基坑支护方案技术要求.docx

基坑支护方案技术要求

16
2020年4月19日
文档仅供参考
附件6
第一节 基坑支护设计概况
本工程整体支护形式为：钢筋砼支护桩+预应力锚索(杆)方案与钢筋砼支护桩+“盆式开挖、利用中心岛结构支撑”方案相结合。钢筋砼支护桩拟采用反循环泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩。
1. 支护桩施工
主筋钢筋接头采用直螺纹套筒连接，并按规范错开接口位置主筋保护层厚度为50mm，箍筋与主筋采用绑扎。
混凝土强度等级C30，坍落度160~220mm，水下混凝土采用导管法灌注。
2. 冠梁施工
钢筋接头采用焊接，焊接长度执行相关规范；箍筋与主筋采用绑扎。
混凝土强度等级C30，钢筋保护层厚度50mm。
3. 高压旋喷锚索施工
土方开挖至待施工锚索的锚头标高以下0.5m处停止开挖，进行锚索施工，锚索采用旋喷锚索钻机成孔；
锚索孔底锚固段旋喷孔径500mm长度不小于8.0m，其余锚固段孔径不小于350mm。锚索钢筋材料采用1860级φ15.2预应力钢绞线（1X7标准型，抗拉强度标准值为fptk=1860N/mm2）。
4. 支护桩侧施工
采用挂网喷面进行封闭处理。
第二节 支护桩的施工
支护桩施工前应先核实桩位处地下管线是否已迁改完成；主筋钢筋接头采用直螺纹套筒连接，并按规范错开接头位置，主筋保护层厚度50mm，箍筋与主筋连接采用绑扎。混凝土强度等级C30，塌落度160mm~220mm，水下混凝土采用导管法灌注。支护桩桩径为0.8m、1.0m、1.2m，桩间距1.6m、2.0m，桩长按各区段分为12m，14m，16m，18m，21m，22m，23m，26m，27m，29m，30m，33m，34m，36m，37m等。根据本工程地勘报告，地下水位埋深一般约20m，因此本工程支护桩施工大部分为水下灌注混凝土，现场需严格按照水下灌注混凝土施工工艺要求进行实施。
冠梁施工：钢筋接头采用焊接，焊接长度执行相关规范，箍筋与主筋连接采用绑扎；混凝土强度等级C30,钢筋保护层厚度50mm。冠梁截面尺寸为0.8m×0.5m、1.0m×0.8m、1.2m×0.8m。
支护桩设计图纸如下图：

典型桩基截面图

典型支护桩剖面图
1. 施工工艺流程及施工要点
1.1. 旋挖机施工工艺流程

旋挖钻机施工工艺流程图
1.2. 施工技术要点
序号
施工工艺
施工要点
施工实例
1
放线定位埋设护筒钻机就位
根据设计桩位放线，埋设好护筒，护筒周围填粘土；开钻前应纵横调平钻机。

2
制备泥浆
为保证护壁质量，场地内砌筑泥浆池，现场配置泥浆，储备的泥浆量能够保证每天成孔施工的需求量。

3
钻孔施工
（1）钻机就位，将钻头对准桩位，复核无误后调整钻机垂直度。
（2）开钻前，用水准仪测量孔口护筒顶标高，以便控制钻进深度。钻进开始时，注意钻进速度，调整不同地层的钻速。
（3）钻进过程中，采用工程检测尺随时观测检查，调整和控制钻杆垂直度；边钻进边补充泥浆护壁。

4
钢筋笼起吊，入孔
（1）成孔后，钢筋笼起吊前要用仪器对所成桩的垂直度进行检测。
（2）钢筋笼起吊，选用2台50t履带吊主吊、2台25t汽车吊辅助起吊。
（3）为控制起吊过程中钢筋笼的变形，可在起吊前对应吊点位置对称的绑扎两根杉木杆，增加其整体刚度，下钢筋笼时再将其取出。
（4）钢筋笼入孔时，每隔3m绑扎一道圆形保护层垫块。

5
下混凝土导管
（1）选择合适的导管，导管直径为20或25厘米。
（2）导管组装时接头必须密合不漏水（要求加密封圈，黄油封口）。
（3）在第一次使用前应进行闭水打压试验，试水压力0.6-1.0MPa，不漏水为合格。
（4）导管底端下至距孔底标高上50cm左右。漏斗安装在导管顶端。

6
水下灌注混凝土
（1）砼灌注前必须检查砼坍落度、和易性并记录。混凝土运到灌注点不能产生离析现象。
（2）砼浇注前，导管内应放入隔水塞球胆，球胆大小要合适，安装要正，漏斗底部要放置封闭盖板。灌注混凝土前孔口要盖严，防止混凝土落入孔中污染泥浆。
（3）灌注时砼首灌量一定要灌至导管下口2m以上。浇注过程中导管下口埋入砼的深度应在2～6m为宜。要设专人及时测定砼深度，以便掌握导管提升高度。每次拆卸导管，必须经过测量计算导管埋深，然后确定卸管长度，使混凝土处于流动状态，并作好浇注施工记录。混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。拆除后的导管放入架子中并及时清洗干净。
（4）混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现钢筋笼上升时，应立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与钢筋笼脱开。
（5）砼灌注时应确保砼面高出设计桩顶标高不小于2m。
（6）灌注过程中孔口溢出的泥浆应用泥浆泵及时抽到沉淀池中沉淀，经除砂后循环使用，避免泥浆漫流。

7
拔护筒
混凝土灌注完成后及时拔出护筒，而且桩孔应立即回填土加以覆盖，防止塌孔及保护人员和设备的安全。

第三节 土钉墙施工工艺流程
土钉挂网喷护施工的一般顺序为：与每层土钉对应的土方开挖→修坡→设置土钉→注浆→编网制作加强钢筋→喷射混凝土→养护

注：根据边坡开挖土质情况，工序可交替进行。
1. 施工工艺要
1.1. 成孔
1）成孔前应根据施工平面图标出孔位，孔位误差不大于100mm。如遇特殊情况应由现场负责人审定。
2）孔径设计尺寸100mm，钻孔倾角为5º~10º左右。
3）孔内渣土应清理干净。
4）成孔时应有记录，随时掌握土层情况。
1.2. 锚筋制作
1）锚杆体由水泥砂浆、钢筋杆体组成。
2）锚筋由C18螺纹钢筋制成。
3）每隔2m设一对中支架（夹角120°)，放入孔内时，支架朝上，差1.0m时将杆体转18º，保证主筋不托底。
1.3. 修坡
根据地层情况，决定土方的开挖顺序和开挖长度，应先用机械粗挖，然后用人工修坡；严格控制坡比，修坡应为整体平整的粗糙面，以保证混凝土面层与土体的良好结合。
1.4. 设置土钉
土钉采取现场制作，严格按设计图纸及相关技术规范进行施工，钢筋的接头采用搭接焊连接，为保证锚管中注浆效果良好且能保证锚管的强度，在锚管壁截面上三等分三条线上交错打孔，相邻孔间距45cm，孔径8～10㎜。
按设计要求定出孔位并进行复测，为使土钉及锚管倾角满足设计要求，要调整好导轨倾角。施工时做好成孔记录。
土钉施工时避开周边地下管线及其它障碍物，如遇地下障碍物致使土钉不能满足设计要求，届时视具体情况作适当调整。
1.5. 注浆
注浆采用ZSNS型注浆泵，注浆材料为水泥浆，水灰比为0.4～0.45，浆液应搅拌均匀并立即使用，注浆前、中途停顿及作业完毕,必须用水冲洗管路。
可采用低压（0.4～0.6MPa）注浆，注浆时，注浆管应插入孔底，出浆口始终处在孔中浆体的表面以内，在注浆的同时将导管匀速、缓慢拔出。待浆液回流到孔口时，用水泥袋纸等捣入孔内、再用湿粘土封堵孔口，保持压力数分钟。
1.6. 铺设面层钢筋网片
面层钢筋网片网格允许偏差为±10mm，保护层厚度应符合设计要求。网筋采用Φ6.5@250X250规格钢筋网，钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于300mm。
将土钉与加强钢筋连接牢固，连接方式为：土钉与网筋外的加强钢筋焊接连接，加强钢筋采用1Ф16钢筋水平通长设置一道，在土钉端头两侧各焊L型Ф16钢筋，在土钉和加强钢筋上的焊接长度不小于10㎝。加强钢筋位于钢筋网之外。
1.7. 喷射混凝土面层
喷射混凝土面层采用HPZU-5B混凝土喷射机。喷射混凝土厚度80mm，强度等级为C20。粗骨料最大粒径不宜大于15mm，水灰比不宜大于0.45。
喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离控制在0.8～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，后喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。
为控制混凝土喷射层厚度，在边壁上垂直打入短钢筋做标志，局部凸凹部位面层厚度超过10cm时，分两次喷射，每次宜为50～70mm，再进行下步混凝土喷射前，应清除结合面上的浮浆和松散碎屑并喷水使之潮湿。喷射混凝土终凝后应喷水养护，养护时间根据气温确定，一般为3～7天。
第四节 预应力锚索施工方案
1. 施工设备及机具
预应力锚索施工，经过专用钻机进行加固周边土体，形成具有较高强度的锚桩。钻头在钻进、搅拌过程中经过中空杆、喷嘴将一定压力的水泥浆喷出，随搅拌过程将水泥浆与土层充分混合，得到的加固体是搅拌旋喷注浆的复合体。
考虑到对保护周边环境等的重要性，施工的机具为专用机具，慢速搅拌中低压旋喷机具，如图所示。该钻机的最大搅拌旋喷直径达1.5m，最大施工（长）深度达35m。

旋喷锚索钻机
2. 施工工艺及施工方法
预应力锚索采用专用钻机，成孔直径根据设计图纸，锚筋施工应与开挖紧密配合，土方开挖至待施工锚索的锚头标高以下0.5m处停止开挖，留宽度不小于4米的锚桩沟槽工作面进行锚索施工，锚索采用旋喷锚索钻机成孔。

旋喷锚索钻机施工示意图
1—钢绞线、2—钻杆(旋喷杆)、3—钻机
锚索施工前应先核实其是否与地下管线冲突。
整体施工顺序为：放样定位→钻孔带进钢绞线→喷浆→张拉与锁定。
锚索孔底锚固段旋喷孔径500mm，长度不小于8m，其余锚固段孔径不小于350mm。钢绞线规格为1860级4×Øs15.2或4×Øs17.8，水平倾角均为20度（以设计要求为准）。由钻杆中空孔，向内旋喷水泥浆液，水灰比0.5，扩大头的喷射压力不小于20Mpa，喷嘴给进或提升速度取（10~25）cm/min，喷嘴转速取（5~15）r/min，每延米水泥用量大于260kg，具体扩大头锚索施工工艺参数根据土质条件和工程经验确定，正式施工前进行试验性施工验证，在施工过程中严格控制。
经过上述钻杆的中空通道,边钻进边搅拌注浆，成孔完毕后将4根钢绞线及锚头结构件带入设计深度，在插入过程也应注浆。锚筋采用4根Φ15.2或Φ17.8预应力钢绞线制作，每根钢绞线抗拉强度标准值为1860Mpa，每根钢绞线由7根钢丝绞合而成，桩外留0.7m以便张拉。旋喷锚索在注浆完成10天后方可进行锚索张拉。
（1）定位
当土方开挖沟槽后，应测量标高，并在围护桩上拉线做记号。钻机就位时应准确，底座应垫平，钻杆的倾斜角度应用罗盘校核，钻孔定位误差不超过50mm，孔斜度偏差不超过3度，桩径偏差不超过2cm。成孔施工前应在场地中挖好排水沟及循环浆池，以避免因泥浆随意排放而影响施工。
（2）成孔
预应力锚索采用专用钻机成孔。施工中若遇坚硬土层则采用重复一次引孔法，其余土层采用一次成孔。钢绞线送至设计深度后，进行注浆，待孔口返出的泥浆不含砂粒与土时，退出钻杆同时钢绞线安放完毕。
（3）锚筋制作：
锚筋体采用Φ15.2和Φ17.8钢绞线制作而成，所使用的钢绞线强度标准值为1860Mpa，4根钢绞线要用铁丝固定间距。
所用钢绞线在制作之前应送有关单位检验合格后方可使用。
锚筋加工示意图如下：

（4）腰梁制作
腰梁采用28b双拼工字钢腰梁，与若干扁铁焊接而成。腰梁对焊连接时，两根工字钢之间的连接焊缝间距不小于2.0m。腰梁与搅拌桩之间的间隙采用C20细石砼填充密实。
（5）张拉、锁定
锚筋张拉锁定在锚筋施工结束养护10d后进行，锚具为QVM15系列锚具，用专用千斤顶、电动油泵加荷锁定。
张拉前腰梁与搅拌桩之间的间隙采用C20细石砼填充密实，减少应力损失量。锁定张拉机具事先经过标定，并用此油压表的读数换算成张拉压力进行控制。在锁定过程中，采用锚筋拉力计进行校核。
为确保工程安全，第一次预加50%，第二次每个锚筋张拉至设计抗拔力110%后，查看有无位移现象然后锁定。
（6）预应力锚索施工要点；
a、钻孔前按施工图放线确定位置，作上标记；
b、钻孔机具选择应满足支护设计对设计参数的要求；
c、预应力锚索的筋体采用Φ15.2和Φ17.8钢绞线，钻进角度为20度（与水平面夹角），严格按设计要求的钻进角度、桩长及桩径施工；
d、锚筋体插入一般间隔时间不超过3h，且应放在桩体的中心位置；
e、锚筋应将锁定在压顶梁和腰梁上，每根桩锚锁定值严格按照设计要求进行施加；
f、注浆材料选用42.5级普通硅酸盐水泥净浆，水灰比0.7；水泥浆应拌和均匀，掺入量25％，随拌随用，一次拌和的水泥浆应在初凝前用完；
g、一般区段旋喷注浆压力值为20Mpa，扩大头段注浆压力值为25Mpa；
h、锚索施工允许偏差项目控制：
序号
项目
允许偏差
检测方法
单位
数值
1
桩锚体直径、长度
mm
+50
钢尺量
2
加筋体长度
mm
±100
钢尺量
3
加筋体倾斜度
°
±1
经纬仪量测
4
加筋体平面位置
mm
±50
钢尺量
5
桩锚体倾斜度
°
±1
经纬仪量测钻机倾角
备注：设计要求桩径偏差不超过±20mm。
（7）施工中易出现的问题及其处理措施
a、施工注浆过程中如果出现断浆现象，及时停钻，解决施工问题后，重新进行注浆。
b、钢绞线安放应注意：钢绞线放入钻孔之前，应检查钢绞线的质量，确保钢绞线组装满足设计要求。钢绞线安放后不得随意敲击，不得悬挂重物。
c、注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。注浆作业开始和中途停止较长时间，再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管口。除旋喷外孔口溢出浆液时，可停止注浆。
d、搅拌工艺在砂层中施工，容易出现塌孔，宜采用一次性钻头或旋喷搅拌等工艺来解决塌孔的问题。
e、布置灰浆制备系统应使灰浆的水平泵送距离一般不大于50米，确保注浆压力。若泵送距离大于50米，则每增加20米，注浆压力相应加大1Mpa。
f、电网电压低于350KV时，应暂停施工。
g、预应力锚索施工工艺专业要求高，如违反施工工艺，会造成质量事故，因此施工过程中要严格按照专门技术要求进行施工。