灌注桩支护施工方案

大和·凤凰城1#住宅楼工程

基

坑

支

护

施

工

方

案

编制：

审核：

审批：

包钢勘察测绘研究院

二零一二年五月

一、施工概况

拟建新址场地位于呼和浩特市南二环路南，档案馆西。根据现场踏勘等掌握的情况，拟建基坑南侧、西侧紧临建筑物、道路，需要考虑动荷载对边坡稳定的影响，再考虑施工作业面,无放坡条件。综合现场周边情况,需要做支护桩结合土钉墙进行支护方案设计。

二、施工条件

根据《岩土工程勘察报告》，拟建场区的地貌上属山前冲洪积地貌。2.1 场地地质条件

拟建场地天然地层依据其岩性及工程性质不同划分为九层，分述如下：第①层杂填土（Q4ml):杂色，以粉土为主，混少量建筑、生活垃圾，呈稍湿、松散状态。该层厚度在1.5～2.8米之间，层底标高在97.62～99.22米之间。

第②层粉质粘土（Q4al+pl):褐色，含云母及氧化铁，无摇振反应，稍有光泽反应。干强度中等，韧性中等。该层局部为粘土。天然状态下呈可塑状态。该层厚度在4.1～4.8米之间，层底标高在92.99.～95.12米之间。

第③层粗砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物主要成分为长石、石英质，颗粒级配良好，混少量砾，该层局部分部有薄夹层。天然状态下呈饱和、中密状态。该层厚度在3.1～5.1米之间，层底标高在89.19.～90.32米之间。

第④层粉土（Q4al+pl):黄褐色，含云母，无摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，天然状态下呈稍湿～湿。，中密～密实状态。该层厚度在3.6～5.4米之间，层底标高在83.79～89.32米之间。

第④1层粗砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物主要成分为长石、石英质，颗

粒级配较差，混土。该层在30号钻孔缺失。天然状态下呈饱和，中密状态。该层厚度在1.6～2.5米之间，层底标高在86.75～87.12米之间。

第⑤层砾砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物主要成分为长石、石英质，颗粒级配良好，混少量卵石。天然状态下呈饱和，中密～密实状态。该层厚度在4.5～5.2米之间，层底标高在78.82～79.62米之间。

第⑥层粉质粘土（Q3al):灰黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，有机质含量在2.8%～5.3%，无摇振反应，切口光滑，干强度中等，韧性中等。该层厚度在1.2～2.2米之间，层底标高在77.42～77.92米之间。

第⑦层粉砂（Q3al):灰黑色，颗粒矿物主要成分为长石、石英，均粒结构。天然状态下呈饱和，中密状态。该层厚度变化在11.4～12.0米之间，层底标高在65.45～66.42米之间。

第⑧层粉质粘土（Q3al):灰黑色，灰黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，有机质含量在2.8%～5.7%，无摇振反应，切口光滑，干强度中等，韧性中等。该层局部为粘土且层中分布有粉砂、粉土薄夹层。天然状态下呈可塑状态。勘察在钻探深度围未揭穿该层。

2.2 地下水

场地地下水埋藏于自然地表下7.9～8.35米，标高在92.32～92.39之间，属潜水。

三、基坑支护设计

3.1设计依据

（1）《建筑基坑支护技术规》（YB9258-97）；

（2）《大和·凤凰城1#住宅楼工程勘察报告》；

（3）《混凝土结构设计规》（GBJ10-2001）；

（4）《深基坑支护技术与施工》（中国建筑工业）

（5）《地基加固新技术》（中国建筑工业）。

3.2.1 基坑支护设计分析

根据基坑开挖深度10.2m及拟建场地离建筑物较近无自然放坡条件的特点，本工程基坑支护分为AB区。基坑南侧为A区、西侧为B区。

A.区支护采用土钉墙支护结构，从上至下共设6层土钉，土钉孔径

10.0cm；土钉倾角15（±20）度，土钉墙横向间距为1.50m,纵向间距为1.50m；与锚索呈梅花形布置，第一层土钉设在自然地面下1.00米，土钉间隔布点。各层土钉长度及锚筋规格详见下表：

A区边坡土钉长度及锚筋规格

以上设计土钉横压加强筋2Φ14螺纹钢通长，竖压加强筋间隔3.0米Φ14螺纹钢筋通长，与横压筋在锚杆土钉端部“十”或“L”字型焊接，布置间距与土钉相同，竖压加强筋向基坑口外侧延长1.50米，外边用地锚与土体连接，地锚垂直入土深度1.0米。

B区采用支护桩、锚索、土钉墙支护结构，从上至下共设2成锚索，

锚孔径5.0cm；锚孔倾角15（±2°）度，锚索横向间距2.00m;纵向间距3.00-4.50m，详见“施工剖面图”；与土钉呈梅花形布置，第一层锚孔设在自然地面下4.50米，土钉和锚索间隔布点。支护桩桩径为800mm，桩长20m,桩间距为1800mm,桩嵌固深度不小于8m。桩顶设1000×800的混凝土冠梁。支护桩纵向钢筋15Ф25，箍筋为φ8150，加强筋为Ф142000。冠梁主筋为上下各8Ф20均匀分布，腰筋为上下各5根Ф16，箍筋为Ф150/200。

各层锚索锚筋规格详见下表：

B区段-1.000至-2.500土钉长度及锚筋规格

以上设计锚索横压加强2根（第一排单根）×220-240工字钢，锚索和横压工字钢间的锁定拉力值为220—600KN，锁定点接点处加垫300×20规

格钢垫板；竖压加强筋间隔为Φ14螺纹钢通长，与横压筋在锚杆土钉端部“十”或“L”字型焊接，布置间距与锚索相同。土钉横向间距为1.5m,纵向间距为1.5m。

四、土钉墙支护设计计算

4.1 土钉墙设计计算遵循原则

A、只考虑土钉、网片的受拉作用；

B、土钉的尺寸应满足设计力的要求，同时满足支护部稳定性的需要。

4.2 土钉墙支护结构布置参数的初步选取

根据有关规定，结合边坡特点，A区初步选取参数如下：

A、土钉层数n=6

B、锚固体孔径：土钉=10.0cm

C、锚固体孔水平间距：土钉Sh=1.50m，纵向间距：土钉SV=1.50m

D、土钉钻孔的向下倾角θ150

E、边坡为1:0.37放坡，设计坡脚为β=700

B区初步选取参数如下：

A、土钉层数n=2

B、锚固体孔径：土钉=10.0cm

C、锚固体孔水平间距：土钉Sh=1.50m，纵向间距：土钉SV=1.50m

D、土钉钻孔的向下倾角θ150

E、边坡为1:0.37放坡，设计坡脚为β=700

.4.3 注浆及面层设计

A、注浆

注浆材料采用水泥砂浆1：1（质量比），水灰比为1:0.4，水泥采用32.2R 普通（或复合）硅酸盐水泥。036

水泥砂浆应符合下列要求：

○1水泥使用普通（或复合）硅酸盐水泥，其标号选用32.5R；

○2混合水中不应含有影响水泥正常凝结于硬化的有害杂质，不得使用污水。

土钉注浆应符合下列要求：

○1浆液配合（重量）比根据设计要求确定，一般采用水灰比1:0.5的水泥净浆;

○2浆液配合比要准确，拌合要均匀，随用随拌，拌好的浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。

○3注浆作业结束或中途停止时间较长时，应用清水清洗注浆泵及管路；

五、土钉及锚索施工方法

5.1土钉的施工方法

①、施工工艺流程（见下页附图）

②、施工技术要求

A、土钉墙基坑支护要和挖土方工程配合,原则上每一层土方开挖深度宜为土钉埋置深度+0.50m;

B、钻孔

a、钻孔前应根据施工图纸确定孔位，误差不大于100mm。

b、土钉孔尺寸不小于设计尺寸。

C、土钉孔渣土应采用0.5~0.6Mpa压力空气将孔残留及松动的渣土清除干净。

D、钻孔应有施工记录，随时掌握土层情况。

③土钉制作

土钉由水泥浆和土钉筋体组成，其结构见附图，土钉筋栓长度=土钉孔深+0.1m。

④注浆

1)灌浆材料采用普通硅酸盐水泥,水泥浆强度标号为M20，水灰比0.45~0.5，根据施工情况可适量添加外加剂。

2)穴口注浆压力为0.4Mpa。

3)如在砂土层中注浆须采用两次注浆施工工艺以补充砂土中的浆液损失，分注浆和压浆两个阶段。注浆时应采取底部注浆方式，注浆导管底部应先插入孔底，在注浆同时将导管缓慢地以匀速撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体表面以下，保证孔中气体全部逸出。

e土钉端头应避免敲击碰撞，三天不得悬挂重物。

⑤挂网

a、两面钢筋在制网前均应拉伸调直，严格按设计尺寸布网，网点分别用绑丝扎牢或焊接，筋体与井子架和上层网面接角部位均应焊接牢固。

b、喷射混凝土在每步开挖的底部预留300mm,以利于下步开挖后安装钢筋网,

c、钢筋网在每边的搭接长度为25d钢筋直径。最底层钢筋网应插入坑底20cm。

⑥喷砼

a材料用干净的新鲜碎石或卵石,粒径为10mm,不宜大于12mm,水泥与砂石重量比为1：2：2水灰比为0.45~0.5，随网片安置完毕后喷砼。

b砼的标号C20，粗骨料最大粒径不宜大于12mm，并根据作业环境条件加入适量外加剂。

c喷射手均应持有培训合格证，射距宜在0.8-1.5m围，从底部逐渐向上部喷射。

d喷射面层时如土体较湿应掺入（按规规定）适量速凝剂，以加速面层凝固。e喷浆气压应根据喷浆距高适当调整。

e喷射砼的厚度误差不超过±2cm。

g喷射砼完成后应自然养护至少七天。

4.2锚索施工方法

①预应力锚杆施工：

预应力锚杆与土方开挖相互配合好，挖土标高至锚索以下500mm时，

进行锚索施工，锚索锚固体强度达设计要求15MPa即锚索注浆养护5~7天时方可拉锚固，再进行下部土方开挖。

②定位成孔：

基坑开挖至要求标高后，进行锚索定位，按设计位置及标高严格放点，并做好标记，孔位偏差小于50mm，钻孔倾角偏差允许±2.0，钻机就位后，按设计要求的倾角对中进行成孔，成孔直径Ф140。

由于本工程地质条件差，采用锚索钻机进行套管跟进、高压水和冲击钻具切削冲洗土体钻孔，以防止成孔时出现塌孔、缩径现象，影响成孔质量。套管外径Ф133，钻孔时，尽可能使各孔口横向成一线，要求偏差±5㎝。成孔完成后，在孔注入清水将孔泥浆置换出孔口，完成清孔作业。

为保证文明施工及不影响土方开挖，沿基坑底边挖设排水沟槽，将泥浆引至集水坑集中抽走。

③一次注浆：

水泥采用普P.O32.5R，水灰比0.5，清孔完后用BW-150高压泵进行一次注浆，将一次注浆管插至孔底，以慢速连续速度注浆，直至钻孔的水及杂质被置换出孔口，孔口流出水泥浓浆为止。待杆体置放后，随即将一次注浆管拔出。

④杆体制作及置放：

杆体制作时应比设计长出1.0~1.5m，以满足锁定需要，定位骨架间距1.5~2.0m，钢绞线用铁丝均匀捆于骨架周围，二次注浆管固定于定位骨架中心，在锚索自由段，钢绞线上满涂黄油，以塑料套管包裹，以保证钢绞线与水泥浆体脱开。在制作好的杆体及二次注浆管缓慢施入锚索孔。

⑤二次高压注浆：

一次注浆完成2.0~3.0h后，用止浆袋将孔口封堵密实，进行二次高压注浆，注浆压力保持2.5Mpa，一次和二次注浆水泥用量总和不得低于50㎏/ m。

六、支护桩及冠梁的施工

支护桩采用泥浆护壁旋挖桩机成孔，施工工序如下：

①施工准备②桩位放样③泥浆制备④埋设护筒⑤钻机成孔⑥清孔⑦钢筋笼骨架的制作安装⑧二次清孔⑨灌注水下混凝土

冠梁施工工序如下：

①清土凿桩头②钢筋制作绑扎③支模板、加固模板④浇筑混凝土⑤混凝土养护

六、主要劳动力和设备

6.1主要劳动力组织

5.2主要施工设备

六、安全文明生产措施

6.1认真贯彻"安全第一、预防为主”的施工指导方针，建立健全安全保证体系。

6.2成立以项目经理为首的安全领导小组，定期召开安全会议，保证参施人员在上岗前应受到安全教育。

6.3参施人员进入施工作业区，必须佩戴安全帽。

6.4电焊工、气焊工、电工等特殊工种作业人员必须持证上岗，并佩戴相应的防护用品。

6.5经常检查电器、机械设备，严禁机电设备带“病”作业。

6.6现场车多人杂，专职安全员，随时进行安全检查，对违规者给予重罚。

6.7严禁工人酒后工作。

6.8夜间施工应保证有足够的照明，在移动设备时应注意操作平稳，严禁野蛮操作。

七、基坑监测及其它几点说明

1、基坑支护施工中必须加强基坑变形监测工作，作到动态、信息化施工，保证基坑安全，在可能位移最大处和最危险加强观测点的布设和监测，尤其是要加强基坑南侧的位移观测，发现问题及时处理。

①在顶破上每隔20.0m布置一个点。

②满足国家三级水准测量精度要求；水平误差控制<6.00mm；垂直误差控制<0.50mm，选择有资质的单位进行观测。

2、土方开挖与锚索作业必须密切配合，绝不可随意出现超挖（宽、深）和提前开挖，每层挖土深度等于上下排土钉排距加0.5m.

4、支护过程中，若出现紧急大面积塌坡情况，必须得到土方开挖的配合，使用挖掘机进行迅速回填，边坡监测发现位移朝过警界值时，必须立即采取紧急措施进行补强加固处理。

八、方案优劣说明

结合现场实际情况，此种方案施工操作简便、基坑支护后安全不受影响、总体造价不高，我方考虑本基坑采用砼灌注桩与土钉墙结合的支护方案为最佳方案。