钢管锚杆喷射混凝土边坡支护综合项目施工新工法.doc

钢管锚杆喷射混凝土边坡支护施工工法*十二冶西北分公司1.前言作为一家施工单位，经常会遇到某些高层建筑或者某些大型工业厂房，这些建筑物地下基本往往埋置较深，在施工现场空间比较小或者不适合放坡状况下，普通先采用边坡支护，再进行土方开挖。采用钢管锚杆喷射混凝土边坡支护施工工法，能加快施工进度，保证工程质量，提高施工效率。2.特点2.1操作工艺简朴，减少了土方开挖量，减少了施工空间。材料为钢筋、钢管、水泥、砂石，便于取材。施工速度快，安全有保障。2.2需要施工人员少，工人劳动强度低，在人员纯熟操作前提下，能进行高效率边坡支护作业。3.合用范畴广泛合用于高层建筑、大型工业厂房，施工空间小、不以便放坡土方开挖工程。4.工艺原理土体抗剪强度低，几乎没有抗拉强度，在土体中置入一定长度钢管锚杆，提前在DN40锚件上打孔，孔径68mm，在锚件内灌注水泥浆时，通过水泥浆与杆体和水泥浆与岩土粘结强度，稳定土体。同步在间距300mm地坡面上绑扎钢筋网片并喷射混凝土，形成一种整体，提高土体整体刚度，当土体产生微小位移时，接触界面摩擦力使锚杆产生拉力，两者共同作用，保证边坡安全。5.施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工流程为： 制作钢管锚杆开挖基坑冲击送锚注浆修坡编网喷射混凝土开挖下层土。为了避免因基坑开挖引起土体应力场和应变场过大变化，基坑开挖必要分层分段跳挖，边开挖边支护，不得超挖。（制作好带孔钢管锚杆）（支护立面图）（支护剖面图）（支护端部详图）5.2 操作要点5.2.1保证基坑施工稳定性支护办法为保证基坑边坡安全，在基坑开挖过程中必要严格控制边坡土体侧向变形。为此，拟采用如下技术办法：1.在施工过程中建立动态设计体系。设5个变形观测点，注意监测每层钢管锚杆支护后变形量和变形速率，不得超过5mm，以便及时调节下层钢管锚杆支护参数，保证边坡总位移沉降量控制在安全范畴之内，即总位移不得超过25mm。2. 在土层中设计长钢管锚杆，增长侧向支护抗力，限制地表变形。3. 钢管锚杆采用全长注浆，因粉土层孔隙大，可充分发挥密排钢管锚杆改进土体性能，达到同步提高圆砾层土体强度目。4. 限制每层开挖长度（不超过25米）和深度（不超过2.0米）以控制施工过程中边坡变形。5. 所有锚头采用单横钢筋通长连接，以提高整体刚度。通过以上办法，为该边坡提供了足够侧向抗力，并且增强了整体刚度。使钢管锚杆、注浆体、网喷混凝土护面形成了一种整体，从而保证基坑边坡安全。5.2.2钢管锚杆及注浆施工钢管锚杆采用冲击器打入设计深度后，均采用压力注浆，水灰比为0.5。由于水泥注浆体强度远不不大于土体强度，因而，钢管锚杆设计中水泥浆体强度不是控制参数。钢管锚杆采用DN40锚管加工制作成花管，为了便入送入土体，钢管端部压扁，花管制作孔径68mm，间距300mm，端部2米不设立小孔，孔与孔之间成梅花型布置。5.2.3 网喷砼护面施工网喷砼护面作用重要是限制钢管锚杆之间土体变形，将土体侧向压力有效地传递给钢管锚杆，并调节相邻钢管锚杆受力状态。依照全长注浆钢管锚杆受力分析，锚头和面层受力较小，因而面层不必太厚。网喷砼护面参数为：支护护面网筋为6.5 250250，喷射混凝土厚度为8cm，强度为C20。喷射砼配比为：水泥1：砂石4：水0.4。依照地质条件不同，增长添加剂。同步应注意锚体和网片连接可靠，因钢管锚杆全长注浆，注浆体重要承担散力作用，锚头拉力不大，故所有采用14单通筋和314钢筋300mm井字型点焊连接压6.5 250250网片。5.3 劳动力组织(见表5.3)表5.3 重要劳动力配备一览表序号劳动力配备所需人数备注序号劳动力配备所需人数备注1工程负责人15钻孔班162技术负责人16注浆编网班83安全员17喷浆班44工长18制锚班46.材料与设备本工法无需特别阐明设备，采用机具设备见表6。表6 重要施工机具一览表序号机械设备名称规格型号额定功率（kw）或容量（m3）或吨位（t）数 量1空压机10m按现场实际状况进行配备2注浆机BW1503喷射机PZ-5B4搅拌机JDY-350A5空气冲击钻6电焊机13X15007切割机GJ5Y-328调直机TQ4-147 质量控制7.1 质量控制原则7.1.1严格按照建筑基坑工程技术规范（DB62/25-3001-）、建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-）关于规定施工。7.1.2质量容许偏差见表1.参数设计1)基坑边坡安全级别整体按二级考虑，工程重要性系数1.0。2)基坑稳定安全系数1.30，抗滑安全系数1.30，抗拉拔安全系数1.60。 3)基坑周边无重要建筑物，按均布荷载20KN/m2考虑。4)依照该场地岩土工程勘察报告，并结合周边实际状况，详细参数拟定如下：土力学参数表 参 数地 层（KN/m3）C(KPa)()H(m)粉 土16.016.0232.0圆 砾20.03.0403.0砂 岩20.028.0302.5圆 砾20.03.0402.0泥 岩19.012.024-2.计算模型1)基坑边坡潜在滑移面按坡脚圆弧进行分析；2)考虑土体为变形体，钢管锚杆同步受拉力和剪力作用； 3)计算极限平衡条件下所需总锚固力和总不平衡力矩。3.计算成果依照上述计算模型及土力学参数表中土力学参数，对基坑边坡进行了稳定性计算。计算成果表白：基坑内部稳定安全系数1.921.30， 可见，边坡整体稳定。支护坡度1:1.4，共设计4排钢管锚杆，自上而下长度分别为8m、6m、5m、4m、钢管钢管锚杆DN40，垂直间距1.6m，水平间距1.5m，呈梅花型布置。表7.1.2 钢管钢管锚杆支护施工参数表项 目坑 深（m）锚排号锚长(m)钢管锚杆排距(m)水平间距(m)钢管锚体(mm)钢管锚杆打设角()喷锚混凝土护面参 数基坑支护8.018.01.61.5DN4010网筋6.5250250，喷射混凝土厚度为8cm，强度为C2026.01.61.5DN4035.01.61.5DN4044.01.61.5DN407.2 质量保证办法7.2.1水泥混凝土各种原材料必要符合设计规定，并经检查合格。砂石含泥量不得超过1%，水泥要在有效有效期内。7.2.2严格按配合比计量并拌制砂浆，保证砂浆拌合时间、均匀限度，以使砂浆强度不低于M20，同步加强过程监控，做好试件取样。7.2.3边坡喷射混凝土厚度要符合设计规定。7.2.4喷射混凝终凝后，应喷水养护。8.安全办法8.1建立安全保证体系及项目安全生产责任制，把安全责任贯彻到人，并设专职安全员。8.2现场施工用电严格按照施工方案执行。8.3特殊工种必要通过专业培训并且合格，并持有专业主管部门签发合格证方能上岗，禁止无证人员操作。8.4作业平台或可移动架子应搭设牢固，设立栏杆、安全网等防护装置。移动简易台架时，禁止有人在上面作业。8.5施工期间要有专职电工值班，不容许操作工人擅自接电。8.6电焊机、注浆机、喷射机等机械设备在施工前要检查试运营，若有问题，要及时修理或更换解决。8.7操作工人要按规定佩戴安全帽，机械操作人员要穿雨靴，戴绝缘橡胶手套，防止漏电伤人。9.环保办法9.1对施工作业班组进行环保、污染防护意识教诲，动员全体施工人员自觉维护环境卫生，做好污染防护工作。9.2制定有关卫生管理制度，保持施工现场卫生及时清理，保证卫生干净整洁。9.3尽量减少施工机械噪声危害。对于来自施工机械和运送车辆施工噪音，为保护施工人员健康，合理安排工作人员轮流操作机械。对施工时间加以严格控制，保护施工现场附近居民夜间休息。9.4水泥选用散装水泥，避免袋装水泥在施工过程中产生大量粉尘；9.5拌和设备应有较好密封，或有防尘设备；9.6施工通道、拌和场等场合应经常洒水解决，保持水分，以免扬尘。10.效益分析10.1 本工法质量控制易行，成孔质量更容易保证，不会产生塌孔，继续保持了老式锚杆长处。10.2本工法节约了不少施工费用，经济效益明显。以十二冶西北分公司天水秦州热源厂项目部施工支护工程为例，相比加工钢筋锚杆节约人工100个工日150元/工日=15000元；钢管相比钢筋节约材料0.669kg/m5.755203000元/吨=6000元,合计节约费用约2.1万元。10.3本工法节能环保，没有污染，对周边生态化环境影响降到最低，符合高效低耗、节能环保规定，施工现场干净整洁。11.应用实例本工法成功地应用于天水市秦州热源厂项目工程。天水市秦州区热源厂工程位于天水市秦州区太京镇，南临天定高速。项目重要有锅炉房和煤库两个子项，煤库为持续两跨现浇混凝土排架单层工业厂房，平面尺寸：6690.6m，高度22.15m，基本采用有限筏板基本，输煤廊某些基底标高-9.20m，考虑地表比0.00低1m多，实际开挖支护深度约8m，属深基坑开挖。采用钢管锚杆喷射混凝土边坡支护，施工工期缩短，质量得到较好控制，保证了安全和施工进度，获得了比较好社会效益和经济效益。（图1：安装完钢管锚杆） （图2：喷浆机）编写单位：中色十二冶西北分公司