挂网喷浆护壁施工方案

金谷豪庭基坑支护工程

喷

浆

护

壁

施

工

方

案

编制：

审查：

审核：

湖南安信岩土工程有限责任公司

二〇一四年五月

喷浆护壁施工方案

一、编制依据

1、中华人民共和国颁布的现行建筑施工的各类规程、规范及验评标准。

2、国家有关建筑工程管理、市政管理、环境保护等法规及规定。

3、我单位有关质量管理、安全管理、文明施工管理规定。

4、现场和周边环境的实地踏勘情况。

5、相关主要标准、规范、技术规程和规范性文件等。

二、工程概况

拟建的建长沙市暮云金谷豪庭基坑支护工程：开挖后的基坑边坡及山体边坡面积约10000m2，基坑开挖平均深度4.5m。

三、基坑支护设计方案

1、基坑支护设计原则

基坑边坡支护设计的原则是“技术先进、经济合理、安全可靠”，从而确保施工期间基坑边坡稳定、基坑周围山体、道路及地下设施安全。基坑支护设计与施工，综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、周边环境、基坑周边荷载等因素，因地制宜、合理设计、精心施工、严格监测。

2、基坑支护结构选型对比

根据规范中支护结构选型、场地周边地下地上情况和我公司多年的类似工程经验，在总结类似基坑工程成功的经验和失败教训的基础上，进行基坑支护方案的选型设计。

本工程根据地层情况、场地周边场地情况、道路、管线情况等，基坑采用锤击土钉+挂网喷浆支护体系，由甲方指令指定喷浆厚度及支护形式。

3、基坑支护设计

3.1 喷锚支护的可行性

从地质情况可以看出，构成边坡的土较为松散，岩石边坡稳定较好，边坡属较稳定边坡，基坑边坡只有采取可靠的支护措施，才能确保基础施工的安全。

目前常用的基坑支护方案有：喷锚（土钉+挂网喷浆）支护、深层水泥搅拌桩支护、拉森

钢板桩支护等。根据实际现场情况，并结合经济、工期等因素，本工程基坑及边坡护壁采用土钉+挂网喷浆支护施工。

3.2 设计依据和设计理论

（1）本工程地勘资料、基坑施工参数、基坑四周环境资料

（2）《锚杆喷射砼支护技术规范》（GB50086-2001）

（3）《建筑基坑支护基础规程》JGJ120-99

（4）《基坑土钉支护技术规范》（CECS96：97）

（5）《钢筋焊接及验收规程》（GFG18-96）

（6）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）

（7）喷锚支护设计理论采用：①工程类比法：根据我公司在湖南地区的实际项目设计施工实例类比；②信息反馈法：根据现场施工实测位移值（即时监控）对本方案设计进行修正；

四、施工工艺

1、施工准备

喷射前，将表面软弱破碎岩石清扫干净及修整边坡。喷射作业应分区段进行，长度一般不超过80米，喷射顺序应自下而上。后一次喷射应在前一次混凝土终凝后进行，若终凝后1h 以上再次喷射。边坡一次喷射厚度7~9cm，拱部则为6-8cm，喷射2一4h后应洒水养护，一般养护7一14d，混凝土喷射后至下一循环基坑开挖时间。

2 、原材料控制

（1）拌和用水：工程中多以饮用水作为拌和用水，而pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量（SO4-）超过水量1%的水，含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的水均不得使用。

（2）水泥：为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性，所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好，应优先选用4S5，以上的普通硅酸盐水泥，其次选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。

（3）骨料：混凝土的强度除了取决于骨料的强度外，还取决于水泥浆与骨料的粘结强度，同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高，因此用碎石比用卵石好。实验表明在一定范围内骨料粒径越小，分布越均匀混凝土强度越高，骨料最大粒径的减少不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积，而且骨料周围有害气体减少，水膜减薄，容易拌和均匀，从而提高了混凝土的强度。

（4）活性：掺和料：水泥水化是一个逐步发展的过程，在28d的龄期中，水泥的实际利

用率仅占60%一70%，而另外的未水化的水泥中的Ca0后期遇水后生成Ca（OH）2，产生体积膨胀，给后期强度带来不利影响，利用活性掺和料代替部分未水化的水泥，不仅可以降低成本，最主要的是可以利用活性材料中的活性成分（主要是Si02与Al403）与水泥水化产物Ca（OH）2：进行二次反应，生成含水硅酸钙与含水铝酸钙，新生成的水化产物不仅提高了喷射混凝土的强度和致密性，而且提高了其抗冻、抗渗、抗腐蚀等性能，这一类活性掺和料主要是粉煤灰和沸石粉，掺量约为水泥重量的10%-20%.

（5）外加剂：为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率，使喷射混凝土早凝早强，根据现场实际情况来使用外加剂。应采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂，掺加速凝剂之前，应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验，注意速凝剂效果实验，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min，保持速凝剂干燥勿受潮变质，在喷射混凝土中添加速凝剂的目的是使喷射混凝土满足设计要求，促进早强。一般速凝剂最佳掺量约为水泥重量的2%一4%，实际使用时拱部可利用2%-4%，边墙可用2%，过多的掺量对喷射混凝土反而不利，这是因为速凝剂虽然加速了喷射混凝土的凝结速度，但也阻止了水在水泥中的均匀扩散，使部分水包裹在凝结的水泥中，硬化后形成气孔，另一部分水泥因而得不到充足的水分进行水化反应而干缩，从而产生裂纹。另外速凝剂掺人应均匀。

3、喷射混凝土配合比的设计与控制要点

喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比，需要根据其施工工艺来选择，潮喷法的配合比的设计方法。为了减少回弹量需要较高的砂率，砂率增加意味着集料的总面积增加，这就要求用更多的水泥来包裹集料表面，以满足喷射混凝土的强度要求，水泥用量越大，喷射混凝土就越容易干缩、开裂，同时成本也增加。因此首先确定水泥用量，根据经验水泥用量宜为375一450kg/m2；，其次确定砂率，宜选用粗砂或中砂，砂率宜为45%一55%，砂率过高或过低易造成堵管，再次确定水灰比，水灰比宜为0.4-0.5，水灰比过小会产生粉尘，回弹量大，粘结力低，喷层会产生干斑，砂窝等现象，水灰比过大会造成强度低、速凝效果差，喷层流淌、滑移、坍落等现象，另外要注意根据施工环境的温度，周围岩壁类别、施工队伍的施工水平做相应的调整。

3、材料和配合比

3.1 水泥

高强硅酸盐水泥由于水化速度较快，用于做喷射混凝土性能一般优于混合水泥。火山灰和矿渣硅酸盐水泥具有耐久性高，水化热低，对裂缝自收缩和干缩有较好性能。火山灰水泥

中可用35%粉煤灰替代硅酸盐水泥；矿渣水泥中可用50%矿渣取代硅酸盐水泥。

3.2 硅灰

使用加密硅灰以改善对基材的粘结力和减少集料回弹。

3.3 超塑化剂

使用市售的质量浓度为30%的液体淡基丙烯酸醋（CAE）为超塑化剂，生产水灰比为0.42一0.44，坍落度为210-220mm流动性混凝土。也可采用聚磺酸盐系高效减水剂。

3.4 速凝剂

用两种不同的市售速凝剂，一种常用速凝剂是硅酸钠（30%），另一种无碱速凝剂是以从（SO4），为主要成分的水溶液（60%），当使用后者时，由于无碱降低了在施工过程中碱性腐蚀的危险。

3.5 集料

使用细砂（0一4mm），粗砂（4一6mm），石子（6一8mm）三者的体积比为65%，30%，5%.

3.6 混凝土配比

配制两种未掺速凝剂的基准对比拌合物，它们的主要区别在于水泥品种（42.5火山灰水泥和42.5矿渣水泥）每种混凝土拌合30min，在喷嘴处加人不同的速凝剂（水玻璃或无碱速凝剂）的掺量分别为水泥量的8%-12%或6%一7%

3.7 试验结果

由于使用超塑化剂，50min之内的坍落度损失可以忽略不计，这意味着在喷嘴处加人速凝剂之前坍落度损失可忽略不计，以可靠方式供给喷射设备的泵送混凝土的工作性能好，喷射混凝土产量可达20m；/ho在规定超塑化剂掺量为1%一2%时，尽管矿渣水泥混凝土的W/C 稍低于火山灰水泥混凝土，其初始坍落度（220mm）还是稍高于火山灰水泥混凝土坍落度（210mm）在无筋隧道内施工，由于复合有超塑化剂、硅灰和速凝剂，拌合物粘结性好，研究的所有喷射混凝土的回弹率仅仅为2%一3%.

4、喷射混凝土养护措施

养护是喷射混凝土施工中的一个重要环节，在正常养护条件下，混凝土强度随龄期延长而增大，其原因是由于胶凝材料的水断水化。而水化速度与环境温度和湿度有关，由于经常放炮和通风不良导致边坡的温度较高，喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥，加上水化热引起的混凝土内部温度较高，将使其表面水分很快就蒸发掉，进而引起水石“毛细管”中

水分继续蒸发。喷射混凝土中水泥与水接触的时间短且范围有限，与普通混凝土相比水泥水化的程度更低。喷射混凝土的凝结过程也是水泥进一步水化的过程，水泥的水化反应必须在有水的条件下才能发生，水泥水化因为水泥石缺少水分不能继续进行，还因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩，此时的喷射混凝土强度还很低，收缩引起的拉应力将使混凝土开裂，破坏了混凝土结构，影响混凝土强度的继续增长，而且停止水化使水化物不能进一步向水泥5、喷浆护壁主要项目施工方法

（1）施工顺序

根据土石方开挖,随时跟进

（2）放坡、修坡

若遇阴雨天气，边坡放坡适当放大；对开挖后的边坡段，用铲锹进行切削清坡；施工人员跟班与挖土机配合作业

（3）土钉制作、施打

○1土钉：采用Ф12钢筋制成，入土长度500mm

○2锤击入土层或植入石层，随时观察并校正土钉杆，使之平直锚入壁坡

○3土钉设置间距：上下两排错开梅花状布置@2500mm；

（4）、钢筋网片安装

○1在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求，一般≥20mm。

②钢筋采用(Q235)Ф6@250*250;

③钢筋网片可用焊接或绑扎而成,钢筋网铺设时每边的搭接长度不应小于一个网格边

长或250mm,（上下坡钢筋的绑扎≥300mm）

（5）土钉端部焊接

土钉端部应与钢筋网片及垫块等相互焊接。由里向外依次为：钢筋网片、端头井字垫块。

（6）喷射细石砼面层

○1喷射砼的强度等级为C20，厚度为80mm（或60mm），其配合比为水泥：砂：细石：水=1：2：2：0.45；水泥为普通硅酸盐425级，碎石最大粒径不超过15mm，砂为中粗黄砂。

○2喷射顺序是由上而下，喷头与受喷面距离控制在1m左右，喷射方向垂直于受喷面。在钢筋部位，应先喷填钢筋和土钉后方，然后再喷射其前方，以免其后出空隙。

○3喷射面宜二次喷射，第一次喷射厚度在40mm左右，在第一次砼层初凝前进行二次喷