锚杆及土钉墙综合项目施工基本工艺(10页).doc
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编号:882117
2024-01-10
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1、锚杆支护结构321 总则3211 适用范围1锚杆支护结构是挡土结构和外拉系统相结合一个深基坑组合式支护结构。其挡土结构和悬臂式或内撑式支护结构相同,诸如:钻孔灌注桩、钢板桩、预制混凝土桩、地下连续墙等。适适用于较密实砂土、粉土、硬塑到坚硬黏性土层或岩层中大型、较深、邻近有建(构)筑物而不许可有较大变形基坑和不许可设内支撑基坑。存在有地下埋设物而不许可损坏场地不宜采取。2土钉墙适适用于地下水位以上或经人工降低地下水位后人工填土、黏性土和弱胶结砂土基坑支护或边坡加固。土钉墙宜用于深度小于12m 基坑支护或边坡加固,当土钉墙和有限放坡、预应力锚杆联合使用时,深度可增加;不宜用于含水丰富粉细砂层、砂砾2、卵石层和淤泥质土;不得用于没有自稳能力淤泥和饱和软弱土层。3212 编制参考标准及规范1中国国家标准建筑工程施工质量验收统一标准(GB 50300); 2中国国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202) 3中国行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ 12099); 4中国国家标准建筑边坡工程技术规范(GB 50330)。322 术语1锚杆:由锚固段、自由段、锚头组成,一端和支护挡土结构相连,一端和土层相锚固细长杆件。依靠其锚固段和土体摩阻力,加固或锚固现场土体。通常采取先在土层中钻孔,后置入钢筋、在锚固段注浆、锚头紧固方法制成。亦可采取置入钢管、角钢、钢绞线,在锚固段注浆方法制成3、。2锚杆支护结构:锚杆支护结构包含挡土支护结构、腰梁和锚杆三部分组成。挡土支护结构能够是钢板桩、排桩墙、连续墙等多种挡土结构;当挡土结构为非连续体时,在锚拉点标高处应加腰梁,使之形成整体共同受力。3锚固体:土层锚杆锚固段全长即为锚固体。锚固体是由水泥砂浆或水泥浆将拉杆(预应力筋)和土体黏结在一起形成,通常呈近似圆柱体状。4锚头:锚头是锚杆体外露部分,由锚杆台座、承压垫板及紧固器三部分组成。5台座:通常锚杆轴线和支护挡土结构间有一定倾角(称为锚杆倾角), 以台座作为调整构件,并固定拉杆位置预防滑动。锚杆经过台座和挡土结构接触面,分布其集中力,避免挡土结构承受过大局部应力而损坏。6承压垫板:直接承4、受拉杆拉力垫板,并将拉力传输给台座。7紧固器:又称锚具,是将拉杆锚固在台座、垫板和挡土结构连接件。8拉杆:拉杆是锚杆关键部分,拉杆从锚头到锚固体末端,其长度取决于锚固段和自由段总长度。拉杆能够是粗钢筋、钢丝绳或钢绞线组成。9土钉:依靠其全长和土体摩阻力,用来加固或锚固现场土体细长杆件。可采取先在土层中钻孔,后置入钢筋、在全孔注浆方法制成。亦可采取将钢管、角钢直接击入土中,再注浆方法制成。10土钉支护:以土钉、被加固土体、钢筋混凝土面层和必需防水方法组成支护体系。323 基础要求1锚杆及土钉墙支护工程设计、施工和监测宜统一由支护工程施工单位负责, 方便于立即依据现场测试和监控结果进行反馈设计;当5、设计、施工和监测不为一个单位时,三者应相互配合,亲密合作,确保安全施工。2锚杆及土钉墙支护设计计算按建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)中相关要求实施。施工中应尤其重视地表水和地下水对支护工作影响,应设置良好排水系统并在施工前进行降低地下水位;通常情况下,应遵照分段开挖、分段支护标准,不宜按一次挖就再行支护方法施工。同时,应考虑施工作业周期和降雨、振动等环境原因对开挖面土体稳定性影响,做到随开挖随支护,以降低边坡变形。3施工中应对锚杆或土钉位置,钻孔直径、深度及角度,锚杆或土钉插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度、锚杆或土钉应力等进行检验。4每段支护体施工完成后,应检验坡顶6、及坡面位移,坡顶沉降及周围环境改变,如有异常情况应采取方法,恢复正常后方可继续施工。324 施工准备3241 技术准备,锚杆和土钉支护施工前必需含有下列文件:1工程周围环境调查及工程地质勘察汇报;2支护施工图纸齐全,包含支护平、剖面图及总体尺寸;挡土结构类型、具体设计图纸及设计说明,如已施工完成应有施工具体统计;标明锚杆、土钉位置、尺寸(直径、孔径、长度)、倾角和间距;喷射混凝土面层厚度及钢筋网尺寸,土钉及喷射混凝土面层连接结构方法和混凝土强度等级;3排水及降水方案设计;4施工方案或施工组织设计,要求基坑分层、分段开挖深度及长度,边坡开挖面裸露时间限制等;5现场测试监控方案,和为预防危及周围建7、筑物、道路、地下设施安全而采取方法及应急方案;了解支护坡顶许可最大变形量,对邻近建筑物、道路、地下设施等环境影响许可程度。6确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观察点等,并在设置后加以妥善保护。3242 材料要求种材料应按计划逐步进场,钢材、水泥及化学添加剂必需有相关产品合格证,锚杆及土钉所用钢材需要焊接连接时,其接头必需经过试验,合格后方可使用。3243 关键机具设备1成孔机具设备依据现场土质特点和环境条件选择成孔设备,如:冲击钻机、螺旋钻机、回转钻机、洛阳铲等;在易塌孔土体钻孔时宜采取套管成孔或挤压成孔设备。2灌浆机具设备灌浆机具设备有注浆泵和灰浆搅拌机等;注浆泵规格、压力和输浆量应8、满足施工要求。3混凝土喷射机具混凝土喷射机含有Z-5 混凝土喷射机和空压机等;空压机应满足喷射机所需工作风压和风量要求;可选择风量9m3min 以上、压力大于0.5MPa 空压机。4张拉设备张拉设备用YC60 型穿心式千斤顶,配YC60 型油泵、油压表等,YC60 型穿心式千斤顶在使用前必需送当地技术监督部门或有资质检测机构进行校验标定。5百分表(精度大于0.02mm ,量程小于50mm)。3244 作业条件1有齐全技术文件和完整施工组织设计或方案,并已进行技术交底。2进行场地平整,拆迁施工区域内报废建(构)筑物和挖除工程部位地面以下3m 内障碍物,施工现场应有可使用水源和电源。在施工区域内已9、设置临时设施,修建施工便道及排水沟,多种施工机具已运到现场,并安装维修试运转正常。3已进行施工放线,锚杆孔位置、倾角已确定;多种备料和配合比及焊接强度经试验可满足设计要求。4当设计要求必需事先做锚杆施工工艺试验时,试验工作已完成并已证实各项技术指标符合设计要求。325 材料和质量关键点3251 材料关键要求1锚杆(土钉)用作锚杆(土钉)钢筋(HRB 335 级或HRB 400 级热轧螺纹钢筋)、钢管、角钢、钢丝束、钢绞线必需符合设计要求,并有出厂合格证和现场复试试验汇报。2钢材用于喷射混凝土面层内钢筋网片及连接结构钢材必需符合设计要求,并有出厂合格证和现场复试试验汇报。3水泥浆锚固体水泥用强度10、等级为32.5 、42.5 一般硅酸盐水泥,并有出厂合格证;砂用粒径小于2mm 中细砂;水用pH 值小于4 水;所用化学添加剂、速凝剂必需有出厂合格证。3252 技术关键要求1灌浆是土层锚杆及土钉施工中一道关键工艺,必需认真进行,并作好统计。灌浆材料宜采取水泥浆或水泥砂浆,其强度等级不宜低于M10 ;当灌浆材料用水泥浆时,水灰比为0.40.5 左右,为预防泌水、干缩,可掺加0.3木质素黄酸钙;当灌浆材料用水泥砂浆时灰砂比为1:1 或1:2 (重量比),水灰比为0.380.45, 砂用中砂并过筛。如需早强,可掺加水泥用量35混凝土早强剂;水泥浆液试块抗压强度应大于25MPa ,塑性流动时间应在211、2s 以下,可用时间应为3060mira 整个灌浆过程应在5min 内结束。2灌浆压力通常不得低于0.4MPa, 亦不宜大于2MPa ;宜采取封闭式压力灌浆和二次压力灌浆,可有效提升锚杆抗拔力 (20左右)。3锚杆、土钉墙设计及结构应符合下列要求:(1)锚杆结构要求1)锚杆锚固体应设置在地层稳定区域内,且上覆土层厚度不宜小于4.0 m;2)锚杆自由段长度不宜小于5m 并应超出潜在滑裂面1.5m;3)土层锚杆锚固段长度不宜小于4m;4)锚杆上下排垂直间距不宜小于2.0 m,水平间距不宜小于1.5m;5)锚杆倾角宜为1525,且不应大于45;6)沿锚杆轴线方向每隔1.52.0 m 宜设置一个定位支12、架;7)锚杆锚固体宜采取水泥浆或水泥砂浆,其强度等级不宜低于M10。(2)土钉墙结构要求土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1;土钉长度为开挖深度0.51.2 倍,间距宜为1 2m,和水平面夹角宜为520; 土钉钢筋宜采取HRB 335、HRB 400 级钢筋,钢筋直径宜为1632mm ,钻孔直径宜为70120mm; 土钉必需和面层有效连接,应设置承压板或加强钢筋等结构方法,承压板或加强钢筋应和土钉螺栓连接或钢筋焊接;喷射混凝土面层宜配置钢筋网,钢筋直径宜为610mm ,间距宜为150300mm ,混凝土强度等级不宜低于C20, 面层厚度不宜小于80mm, 钢筋网片搭接长度应大于300mm; 当地下13、水位高于基坑底面时,应采取降水方法或截水方法,坡顶应采取砂浆或混凝土护面,其宽度应大于800mm, 并高于地面,以预防地表水灌入基坑,坡脚应设排水沟和集水坑,坡面可依据具体情况设置泄水管。3253 质量关键要求1依据设计要求、水文地质情况和施工机具条件,认真编制施工组织设计,选择适宜钻孔机具和方法,精心操作,确保顺利成孔和安装锚杆并顺利灌注。2在钻进过程中,应认真控制钻进参数,合理掌握钻进速度,预防埋钻、卡钻、塌孔、掉块、涌砂和缩颈等多种通病出现,一旦发生孔内事故,应立即进行处理,并配置必需事故处理工具。3钻机拔出钻杆后要立即安置锚杆(土钉)并随即进行注浆作业。4锚杆安装应按设计要求,正确组装14、,认真安插,确保锚杆安装质量。5锚杆灌浆应按设计要求,严格控制水泥浆、水泥砂浆配合比,做到搅拌均匀,并使灌浆设备和管路处于良好工作状态。6施加预应力应依据锚杆类型正确选择锚具,并正确安装台座和张拉设备,确保数据正确可靠。3254 职业健康安全关键要求1施工人员进入现场,必需正确佩带安全帽;2电工和机械操作工必需经过安全培训并持证上岗;3基坑四面必需设置不低于1.5m 维护设施,沿道路侧夜间必需有红色灯光示警。3255 环境关键要求应加强混凝土喷射机械维护保养,在作业过程中,不得出现漏风、漏气现象,最大程度控制粉尘污染。326 施工工艺3261 工艺步骤1土层锚杆施工工艺步骤:土方开挖修整边壁测15、量、放线钻机就位接钻杆 校正孔位调整角度打开水源钻孔(接钻杆)钻至设计深度冲洗插锚杆压力灌浆养护裸露主筋除锈上横梁(或预应力锚件)焊锚具张拉(仅限于预应力锚杆) 锚头(锚具)锁定。土层锚杆干作业施工程序和水作业钻进法基础相同,只是钻孔时不用水冲泥渣成孔,而是将土体顺钻杆排出孔外而成孔。2喷射混凝土面层施工工艺步骤:立面子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作业混凝土面层养护。3262 操作工艺1基坑开挖锚杆、土钉支护应按设计要求分层、分段开挖,做到随时开挖,随时支护,随时喷混凝土,在完成上层作业面锚杆预应力张拉或土钉和喷射混凝土以前,不得进行下一层土开挖。当基坑面积较16、大时,许可在距离四面围坡810 m 基坑中部自由开挖,但应注意和分层作业区开挖相协调;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破坏。为预防基坑边坡土体发生塌陷,对于易塌土体可采取以下方法:(1)对修整后边壁立即喷上一层薄砂浆或混凝土,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人钢筋和钢管或注浆加固土体。2排水(1)锚杆、土钉支护宜在排除地下水条件下进行施工,应采取合适降、排水方法排除地下水(包含地表、支护内部17、基坑排水),以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上静水压力。(2)基坑四面支护范围内应预修整,构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面,预防地表水向地下渗透。靠近基坑坡顶24m 地面应合适垫高,而且里高外低,便于径流远离边坡。(3)在支护面层背部应插入长度为400600mm 、直径大于40mm 水平排水管,其外端伸出支护面层,间距可为1.52m,方便将喷射混凝土面层后积水排出。(4)为了排除积聚在基坑内渗水和雨水,应在坑底设置排水沟和集水坑,坑内积水应立即抽出。排水沟应离开边壁0.5lm,排水沟和积水坑宜用砖砌并用砂浆抹面以预防渗漏。3钻孔和锚杆制作(1)钻孔时要确保位置正确(上下左右及角度),预18、防高低参差不齐和相互交错。(2)钻进时要比设计深度多钻进100200mm ,以预防孔深不够。(3)锚杆应由专员制作,接长应采取对焊或帮条焊,为使锚杆置于钻孔中心,应在锚杆上每隔1500mm 设置定位器一个;钻孔完成后应立即安插锚杆以防塌孔,为确保非锚固段锚杆能够自由伸长,可在锚固段和非锚固段之间设置堵浆器或在非锚固段涂以润滑油脂,以确保在该段自由变形;当使用钢绞线作锚杆时,使用前应检验有没有油污、锈蚀、缺股断丝等情况,端部要用钢丝绑扎牢,不得参差不齐或散架。4注浆(1)注浆管在使用前应检验有没有破裂和堵塞,接口处要牢靠,预防注浆压力加大时开裂跑浆;注浆管应随锚杆同时插入,干成孔时在灌浆前封闭孔19、口,湿成孔时在灌浆过程中看见孔口出浆时再封闭孔口。(2)注浆前要用水引路、润湿输浆管道;灌浆后要立即清洗输浆管道、灌浆设备; 灌浆后自然养护不少于7d,待强度达成设计强度70时方可进行张拉工艺;在灌浆体硬化之前,不能承受外力或由外力引发锚杆移动。5锚杆、土钉试验(1)锚杆试验1)应在锚杆锚固段浆体强度达成15MPa 或达成设计强度75时方可进行。2) 锚杆试验应按中国现行行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ l2099) 附录E 要求,在试验前做试验方案,并经同意后实施。(2)土钉试验1)土钉支护施工必需进行现场抗拔试验,应在专门设置非工作土钉上进行抗拔试验直至破坏,用来确定极限荷载,并据此估20、量土钉界面极限黏结强度。2)每一经典土层中最少应有3个专门用于测试非工作钉。测试钉总长度、黏结长度和施工方法标准上应和工作钉一致。3)土钉现场抗拔试验时,土钉、千斤顶、测力杆三者应在同一轴线上,千斤顶反力架应置于混凝土面层或土钉上、下部,安设两道工字钢或槽钢作横梁,并和护坡墙紧贴;当张拉到设计荷载时,拧紧锁定螺母完成锚定工作;张拉时宜采取跳拉法或往复式拉法,以确保土钉和钢梁受力均匀;张拉力设定应依据实际所需有效张拉力和张拉力可能松弛程度而定,通常按设计张拉力7585进行控制。4) 测试钉进行抗拔试验时注浆抗压强度不应低于6MPa。试验应采取连续分级加载,首先施加少许初始荷载(小于土钉设计荷载221、0)使加载装置保持稳定,以后每级荷载增量不超出设计荷载20。每级荷载施加完成后应立即记下位移读数并保持荷载稳定不变,继续统计以后l min 、6 min 、10 min 位移读数。若同级荷载下10 min 和1 min 位移增量小于l mm,即可施加下级荷载,不然应保持荷载不变继续测读15min 、30min 、60rain 时位移。此时若60 min 和6 min 位移增量小于2mm ,可进行下级加载,不然即认为达成极限荷载。依据试验得出极限荷载必需大于设计荷载得1.25 倍, 不然应反馈修改设计。6喷射混凝土(1)在喷射混凝土前,面层内钢筋网片牢靠固定在边坡壁上并符合要求保护层厚度要求。钢22、筋网片可用插入土中钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现移动。(2)筋网片可用焊接或绑扎而成,网格许可偏差为10 mm ;钢筋网铺设时每边搭接长度大于一个网格边长或200mm ,如为焊接则焊接长度大于网筋直径10 倍。(3)喷射混凝土配合比应按设计要求经过试验确定,粗骨料最大粒径不宜大于12mm ;喷射混凝土作业,应事先对操作手进行培训,以确保喷射混凝土水灰比和质量能达成要求;喷射混凝土前,应对机械设备、风、水和电路进行全方面检验及试运转;喷射混凝土喷射次序应自下而上,喷头和受喷面距离宜控制在0.81.5m 范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋另一方,预防钢筋23、后面出现空隙;为确保喷射混凝土厚度达成要求值,可在边壁上垂直插入短钢筋段作为标志。(4)为加强支护效果,在喷射混凝土时可加入3一5早强剂;在喷射混凝土初凝2h 后方可进行下一道工序,以后应连续喷水养护57d。(5)喷射混凝土强度可用边长100 mm 立方试块进行测定,制作试块时应将试模底面紧贴边壁,从侧向喷射混凝土,每批最少留取3 组(每组3 块)试件。7施工监测(1)锚杆、土钉支护施工监测应包含下列内容:支护位移、沉降测量;地表开裂状态(位置、裂宽)观察;周围建筑物和关键管线等设施变形测量和裂缝观察;基坑渗、漏水和基坑内外地下水位改变。在支护施工阶段,天天监测不少于3 次;在支护施工完成后、24、变形趋于稳定情况下天天1 次。监测过程应连续至整个基坑回填结束为止。(2)观察点设置:观察点总数不宜少于3 个,间距不宜大于30m。其位置应选在变形量最大或局部条件最为不利地段。观察仪器宜用精密水准仪和精密经纬仪。(3)应尤其加强雨天和雨后监测,和对多种可能危及支护安全水害起源(如场地周围生产、生活排水,上下水管、贮水池罐、化粪池漏水、人工井点降水排水,因开挖后土体变形造成管道漏水等)进行仔细观察。(4)在施工开挖过程中,基坑顶部侧向位移和当初开挖深度之比超出3(砂土中)和35 (通常黏土中)时应亲密加强观察、分析原因并立即对支护采取加固方法,必需时增用其它支护方法。327 质量标准锚杆及土钉25、墙支护工程质量检验应符合表要求。项序检 查 项 目许可偏差或许可值检验方法单 位数 值主控项目1锚杆土钉长度mm30用 钢 尺 量2锚杆锁定力设 计 要 求现 场 实 测一般项目1锚杆或土钉位置mm100用 钢 尺 量2钻孔倾斜度1测钻机倾角3浆体强度设 计 要 求试 样 送 检4注浆量大于理论计算量检验计量数据5土钉墙面厚度mm10用 钢 尺 量6墙体强度设 计 要 求试 样 送 检328 成品保护1锚杆非锚固段及锚头部分应立即作防腐处理。2成孔后立即立即安插锚杆,立即注浆,预防塌孔。3锚杆施工应合理安排施工次序,夜间作业应有足够照明设施,预防砂浆配合比不正确。4施工过程中,应注意保护定位控26、制桩、水准基点桩,预防碰撞产生位移。329 安全环境保护方法1施工人员进入现声场应戴安全帽,高空作业应挂安全带,操作人员应精神集中, 遵守相关安全规程。2多种设备应处于完好状态,机械设备运转部位应有安全防护装置。3锚杆钻机应安设安全可靠反力装置,在有地下承压水地层中钻进时,孔口应安设可靠防喷装置,方便忽然发生漏水涌砂时能立即封住孔口。4锚杆外端部连接应牢靠,以防在张拉时发生脱扣现象。5第拉设备应经检验可靠,并有防范方法,预防夹具飞出伤人。6注浆管路应通畅,预防塞管、堵泵,造成爆管。7电气设备应可靠接地、接零,并由持证人员安全操作。电缆、电线应架空设置。3210 质量统计1多种原材料出厂合格证和试验汇报;2锚杆或土钉施工统计;3锚杆或土钉试验统计;4支护结构监测统计。