧、西侧紧临建筑物、道路，需要考虑动荷载对边坡稳定影响，再考虑施工作业面,无放坡条件。综合现场周边状况,需要做支护桩结合土钉墙进行支护方案设计。
二、施工条件
依照《岩土工程勘察报告》，拟建场区地貌上属山前冲洪积地貌。
2.1 场地地质条件
拟建场地天然地层根据其岩性及工程性质不同划分为九层，分述如下：
第①层杂填土（Q4ml):杂色，以粉土为主，混少量建筑、生活垃圾，呈稍湿、松散状态。该层厚度在1.5～2.8米之间，层底标高在97.62～99.22米之间。
第②层粉质粘土（Q4al+pl):褐色，含云母及氧化铁，无摇振反映，稍有光泽反映。干强度中档，韧性中档。该层局部为粘土。天然状态下呈可塑状态。该层厚度在4.1～4.8米之间，层底标高在92.99.～95.12米之间。
第③层粗砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物重要成分为长石、石英质，颗粒级配良好，混少量砾，该层局某些部有薄夹层。天然状态下呈饱和、中密状态。该层厚度在3.1～5.1米之间，层底标高在89.19.～90.32米之间。
第④层粉土（Q4al+pl):黄褐色，含云母，无摇振反映，无光泽反映，干强度低，韧性低，天然状态下呈稍湿～湿。，中密～密实状态。该层厚度在3.6～5.4米之间，层底标高在83.79～89.32米之间。
第④1层粗砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物重要成分为长石、石英质，颗粒级配较差，混土。该层在30号钻孔缺失。天然状态下呈饱和，中密状态。该层厚度在1.6～2.5米之间，层底标高在86.75～87.12米之间。
第⑤层砾砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物重要成分为长石、石英质，颗粒级配良好，混少量卵石。天然状态下呈饱和，中密～密实状态。该层厚度在4.5～5.2米之间，层底标高在78.82～79.62米之间。
第⑥层粉质粘土（Q3al):灰黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，有机质含量在2.8%～5.3%，无摇振反映，切口光滑，干强度中档，韧性中档。该层厚度在1.2～2.2米之间，层底标高在77.42～77.92米之间。
第⑦层粉砂（Q3al):灰黑色，颗粒矿物重要成分为长石、石英，均粒构造。天然状态下呈饱和，中密状态。该层厚度变化在11.4～12.0米之间，层底标高在65.45～66.42米之间。
第⑧层粉质粘土（Q3al):灰黑色，灰黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，有机质含量在2.8%～5.7%，无摇振反映，切口光滑，干强度中档，韧性中档。该层局部为粘土且层中分布有粉砂、粉土薄夹层。天然状态下呈可塑状态。勘察在钻探深度范畴内未揭穿该层。
2.2 地下水
场地地下水埋藏于自然地表下7.9～8.35米，标高在92.32～92.39之间，属潜水。
三、基坑支护设计
3.1设计根据
（1）《建筑基坑支护技术规范》（YB9258-97） ；
（2）《大和·凤凰城1#住宅楼工程勘察报告》 ；
（3）《混凝土构造设计规范》（GBJ10-） ；
（4）《深基坑支护技术与施工》（中华人民共和国建筑工业出版社）
（5）《地基加固新技术》（中华人民共和国建筑工业出版社）。
3.2.1 基坑支护设计分析
依照基坑开挖深度10.2m及拟建场地离建筑物较近无自然放坡条件特点，本工程基坑支护分为AB区。基坑南侧为A区、西侧为B区。
A.区支护采用土钉墙支护构造，从上至下共设6层土钉，土钉孔径10.0cm；土钉倾角15（±20）度，土钉墙横向间距为1.50m,纵向间距为1.50m；与锚索呈梅花形布置，第一层土钉设在自然地面下1.00米，土钉间隔布点。各层土钉长度及锚筋规格详见下表：
A区边坡土钉长度及锚筋规格
位置

1:0.37
坡面
层数
1
2
3
4
5
6
钢筋规格（mm)
Φ
Φ
Φ
Φ
Φ
Φ
20
20
20
20
20
20
土钉长度(m）
5
8
9
9
7
4

以上设计土钉横压加强筋2Φ14螺纹钢通长，竖压加强筋间隔3.0米Φ14螺纹钢筋通长，与横压筋在锚杆土钉端部“十”或“L”字型焊接，布置间距与土钉相似，竖压加强筋向基坑口外侧延长1.50米，外边用地锚与土体连接，地锚垂直入土深度1.0米。
B区采用支护桩、锚索、土钉墙支护构造，从上至下共设2成锚索，锚孔径5.0cm；锚孔倾角15（±2°）度，锚索横向间距2.00m;纵向间距3.00-4.50m，详见“施工剖面图”；与土钉呈梅花形布置，第一层锚孔设在自然地面下4.50米，土钉和锚索间隔布点。支护桩桩径为800mm，桩长20m,桩间距为1800mm,桩嵌固深度不不大于8m。桩顶设1000×800混凝土冠梁。支护桩纵向钢筋15Ф25，箍筋为φ8@150，加强筋为Ф14@。冠梁主筋为上下各8Ф20均匀分布，腰筋为上下各5根Ф16，箍筋为Ф@150/200。
各层锚索锚筋规格详见下表：

支锚道号
支锚类型
钢绞线配筋
自由段长度实用值（m）
锚固段长度实用值（m）
锚杆刚度（MN/m）
1
锚杆
1×7 1860
10
10
30
2
锚杆
2×7 1860
8
12
60

B区段-1.000至-2.500土钉长度及锚筋规格
位置
土钉墙
1:0.37坡面
层数
1
2
锚筋规格（mm）
Φ
Φ
20
20
土钉长度（m）
5
5

以上设计锚索横压加强2根（第一排单根）×220-240工字钢，锚索和横压工字钢间锁定拉力值为220—600KN，锁定点接点处加垫300×20规格钢垫板；竖压加强筋间隔为Φ14螺纹钢通长，与横压筋在锚杆土钉端部“十”或“L”字型焊接，布置间距与锚索相似。土钉横向间距为1.5m,纵向间距为1.5m。
四、 土钉墙支护设计计算
4.1 土钉墙设计计算遵循原则
A、只考虑土钉、网片受拉作用；
B、土钉尺寸应满足设计内力规定，同步满足支护内部稳定性需要。
4.2 土钉墙支护构造布置参数初步选用
依照关于规定，结合边坡特点，A区初步选用参数如下：
A、 土钉层数n=6
B、 锚固体孔径：土钉=10.0cm
C、 锚固体孔水平间距：土钉Sh=1.50m，纵向间距：土钉SV=1.50m
D、 土钉钻孔向下倾角θ150
E、 边坡为1:0.37放坡，设计坡脚为β=700
B区初步选用参数如下：
A、土钉层数n=2
B、锚固体孔径：土钉=10.0cm
C、锚固体孔水平间距：土钉Sh=1.50m，纵向间距：土钉SV=1.50m
D、土钉钻孔向下倾角θ150
E、边坡为1:0.37放坡，设计坡脚为β=700
.4.3 注浆及面层设计
A、注浆
注浆材料采用水泥砂浆1：1（质量比），水灰比为1:0.4，水泥采用32.2R普通（或复合）硅酸盐水泥。036
水泥砂浆应符合下列规定：
水泥使用普通（或复合）硅酸盐水泥，其标号选用32.5R；
混合水中不应具有影响水泥正常凝结于硬化有害杂质，不得使用污水。
土钉注浆应符合下列规定：
浆液配合（重量）比依照设计规定拟定，普通采用水灰比1:0.5水泥净浆;
浆液配合比要精确，拌合要均匀，随用随拌，拌好浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。
注浆作业结束或半途停止时间较长时，应用清水清洗注浆泵及管路；
五、 土钉及锚索施工办法
5.1土钉施工办法
①、施工工艺流程 （见下页附图）
②、施工技术规定
A、土钉墙基坑支护要和挖土方工程配合,原则上每一层土方开挖深度宜为土钉埋置深度+0.50m;
B、钻孔
a、钻孔前应依照施工图纸拟定孔位，误差不不不大于100mm。
b、土钉孔尺寸不不大于设计尺寸。

C、土钉孔内渣土应采用0.5~0.6Mpa压力空气将孔内残留及松动渣土清除干净。
D、钻孔应有施工记录，随时掌握土层状况。
③ 土钉制作
土钉由水泥浆和土钉筋体构成，其构造见附图，土钉筋栓长度=土钉孔深+0.1m。
④ 注浆
1)灌浆材料采用普通硅酸盐水泥,水泥浆强度标号为M20，水灰比0.45~0.5，依照施工状况可适量添加外加剂。
2)穴口注浆压力为0.4Mpa。
3)如在砂土层中注浆须采用两次注浆施工工艺以补充砂土中浆液损失，分注浆和压浆两个阶段。注浆时应采用底部注浆方式，注浆导管底部应先插入孔底，在注浆同步将导管缓慢地以匀速撤出，导管出浆口应始终处在孔中浆体表面如下，保证孔中气体所有逸出。
e土钉端头应避免敲击碰撞，三天内不得悬挂重物。
⑤挂网
a、两面钢筋在制网前均应拉伸调直，严格按设计尺寸布网，网点分别用绑丝扎牢或焊接，筋体与井子架和上层网面接角部位均应焊接牢固。
b、喷射混凝土在每步开挖底部预留300mm,以利于下步开挖后安装钢筋网,
c、钢筋网在每边搭接长度为25d钢筋直径。最底层钢筋网应插入坑底20cm。
⑥喷砼
a材料用干净新鲜碎石或卵石,粒径为10mm,不适当不不大于12mm,水泥与砂石重量比为1：2：2水灰比为0.45~0.5，随网片安顿完毕后喷砼。
b砼标号C20，粗骨料最大粒径不适当不不大于12mm，并依照作业环境条件加入适量外加剂。
c喷射手均应持有培训合格证，射距宜在0.8-1.5m范畴内，从底部逐渐向上部喷射。
d喷射面层时如土体较湿应掺入（按规范规定）适量速凝剂，以加速面层凝固。
e喷浆气压应依照喷浆距高恰当调节。
e喷射砼厚度误差不超过±2cm。
g喷射砼完毕后应自然养护至少七天。
4.2锚索施工办法
①预应力锚杆施工：
预应力锚杆与土方开挖互相配合好，挖土标高至锚索如下500mm时，进行锚索施工，锚索锚固体强度达设计规定15MPa即锚索注浆养护5~7天时方可张拉锚固，再进行下部土方开挖。
②定位成孔：
基坑开挖至规定标高后，进行锚索定位，按设计位置及标高严格放点，并做好标记，孔位偏差不大于50mm，钻孔倾角偏差容许±2.0，钻机就位后，按设计规定倾角对中进行成孔，成孔直径Ф140。
由于本工程地质条件差，采用锚索钻机进行套管跟进、高压水和冲击钻具切削冲洗土体钻孔，以防止成孔时浮现塌孔、缩径现象，影响成孔质量。套管外径Ф133，钻孔时，尽量使各孔口横向成一线，规定偏差±5㎝。成孔完毕后，在孔内注入清水将孔内泥浆置换出孔口，完毕清孔作业。
为保证文明施工及不影响土方开挖，沿基坑底边挖设排水沟槽，将泥浆引至集水坑集中抽走。
③一次注浆：
水泥采用普P.O32.5R，水灰比0.5，清孔完后用BW-150高压泵进行一次注浆，将一次注浆管插至孔底，以慢速持续速度注浆，直至钻孔内水及杂质被置换出孔口，孔口流出水泥浓浆为止。待杆体置放后，随后将一次注浆管拔出。
④杆体制作及置放：
杆体制作时应比设计长出1.0~1.5m，以满足锁定需要，定位骨架间距1.5~2.0m，钢绞线用铁丝均匀捆于骨架周边，二次注浆管固定于定位骨架中心，在锚索自由段，钢绞线上满涂黄油，以塑料套管包裹，以保证钢绞线与水泥浆体脱开。在制作好杆体及二次注浆管缓慢施入锚索孔内。
⑤二次高压注浆：
一次注浆完毕2.0~3.0h后，用止浆袋将孔口封堵密实，进行二次高压注浆，注浆压力保持2.5Mpa，一次和二次注浆水泥用量总和不得低于50㎏/ m。
六、 支护桩及冠梁施工
支护桩采用泥浆护壁旋挖桩机成孔，施工工序如下：
①施工准备 ②桩位放样③泥浆制备 ④埋设护筒 ⑤钻机成孔 ⑥清孔⑦钢筋笼骨架制作安装⑧二次清孔⑨灌注水下混凝土
冠梁施工工序如下：
①清土凿桩头②钢筋制作绑扎③支模板、加固模板④浇筑混凝土⑤混凝土养护
六、重要劳动力和设备
6.1重要劳动力组织
序号
人员名称
数量
1
班 组 长
4人
2
钢 筋 班
8人
3
旋挖操作人员
10人
4
挂 网 喷 浆
12人
5
电 焊 工
4人
6
木工
10人
7
合 计
48人
5.2重要施工设备
序号
设备名称
型号
数量
1
空压机
9m3
1台
2
弯曲机
CW40A
1台
3
钢筋切断机
∮40
1台
4
卷扬拉筋机
1吨
1台
5
喷浆机
2P-Z1
1台
6
电焊机
BXI-300A
3台
7
套管跟进钻机

1台
8
旋挖钻机

1台
9
吊车
25T
1台
六、安全文明生产办法
6.1认真贯彻"安全第一、防止为主”施工指引方针，建立健全安全保证体系。
6.2成立以项目经理为首安全领导小组，定期召开安全会议，保证参施人员在上岗前应受到安全教诲。
6.3参施人员进入施工作业区，必要佩戴安全帽。
6.4电焊工、气焊工、电工等特殊工种作业人员必要持证上岗，并佩戴相应防护用品。
6.5经常检查电器、机械设备，禁止机电设备带“病”作业。
6.6现场车多人杂，专职安全员，随时进行安全检查，对违规者予以重罚。
6.7禁止工人酒后工作。
6.8夜间施工应保证有足够照明，在移动设备时应注意操作平稳，禁止野蛮操作。
七、基坑监测及其他几点阐明
1、基坑支护施工中必要加强基坑变形监测工作，作到动态、信息化施工，保证基坑安全，在也许位移最大处和最危险加强观测点布设和监测，特别是要加强基坑南侧位移观测，发现问题及时解决。
①在顶破上每隔20.0m布置一种点。
②满足国家三级水准测量精度规定；水平误差控制<6.00mm；垂直误差控制<0.50mm，选取有资质单位进行观测。
2、土方开挖与锚索作业必要密切配合，绝不可随意浮现超挖（宽、深）和提前开挖，每层挖土深度等于上下排土钉排距加0.5m.
4、支护过程中，若浮现紧急大面积塌坡状况，必要得到土方开挖配合，使用挖掘机进行迅速回填，边坡监测发现位移朝过警界值时，必要及时采用紧急办法进行补强加固解决。
八、方案优劣阐明
结合现场实际状况，此种方案施工操作简便、基坑支护后安全不受影响、总体造价不高，我方考虑本基坑采用砼灌注桩与土钉墙结合支护方案为最佳方案。