土钉墙搅拌桩方案.doc

曹路文化中心
基坑围护

施
工
方
案

上海港怡建设安装工程有限公司
2011年6月23日
目 录
一、概况 - 1 -
二、施工准备 - 2 -
三、深层搅拌桩施工 - 2 -
四、土钉墙施工 - 4 -
五、质量保证措施 - 10 -
六、基坑支护开挖中应急技术措施 - 11 -

一、概况
1.1工程概况
工程名称：曹路文化中心基坑围护工程
建设单位：上海浦东新区文化广播影视管理局
施工单位：上海港怡建设安装工程有限公司
1.2工程地质情况
详见地质报告
二、施工准备
2.1场地工程地质条件
据建设单位提供的该场地勘察报告。
2.2沉桩可行性分析
根据我公司的施工经验，上海地区自第⑤-1层灰色粉质粘土以上均为第四系饱和软土层，沉桩阻力很小，当桩进入第⑤1-2层粉质粘土夹砂质粘土开始，沉桩阻力才逐渐增大，其⑤3层粉质粘土Ps在1.61 Mpa，桩径进入该持力层时，沉桩阻力不会很大。
三、深层搅拌桩施工
1、测量定位放边线——土方开槽——桩机定位——预搅下沉——浆液制备——边注浆搅拌提升——重复下沉——重复注浆提升——清洗设备——试块制作——桩机移位
2、设备选型

根据工程进度要求，将配备一台SJB-II型双轴深层搅拌机进入现场施工。
3、施工顺序
（1）桩位放样
首先依据设计单位提供的放样的放样图及基地内容制点，用经纬仪和水准仪进行加固的定位点设定，并用砼固定好，定位点不少于三个，长久保留。
根据定位点测放各个中心点（或定位轴线），做好标志，并用砼固定，以便以后放样复核。
引测搅拌的标高，并在场地内作若干个点的标志，确保桩的入土深度。放样完毕，由测量员绘制详细的放线图，经甲方签证同意后，我方依据该图用挖掘机开沟槽。
（2）桩机就位
将搅拌桩机移到指定位对中，当地面起伏不平时，应用水平尺按平机架底座，使搅拌机整体垂直。
（3）预搅下沉：
当搅拌机正常后，放松钢丝绳，启动电机用慢档（0.5m/min）下沉，以利上体充分破碎，在钻进施工中若速度过慢，电流过大，可收紧钢丝绳，不得送水钻进。
（4）浆液制备
待搅拌机钻头下沉一定深度时，即按设计确定的浆液配方投料、拌制水泥浆。在送浆前必须不停搅拌，防止浆液离析。
（5）注浆搅拌提升：
待搅拌机钻头下沉到设计桩底深度后，开启灰浆泵将水泥压入土层中，然后边喷浆、边搅拌提升，提升速度用慢速档0.5m/min。
重复下沉：
当搅拌机钻头提升至设计桩顶标高时，关闭灰浆泵，重复下沉搅拌，使浆液与土体搅拌均匀，下沉速度为1m/min。

重复喷浆提升：
待拌机钻头下觉至设计桩底标高时，再启动压浆泵，将余增浆注入桩体中，并喷浆、边搅拌、边提升，直至提出地平，控制提升速度为0.5m/min。
站洗系统：冲洗灰浆泵和输浆管系统，直至干净，并清洗钻头粘附的软土，检查钻头如有磨损及时更换。将搅拌桩机移至一根桩位，重新对中、调平、重复以上步骤。
搅拌桩施工主要技术参数：
搅拌桩长度： 11m
水泥土掺和比： 水泥/土=13%
水泥： 32.5级普硅水泥
水灰比： 0.55
桩径： 700mm
4、施工人员配备
现场管理人员2名
机械操作人员2人

普工4人
电工1人
后勤2人
合计11人
四、土钉墙施工
（1）、围护设计方案
1、围护结构方案选择：
为追求围护结构的经济及安全，综合考虑本工程本身的特点和周围环境的要求，为满足地下室结构施工及确保场地周围环境的安全，本工程围护结构全面采用土钉墙挡土支护形式。
本工程采用此围护结构的优点在于本工程挖土不深，采用纯土钉支护，使用信息法施工，在保证基地安全的前提下土钉施工可以避开一些管线、工程桩等障碍，不对周围环境造成影响，且施工方便受场地限制不大，工期短，造价低，并易于处理突发事件。坑外井点降水对围护结构起防渗作用，坑内降水可以保证土方开挖及土钉墙的施工。
（2）、土钉墙支护设计施工参数：
土钉墙由土钉、钢筋网、注浆锚管及喷射混凝土面层组成，土钉墙支护设计施工参数，主要有土钉的长度、密度、空间位置、孔内注浆浆液的配合比，也包括钢筋网网格密度等。
1、土钉参数
土钉采用预埋MG48*3.0焊接钢管并注浆锚固形式，水平间距2.5米，水平安放角度6°-10°，土钉共设三排，上面两排采用9米锚管，下面一排采用6米锚管，均采用梅花形式布置。如遇管线等等障碍，可根据情况在保证安全的前提下调整施工参数。
2、喷射砼及配筋
开挖面采用100mm厚的细石喷射砼，设计强度为C20，喷射砼配合比为水泥：黄沙：碎石=1：2：2，内配钢筋网片为F6.5@200双向，联系加强筋采用F14螺纹钢筋。
3、土钉注浆
土钉锚杆孔内注浆采用纯水泥浆，材料使用42.5级普通硅酸盐水泥，注浆水灰比0.45-0.50。
（3）、施工组织
1、 施工管理
本工程设项目负责人一名，负责本工程的领导管理与施工管理，负责与其他协作单位的协调联络工作。
另有工程技术人员，协同工施工班组长负责工程进度、工程质量和施工安全，负责施工技术会审，技术交底工作。解决施工中的技术问题，施工质量检查和验收。
施工组由井点班、土钉制作班、成孔班、注浆班、喷射班等班组组成。
由于土钉墙施工中部分施工工序的上下衔接关系，施工人员可进行工种转换兼任，现场实际土钉墙施工人员为2025人。

土钉制作班
2、 组织网络
钻孔班

注浆班
施工班组
项目负责人

喷射班

其他班组

（2）、土钉施工
土钉施工主要采用信息法施工，根据施工中的实际情况可以调整土钉参数（长度、密度），并可对施工方案进行修改，如遇意外也可及时与设计方取得联系，作出相对应的措施，特别是遇到管线时，必须设法调整孔位，避开管线，同时保证基坑安全。
土钉参数见基坑围护图纸。
1、 施工工艺
土钉墙施工在基坑放线开挖后进行修坡、成孔、注浆、喷砼的配套循环施工工艺，工程流程见下图：
制锚
放线 开挖 修坡 安放锚杆 注浆 编网喷砼 开挖下一层 监测

2、 周边放样
施工前，进行基坑周边放样，并请建立复核。土方开挖前，再一次对周边复核。
3、 土方开挖与土钉墙的配合
基坑周边放线后即可开挖。因本工程面积较大，且采用纯土钉支护，为保证基础施工安全，进行土钉墙施工开挖时挖机必须沿围护周围按土钉支护段分层分段开挖，严禁超挖。
开挖过程分两个阶段：
基坑开挖第一阶段随土钉墙施工进度进行，开挖进程随土钉墙施工过程，每天开挖的工作量必须在土钉墙能够施工完成的范围内，严禁超挖。开挖面高度应与土钉墙施工竖向间距相一致，沟槽底部宽度2-4米，上部土体自然放坡。
本工程土钉墙工作面土方共分三层开挖，第一层开挖到标高-2.5米，即随井点降水沟同期开挖；第二层土方挖以本土钉深度以下300mm为宜，第三层开挖到设计基坑底标高。土方开挖必和支护施密切配合，超挖深度≤300mm。前层土钉完成注浆24小时以上，喷浆完成48小时以上，方可进行下一层土方开挖，开挖时挖机不得撞击网壁和锚头，开挖进程和土钉施工形成循环作业。
土钉墙施工完成第一、二排土钉后即可进行第二阶段的基坑大面积开挖土方外运。第三排土钉施工，紧随土方大开挖进度施工。
土方开挖总的原则是平面分区，竖向分层，严禁超挖，挖土机在土钉墙施工期间应服从土钉施工人员的指挥。
土方开挖形成施工面后，土钉支护应在24小时内完成。
4、 土钉制作、成孔
土钉采用MGφ48*3.0焊接钢管。钢管上梅花形钻5-8mm孔，孔间距400mm左右，需保证每延长米内最少三个孔。制作成后，底部封口备用。
土钉在边坡上定位后用轻型冲击钻机将已制作成的钢管直接打入。土钉锚固采用φ14的螺纹钢作为联系筋，在钢筋网编制完成后，将土钉锚杆联系在一起，管头用井字衬垫将联系筋和锚管压紧在钢筋网上，焊紧固定。
土钉定位误差左右均小于100mm，倾角误差小于5°。如遇管线等障碍，应设法避开。
根据实际情况可以调整土钉的长度、密度等参数。
5、 注浆
锚管注浆使用纯水泥浆，水灰比为0.45-0.5采用42.5及普通硅酸盐水泥，如有需要应掺加早强剂。
机械到场后根据现场情况确定水泥库及料场的位置，安放各种机械设备，机械安放到位后在搅拌机边上挖一放浆池并安放注浆机。
注浆采用清孔—底部灌浆—压浆的三步操作工艺。
锚管打入后开始注浆，先用高压水清洗管孔，以流出清水并无泥块流出为宜，洗孔后将注浆管插入锚管，然后从锚管底部开始注浆，边注边拔管，最后进行口部高压注浆，封孔。
注浆量根据场地土质及环境的实际情况进行调整，回填土的注浆量大一点，粘土因土的密度较大，注浆量就相对减少，在管线处为保证管线的安全，防止因注浆造成管线变形出现事故，注浆量也要减少。
6、 编制钢筋网
按设计要求绑扎双向钢筋网，配筋采用φ6@200双向编排，钢筋定位误差小于30mm，相临钢筋接头错开50mm，钢筋网编制完成，锚管置入后，用φ14的螺纹钢作用联系加强筋将锚管联系在一起，并用φ14的螺纹钢井字压紧在钢筋网上，钢筋网片、联系筋、土钉、井字架之间用电焊联接。钢筋搭接长度不小于200mm。
7、 喷射砼面层
喷射砼面层作业应按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86-85）要求执行。
在土方开挖、修坡之后，喷射面层砼。喷射总厚度100mm，也可先编制钢筋网，在钢筋网编制完成后一次性喷射100mm。石子粒径5-15mm，砼标号为C20。如有需要，喷射砼应掺加速凝剂，砼初凝小于10min，终凝小于30min.其配合比为：
普通水泥：砂石：黄沙=1：2：2
速凝剂掺量为水泥的3%-5%
8、 项部施工
基坑周边顶部施工混凝土面层厚度100mm，配筋采用φ6@200双向编排，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
基坑周边场地在开挖时，应尽量清理平整。内配钢筋网片必须有3cm的保护层（即网片应比地坪高出3cm），钢筋的搭接长度不小于10cm。钢筋网编制完成后，在距基坑边约1.7米的范围内，以2米的间距打入1.0米长的φ48*3.0焊管进行锚网，用φ14的联系筋将土钉和钢筋网片焊接固定，钢筋网编制完成，开始进行混凝土施工，顶部施工应在第一层土钉墙施工完成后进行，也可与土钉墙施工同步进行。
五、质量保证措施
1、搅拌桩施工质量控制
（1）随时检查监督工程质量，并解决施工中碰到的问题。
（2）工地设专职质检员，负责桩机就位、水泥浆液拌制、外掺剂用量、搅拌机提升速度等各项质量检查，具体控制办法如下：
（3）制备水泥浆：浆桶规格D=1.00m*L=0.9m，水泥浆水灰比为0.55。
a、水泥浆每桶加15包水泥，浆桶加水量为桶底到水面40cm；
b、水灰比的控测标准为：水泥浆比重1.72-1.75，每工作台班检测不少于2次。
（4）提升速度的控制：提升速度不大于0.5m/min。
（5）垂直度的控制，用双向线锤目视搅拌桩施工的垂直度。
（6）桩的定位控制：桩径误差小于0.04D，位置偏差小于50mm。
（7）标高的标准：按照区域地坪标高控制桩深。
（8）认真填好施工记录表，做到真实、齐全、准确、整洁。
（9）有经验丰富的熟练工操作各项施工机械设备，以确保工程顺利施工和成桩质量。
（10）所用材料均应有产品合格证，水泥应有出厂检验报告单，必要时须抽样检测，如有不合格的水泥严禁使用。
2、工程技术资料提交
（1）测量放线图；
（2）工程地质报告；
（3）原材料质保书及复试报告；
（4）打桩原始记录；
（5）桩位竣工平面图；
（6）隐蔽工程签证；
（7）其它上海市规定的资料。
六、基坑支护开挖中应急技术措施
1、在基坑开挖过程中必须加强监测。在开挖深度超过3.0m时每天进行两次监测。如发现位移，沉降有异常情况时必须随时分析现场情况，并采取应急措施。
2、若坡面出现流水，漏洞情况，应及时采取导管引水、封堵并及时复喷细石混凝土。
3、地表裂缝应及时封闭进行缝内灌浆，发现时地表进行压密浆。

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