宁波国际汽车城土钉墙支护施工技术总结.doc

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1、蒃螇肆前 言目前，深基坑支护的方式有多种，其中比较常用的有：放坡，土钉墙，桩锚支护，地下连续墙等。具体何种支护方式，应从安全、施工可行性及经济等三方面对各种支护方式进行分析、对比，才能从中优选出最适合的基坑支护形式。某某国际汽车城工程根据现场周边建筑物较少；基坑大面积开挖深度为3.5米；土质为淤泥质土，地下水的渗透性较小的实际情况，最终选择了比较经济的土钉墙支护方案。该方案在我项目部的精心组织施工下，获得了成功，保证了地下室施工期间基坑的安全，取得了良好的经济效益。 第一章 工程概况某某国际汽车城地下室基坑支护由某某市工业建筑设计研究院设计，采用水泥搅拌桩及土钉支护结构。整个基坑的建筑面积约为

2、21000m2，基坑开挖深度约为3.5m7.5m左右。基坑周边情况如下：北侧坑边至池塘边约25m；东侧为银亿仓库，坑边至围墙约15m；南面为江南公路以及项目部管理用房，坑边至建筑物约20m；西面为沧海路，坑边场地宽约2025m，较开阔。本工程施工场地为滨海淤积平原地貌类型，主要由第四系海陆交替的松散层组成。本场地黄海高程在3.003.70m之间，地基土自上而下各层情况如下：-1层人工填土（Qml）:主要由砖块、碎石、块石、角砾及粘性土组成，结构不均匀、松散，部分地段顶部为0.2m混凝土面层。层厚2.40.6m；-2层粘土（Q43l+h）:黄褐色，含铁锰质结核，可塑，向下渐变为软塑。无摇震反应，

3、有光泽，高干强度，高韧性。层厚1.50.2m；-1层淤泥（Q42m）：灰色，土质均匀，偶见少量腐植物，局部为淤泥质粘土，流塑。无摇震反应，有光泽，高干强度，高韧性。层厚2.81.3m；-2淤泥质粘土（Q42m）：灰色，土质均匀，偶见少量腐植物，局部为淤泥质粘土，流塑。无摇震反应，有光泽，高干强度，高韧性。层厚1.90.4m；-1层淤泥（Q42m）: 灰色，土质均匀，偶见少量腐植物，局部为淤泥质粘土，流塑。无摇震反应，有光泽，高干强度，高韧性。层厚15.12.6m；-2层淤泥质粘土（Q42m）：灰色，含少量贝壳碎片，夹粉砂团块，流塑，局部地段为流软塑粘土。无摇震反应，有光泽，高干强度，高韧性。层

4、厚16.24.9m；第二章 编制依据本工程基坑土钉墙支护施工方案编制的主要依据有：1、某某国际汽车城地下室基坑支护工程施工图及工程地质勘察报告；2、建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）；3、基坑土钉支护技术规程 （CECS96：97）；4、建筑基坑工程技术规程 （DB33/T1008-2000）；5、锚杆喷射混凝土支护技术规程 （GB50086-2001）；6、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；第三章 施工过程简介在靠近主、裙楼分界线处部布置3台水泥搅拌桩机和2台砼喷射机，负责施工上部基坑围护桩（包括主、裙楼间的围护桩）；靠近下部布置3台水泥搅拌桩机和2台砼

5、喷射机，负责施工下部基坑围护桩钢筋及锚管加工区考虑设置在裙楼中间。用于堆放喷射砼砂石的场地进行硬化。搅拌桩施工时按照L轴分成南北两段，施工时先施工北段。北段从南向北施工，根据场地施工条件和工期要求，现场共安排5台双轴深层搅拌桩机。1#搅拌桩机从1线L列开始向V列施工然后沿V列从西向东施工；2#搅拌桩机从28线L列开始向V列施工然后沿V列从东向西施工；两台桩机分别施工至8轴线和19轴向时停止施工，再先从电梯井处向V列施工，防止在外围施工完毕再施工该区域时而产生的挤压力将工程桩挤偏；然后再合拢。3#搅拌桩机施工中间D-D段区域。4#搅拌桩机从1线L列开始向A列施工然后沿A列从西向东施工；5#搅拌桩

6、机从28线L列开始向A列施工然后沿A列从东向西施工；在施工接头施工缝处采取在外侧增补一排桩宽度为1米（即两根桩）的措施，防止渗水。为便于土方总体开挖时自卸汽车进入场地运土，主楼及裙楼应沿其开挖方向采用塘渣各铺设了一条6米宽、0.35m厚的道路。本工程由于基坑开挖面积大，在土方开挖时采取了分片进行验槽措施，并及时回填碎石垫层和浇筑砼垫层，从而加强了对基坑的保护。总体施工程序如下：施工测量放线搅拌桩施工第一步挖土：大面积卸土1.25m（或1.65m）铺钢筋网护坡、设排水沟第二步挖土：分段分层开挖、施工土钉墙底板垫层部位人工修土及时施工垫层砖胎模、局部回填施工基础承台、地梁及底板 主要施工机械设备有

7、空压机、压浆泵、岩石电钻、搅拌桩机、电焊机、反铲挖掘机及钢筋加工机械等。第四章 主要施工方法简介第一节 水泥搅拌桩施工4.1.1 施工工艺流程水泥搅拌桩成桩工艺流程图如下：施工准备定位放线挖土（沟）至地表下1米喷浆下搅至设计桩底标高停浆上搅至高于桩顶标高500mm制 浆重复喷浆下搅至设计要求深度停浆上搅至地面桩机移位4.1.2 施水泥搅拌桩施工1、 700桩采用双轴水泥搅拌，利用水泥作为固化剂，通过SJC-2型深层搅拌机在地基不同深度处将软土和固化剂就地搅拌成由水泥土构成的桩体。采用四搅两喷全长均匀喷浆，工艺流程如下：桩机就位，钻杆对准桩位，采用线锤或经纬仪校正，垂直度偏差小于1%，桩位水平偏

8、差50mm；制备固化剂浆液在集料筒中搅拌均匀，水灰比0.40.6，搅拌时间每盘不小于5分钟，倒入盖有筛网的集料斗中，再次搅动，启动灰浆泵，输浆至喷头喷出；喷浆搅拌下沉：启动搅拌机，放松起吊钢丝绳，使搅拌机沿导向滑道喷搅下沉至设计深度；下沉速度以钻头每转一圈下沉量不大于1.5cm且下沉速度不宜大于1m/min为准搅拌提升：关闭送浆泵，按额定提升速度边搅拌边提升至桩顶停浆面（高于设计桩面标高50cm）；提升速度以钻头每转一圈提升量不大于1.5cm且提升速度不宜大于1m/min为准重复搅拌下沉：第二次启动送浆泵，边喷边搅下沉至设计全长复喷的要求，然后停喷边提升边搅拌至停浆面；由于搅拌桩设计桩顶标高距

9、自然地面较深，严格控制上部空搅部分，施工时控制好桩顶标高（在高于设计桩顶标高500mm时开始喷浆），第一次空搅部分要喷浆，否则喷口要堵塞而影响正常施工；因业主工期较紧，水泥搅拌桩施工结束后马上要进行基坑土体开挖，为改善水泥土加固体的性能和提高早期强度，根据设计要求宜掺外加剂，掺入按水泥用量0.05%的三乙醇胺和0.2%的木质素磺酸钙；、搅拌桩组与组之间搭接宽度为200cm，如遇外界因素影响，不能连续施工间断时间超过12小时的，应在桩位搭接处外补两根（宽1米）搅拌桩；4.1.3质量保证措施为了确保本工程地基加固的施工质量，根据我单位长期施工积累的经验。结合本工程的特点，采取以下措施：1）为了确保

10、桩位准确，轴线测量定位后应做轴线引出桩，引出桩离轴线不宜小于5m，桩位埋设误差不小于2cm；2）按设计要求选用普硅32.5级水泥，水泥进场应有质保书，并随时送试验室进行复检，待复检合格后方可投入使用；3）严格控制水灰比在0.5左右，不宜过湿或过干。严格控制用水量，水用量具计量，不得用目测法估算用水量；4）为防止喷嘴堵浆，拌浆机拌出的浆液待丝网过滤后倒入集料斗再进送浆泵；5）控制沉喷及搅拌提升速度每分钟不大于1m，控制浆压力0.5Mpa0.8MPa，保证压力正常，喷浆均匀，浆量又恰好符合设计要求。控制垂直度偏差不大于1%；6）制备好的浆液不得离析，停置时间不得过长，超过3小时的浆液不得使用；7）

11、为了确保0.5Mpa压力充分送浆至喷嘴，输浆管的长度不得大于80m；8）现场指挥与后场送泵工密切配合，信号明确，做到先喷浆后搅拌下沉，搅拌下沉过程中做到输浆连续，严禁中途停浆。现场记录员应及时做好每根桩的施工质量记录；9）若遇中途停电或喷嘴堵浆，应立即停喷，待排除故障后，按规定进行重喷（提升钻杆至故障点大于1m开始）若故障时间较长，采取清洗管道，重新沉喷；10）质量检测： 施工中严格把好质量关，由质量员负责对每根桩进行质量检查，发现问题及时采取相应措施； 检查水泥质量和用量是否满足设计要求，水灰比是否符合设计规定要求； 检查提升速度是否符合规范要求； 检查地面高程与桩顶标高的高度； 检查桩的位

12、置、搭接长度、数量等是否符合设计及规范要求； 成桩后抽查68组取芯样检验（取芯在2、3层中进行），无侧限强度达到0.8Mpa时方可开挖； 成桩28天后抽查水泥土强度试验；第二节 土钉墙施工4.2.1 施工排水1）坑外：根据施工现场场地情况，场地地下水主要为埋藏较浅的孔隙水，潜水水位埋深为0.801.30m，分布于表层填土及其浅部粘性土中，其中表层回填土透水性较好，易形成地下水流入基坑的通道；而坑内积水浸泡土体会降低土体强度，应及时采取基坑内水外排方案。在基坑开挖前在坡顶距坑边约1m处应沿四周预先设置排水沟和集水井排除地表潜水及自然降水；2）坑内：坑内排水在分层开挖到设计底标高前，可局部深挖约0

13、.50m形成排水沟用水泵明排，若基坑渗水较多时应该在出水位置用排水孔疏排，严禁封堵。基坑挖至设计深度后沿坡底设置环向盲沟，相距1020m修筑一个集水坑，以便把基坑积水抽至地面排水沟排走，以保持基坑底面不积水。4.2.2 施工工艺流程开挖修坡采取分层分段、自上而下的施工方法。每段开挖时开挖深度必须符合设计要求，分层应低于相应层土钉30cm，严禁超挖。分段施工时按照20m一段（可以根据实际情况调整），每段必须做好施工安排尽可能实现不同工序间的相互交叉作业，减少基坑边坡裸露的时间及施工工期。每段施工时根据该段边坡稳定情况安排施工顺序以确保边坡安全施工。土钉墙施工流程如下：土方分层分段开挖土方修坡首次

14、喷砼层45cm挖土、修坡稳定成 孔不稳定放置锚钉注 浆锚端焊接喷面层砼喷面层砼放钢筋网锚杆制作、钢筋网制作水泥浆制作作二层土方开挖土方开挖和锚喷支护作业采取分段流水作业时采用分段流水作业，作业依次呈梯形推进，见如下示意图。4.2.3土钉墙施工1、 土钉施工在制作土钉之前按照有关规范、设计要求检查制作土钉的钢管有无缺陷；钢管上有无锈迹或油污；土钉水平间距1.0米，垂直间距0.9-1.0米；基坑支护设置2-3排土钉，倾角为1015度，长度有6、9、12、15米四种形式。土钉锚管长度误差小于50mm，位置误差小于100mm，施工时如遇到障碍物而发生困难，可适当调整角度和位置，上下左右调节，但调节不得

15、影响支护安全。锚管采用482.5的普通钢管制作，靠孔底的一端制作锥状且管壁呈梅花形布设直径为8mm小孔（设倒刺护孔板，可采用482.5的普通钢管切成45与锚杆焊接），布孔范围在距锚管锥0.35m2.5m，如下图锚管入土有两种方式，在流塑状淤泥层及流砂层时用普通风镐将锚管振入层内；如遇土质较硬或水泥搅拌桩多排则须先行开孔再击入。送锚管之前土钉施工前先进行抗拉试验，试验数量不少于3组（6根），对孔号应进行编号以便施工时做好记录；并对孔号、锚管进行检查，调整好倾斜角，正确无误后方可打入，锚管打入时不得偏斜。锚管长度误差50mm，位置误差100mm。锚管端部与加强筋、钢筋网片及井字垫块等相互焊接，各钢

16、筋的位置由里向外依次为：钢筋网、水平加强筋、端头井字锁头。锚管内注浆采用压力慢速注浆，采用纯水泥浆，水灰比0.5，填加三乙醇氨早强剂，注浆水泥用量为每孔25kg/m，注满后压力不小于0.5Mpa,并保持3-5分钟。2、 喷射砼施工面层为喷射砼，人工拌合水泥、砂、石子后通过喷射机用压缩空气机压至喷射枪口处与水泥混合喷出。砼的强度等级为C20，采用32.5普硅，砼原料用量采用计量器具进行称量，随拌随用；施工时分段进行，同一分段内从开挖层底部开始自下而上喷射；砼分二层施工，第一层砼喷射厚度为4050mm，然后成孔打设锚管，绑扎钢筋网片，喷射第二层砼至设计层厚；喷射砼前，对机械设备、水、电管线进行全面

17、检查及试运转；清理受喷面；埋好控制喷层厚度的标志；喷射手喷射砼时先将水阀关闭待砂、石混合物刚喷射出来时再开启水阀并控制好水灰比，喷射砼时喷头与受喷面保持垂直，距离0.61.0m；水灰比以保持喷射砼表面平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象为宜；喷射砼终凝后2小时开始连续喷水养护57天；4.2.4质量保证措施1、土钉支护是靠土钉、面层（喷网混凝土）与土体共同工作来提高边坡土体的结构强度和变形刚度，减少土体侧向变形，以达到增强边坡稳定性的目的。因此从基坑开挖开始就设置专项专人负责，上一道工序不合格不准进入下道工序施工。重点控制：1） 土钉位置必须编号，施工时做好记录；2） 锚管深度必须准确、土钉必须

18、安设到位，并控制好角度，土钉与锚头的连接必须牢固可靠；3） 注浆作业严格控制水灰比及注浆压力，准确添加早强剂以确保浆液的流动性和提高早期强度，注浆必须饱满，必要时采用二次 注浆；4） 喷射砼拌和时必须计量准确；5） 面层钢筋网绑扎好后经质检员验收合格后方可进行喷射砼施工；面层砼厚度的控制采用钢筋钉标志；6） 喷射砼前要观察土坡面的渗水情况，有渗水的地方采用导管引水；7） 加强基坑监测，发现异常情况要及时向上层领导反馈，以采取补救措施；8） 质量检测：材料：所有使用的原材料（包括钢管、钢筋、水泥、砂、石等）要符合有关规范及设计要求，要有出厂合格证和试验报告书；材料进场要进行抽样检查；土钉进行施工

19、前先根据设计及施工规范要求对土钉进行拉拔试验，试验数量不少于3组（6根）； 对砼面层厚度检查。采取凿孔法检查，每100取一组，每组不少于3个点；合格条件为：全部凿孔处喷射砼的平均厚度值应大于设计厚度，最小厚度不应小于设计值的80%，面层应无漏喷、离鼓现象； 面层砼强度试验。试验数量为500一组，且不少于3组；第三节 基坑围护监测4.3.1 基坑的监测在围护结构施工、基坑开挖和地下室结构施工期间，项目部对基坑进行了动态监测，监测内容包括深层土体侧向位移、坑顶位移及沉降、坑边周围环境地面道路沉降和裂缝等。监测点布置情况如下：（1）深层土体位移设置监测孔13个，坑北设置4个，设计孔深20m，坑东、西

20、、南各设置监测孔4个，设计孔深15m，开挖前一周埋设，并测试基准值；（2）基坑边顶位移与沉降：沿基坑四周支护坡面板，每隔20-25m分段设置地面监测点；（3）周围环境检测：沿坑外周围场地及道路，选择需重点监控目标，设置地面沉降监测点。对于上述观测点，在基坑开挖至-3.80m，每2天一次定期进行观测；从-3.80m挖至坑底，及垫层和承台施工阶段，每天定期进行观测一次；在基础底板施工至设计0.00阶段，监测放宽至2-5天/次。4.3.2 应急加固措施在基坑北侧主楼土方开挖过程中，由于局部开挖深度较大，基坑围护结构出现了位移较大的现象，我项目部及时采取了以下措施，保证了基坑变形的稳定；（1）在坡角处

21、打入一排6米长的护坡木桩；（2）在坡角处采用混凝土板进行反压； （3）昼夜突击，及时浇筑了靠近坑边的砼垫层。结 束 语某某国际汽车城土钉墙支护的施工，充分体现了土钉支护工程造价低；施工无噪音；喷锚支护、基坑开挖逐步分层分段实施，不单独占用工期；施工设备简单等诸多优点。但我们应该充分认识到，土钉墙支护是为基坑土方开挖服务的，因此土钉墙支护施工方案应和基坑土方开挖方案综合考虑，土钉墙支护的施工应便于基坑土方的开挖。土钉墙支护主要的缺点是抵抗边坡变形的能力较差，施工时应从以下几个方面加以控制：1.土钉墙的施工应分段分层施工，严格控制开挖长度和开挖深度；2.开挖到基底后应迅速沿基坑四周浇筑垫层，以便在基坑最下部也形成一道支撑；3.对于已经开挖完毕的基坑四周，严禁堆载及重型车辆的行走。4.沿基坑四周设置截水沟，避免上部雨水流入基坑；在基坑底部设置集水井，及时排除基坑内的积水。5.加强对基坑的监测工作，变形过大时及时采取相应措施。