鋼管錨桿噴射混凝土邊坡支護(hù)施工工法

1、鋼管錨桿噴射混凝土邊坡支護(hù)施工工法*十二冶西北分公司1 .前言作為一家施工單位，經(jīng)常會(huì)遇到某些高層建筑或者某些大型工業(yè)廠房，這些建筑物地下基礎(chǔ) 往往埋置較深，在施工現(xiàn)場(chǎng)空間比較小或者不適合放坡的情況下，一般先采用邊坡支護(hù)，再進(jìn)行 土方開(kāi)挖。采用鋼管錨桿噴射混凝土邊坡支護(hù)施工工法，能加快施工進(jìn)度，確保工程質(zhì)量，提高 施工效率。s|7 p2 .特點(diǎn) I.J J I I jr JTf r- 一二工 £11- i/一»«' '* I."2.1 操作工藝簡(jiǎn)單，減少了土方開(kāi)挖量，減少了施工空間。材料為鋼筋、鋼管、水泥、砂石， 便于取材。施工速度快，安

2、全有保障。2.2 需要的施工人員少，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，在人員熟練操作的前提下，能進(jìn)行高效率的邊坡 支護(hù)作業(yè)。- 1Vi'li3 .適用范圍廣泛適用于高層建筑、大型工業(yè)廠房，施工空間小、不方便放坡的土方開(kāi)挖工程。4 .工藝原理 Xj j.土體抗剪強(qiáng)度低，幾乎沒(méi)有抗拉強(qiáng)度，在土體中置入一定長(zhǎng)度的鋼管錨桿，提前在DN40®件上打孔，孔徑68mm在錨件內(nèi)灌注水泥漿時(shí)，通過(guò)水泥漿與桿體和水泥漿與巖土的粘結(jié)強(qiáng)度， 穩(wěn)定土體。同時(shí)在間距300mnM坡面上綁扎鋼筋網(wǎng)片并噴射混凝土，形成一個(gè)整體，提高土體的 整體剛度，當(dāng)土體產(chǎn)生微小的位移時(shí)，接觸界面的摩擦力使錨桿產(chǎn)生拉力，兩者共同作用，保證 邊

3、坡的安全。5 .施工工藝流程及操作要點(diǎn)精心整理5.1 工藝流程施工流程為：制作鋼管錨桿一開(kāi)挖基坑一沖擊送錨一注漿一修坡編網(wǎng)一噴射混凝土一開(kāi)挖下層土。為了避免因基坑開(kāi)挖引起土體應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)的過(guò)大變化，基坑開(kāi)挖必須分層分段跳挖，邊 開(kāi)挖邊支護(hù)，不得超挖。（制作好的帶孔鋼管錨桿）（支護(hù)立面圖）（支護(hù)剖面圖） I 1 （支護(hù)端部詳圖）丁、 J I I II.II ；.i *1.1 I ,1 . /5.2操作要點(diǎn)：，.、j / 二j.s.z - r 5.2.1 確?；邮┕し€(wěn)定性的支護(hù)措施為確?；舆吰掳踩诨娱_(kāi)挖過(guò)程中必須嚴(yán)格控制邊坡土體的側(cè)向變形。為此，擬采取 以下技術(shù)措施：1 .在施工過(guò)程中

4、建立動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系。設(shè) 5個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)，注意監(jiān)測(cè)每層鋼管錨桿支護(hù)后的變 形量和變形速率，不得超過(guò) 5mm以便及時(shí)調(diào)整下層鋼管錨桿的支護(hù)參數(shù)，保證邊坡的總位移沉 降量控制在安全范圍之內(nèi),即總位移不得超過(guò)25mm2 .在土層中設(shè)計(jì)長(zhǎng)鋼管錨桿，增加側(cè)向支護(hù)抗力，限制地表變形。3 .鋼管錨桿采用全長(zhǎng)注漿，因粉土層孔隙大，可充分發(fā)揮密排鋼管錨桿改善土體的性能，達(dá) 到同時(shí)提高圓礫層土體強(qiáng)度的目的。Xj r-_ _4 .限制每層開(kāi)挖長(zhǎng)度（不超過(guò) 25米）和深度（不超過(guò)2.0米）以控制施工過(guò)程中的邊坡變 形。5 .全部錨頭采用單橫鋼筋通長(zhǎng)連接，以提高整體剛度。通過(guò)以上措施，為該邊坡提供了足夠的側(cè)向抗力，而且增強(qiáng)

5、了整體剛度。使鋼管錨桿、注漿 體、網(wǎng)噴混凝土護(hù)面形成了一個(gè)整體，從而保證基坑邊坡的安全。0.5。由于水泥注漿體的5.2.2 鋼管錨桿及注漿施工 鋼管錨桿采用沖擊器打入設(shè)計(jì)深度后，均采用壓力注漿，水灰比為強(qiáng)度遠(yuǎn)大于土體強(qiáng)度，因此，鋼管錨桿設(shè)計(jì)中水泥漿體的強(qiáng)度不是控制參數(shù)鋼管錨桿采用DN40®管加工制作成花管，為了便入送入土體，鋼管端部壓扁，花管制作孔徑68mm間距300mm端部2米不設(shè)置小孔，孔與孔之間成梅花型布置。5.2.3 網(wǎng)噴碎護(hù)面施工網(wǎng)噴碎護(hù)面的作用主要是限制鋼管錨桿之間土體的變形，將土體側(cè)向壓力有效地傳遞給鋼管 錨桿，并調(diào)整相鄰鋼管錨桿的受力狀態(tài)。根據(jù)全長(zhǎng)注漿鋼管錨桿的受力分

6、析，錨頭和面層受力較 小，因此面層不必太厚。網(wǎng)噴碎護(hù)面參數(shù)為：支護(hù)護(hù)面網(wǎng)筋為 6.5250X 250,噴射混凝土厚度為8cm,強(qiáng)度為C20噴射碎配比為：水泥1:砂石4:水0.4。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，增加添加劑。同時(shí)應(yīng)注意錨體和網(wǎng)片的連接可靠，因鋼管錨桿全長(zhǎng)注漿，注漿體主要承擔(dān)散力作用，錨頭的拉力不大，故全部采用（|）14單通筋和3小14鋼筋300mn#字型點(diǎn)焊連接壓 6.5250X 250網(wǎng)' "i' X, '1片。5.3勞動(dòng)力組織（見(jiàn)表5.3）表5.3主要?jiǎng)趧?dòng)力配置一覽表序號(hào)勞動(dòng)力配置所需人數(shù)備注序號(hào)勞動(dòng)力配置所需人數(shù)備注1工程負(fù)責(zé)人15鉆孔班162技術(shù)負(fù)責(zé)

7、人16注漿編網(wǎng)班83安全員17噴漿班44工長(zhǎng)18制錨班46.材料與設(shè)備，:. I1本工法無(wú)需特別說(shuō)明的設(shè)備，采用的機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表6表6主要施工機(jī)具一覽表序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)額定功率（kw）或容量（m3）或 噸位（t）數(shù)量1空壓機(jī)310m按現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 際情況進(jìn) 行配置2注漿機(jī)BVW- 1503噴射機(jī)PZ-5B4攪拌機(jī)JDY-350A5空氣沖擊鉆6電焊機(jī)13X1-5007切割機(jī)GJ5Y-328調(diào)直機(jī)TQ4-147質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)1 .1.1嚴(yán)格按照建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范（DB62/25-3001-2000）、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī) 程（JGJ120-2012）的有關(guān)規(guī)定施工。2 .1.2質(zhì)量允

8、許偏差見(jiàn)表3 .參數(shù)設(shè)計(jì)1）基坑邊坡安全等級(jí)整體按二級(jí)考慮，工程重要性系數(shù)1.0。2）基坑穩(wěn)定安全系數(shù)1.30,抗滑安全系數(shù)1.30,抗拉拔安全系數(shù)1.60。3）基坑周邊無(wú)重要建筑物，按均布荷載20KN/m2考慮。4）根據(jù)該場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告，并結(jié)合周邊實(shí)際情況，具體參數(shù)確定如下： 11 i 1'土力學(xué)參數(shù)表J 一一 參數(shù) 地層一一一Y(KN/mi)C(KPa)（。）H(m)粉土16.016.0232.0圓礫20.03.0403.0砂巖20.028.0302.5圓礫20.03.0402.0泥巖19.012.024-4 .計(jì)算模型5 ）基坑邊坡潛在滑移面按坡腳圓弧進(jìn)行分析；6 ）考慮土

9、體為變形體，鋼管錨桿同時(shí)受拉力和剪力作用；7 ）計(jì)算極限平衡條件下所需總錨固力和總不平衡力矩。3.計(jì)算結(jié)果根據(jù)上述計(jì)算模型及土力學(xué)參數(shù)表中的土力學(xué)參數(shù)，對(duì)基坑邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明：基坑內(nèi)部穩(wěn)定安全系數(shù) 1.92>1.30 ,可見(jiàn)，邊坡整體穩(wěn)定。支護(hù)坡度1:1.4 ,共設(shè)計(jì)4排鋼管錨桿，自上而下長(zhǎng)度分別為 8ml 6m 5m 4m鋼管鋼管錨桿DN40垂直間距1.6m,水平間距1.5m,呈梅花型布置。表7.1.2鋼管鋼管錨桿支護(hù)施工參數(shù)表項(xiàng)目坑深(m)錨排號(hào)錨長(zhǎng)(m)鋼管錨 桿排距(m)水平 間距 (m)鋼管錨體(mm)鋼管錨 桿打設(shè) 角(。)噴錨混凝土護(hù)面參數(shù)7.2質(zhì)量保證措

10、施7.2基18.01.61.5DN40網(wǎng)筋6.5.1水泥混凝土各種原材料坑8.026.01.61.5DN4010250< 250,噴射混凝土厚度支護(hù)35.01.61.5DN40為8cm,強(qiáng)度為必須符合44.01.61.5DN40C20設(shè)計(jì)要求，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。砂石含泥量不得超過(guò) 1%水泥要在有效使用期內(nèi)。7.2.2 嚴(yán)格按配合比同并拌制砂漿，保證砂漿拌合時(shí)間、均勻程度，CM2Q同時(shí)加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，做好試件取樣。；7.2.3 邊坡噴射混凝土厚度要符合設(shè)計(jì)要求。7.2.4 噴射混凝終凝后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)。人使砂漿強(qiáng)度力、1 1 1 -1 1 1 18 .安全措施飛.7J J8.1 建立安全保證體系及

11、項(xiàng)目安全生產(chǎn)責(zé)任制，把安全責(zé)任落實(shí)到人，并設(shè)專(zhuān)職安全員。8.2 現(xiàn)場(chǎng)施工用電嚴(yán)格按照施工方案執(zhí)行。8.3 特殊工種必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)并且合格，并持有專(zhuān)業(yè)主管部門(mén)簽發(fā)的合格證方能上崗，嚴(yán) 禁無(wú)證人員操作。8.4 作業(yè)平臺(tái)或可移動(dòng)架子應(yīng)搭設(shè)牢固，設(shè)置欄桿、安全網(wǎng)等防護(hù)裝置。移動(dòng)簡(jiǎn)易臺(tái)架時(shí)， 嚴(yán)禁有人在上面作業(yè)。8.5 施工期間要有專(zhuān)職電工值班，不允許操作工人擅自接電。8.6 電焊機(jī)、注漿機(jī)、噴射機(jī)等機(jī)械設(shè)備在施工前要檢查試運(yùn)行，若有問(wèn)題，要及時(shí)修理或 更換處理。8.7 操作工人要按要求佩戴安全帽，機(jī)械操作人員要穿雨靴，戴絕緣橡膠手套，防止漏電傷9 .環(huán)保措施9.1 對(duì)施工作業(yè)班組進(jìn)行環(huán)境保護(hù)、污染防

12、護(hù)意識(shí)教育，動(dòng)員全體施工人員自覺(jué)維護(hù)環(huán)境衛(wèi) 生，做好污染防護(hù)工作。9.2 制定相關(guān)衛(wèi)生管理制度，保持施工現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生及時(shí)清理，確保衛(wèi)生干凈整潔。9.3 盡量減少施工機(jī)械噪聲危害。對(duì)于來(lái)自施工機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛的施工噪音，為保護(hù)施工人 員的健康，合理安排工作人員輪流操作機(jī)械。對(duì)施工時(shí)間加以嚴(yán)格控制，保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)附近居民 夜間休息。9.4 水泥選用散裝水泥，避免袋裝水泥在施工過(guò)程中產(chǎn)生大量粉塵；9.5 拌和設(shè)備應(yīng)有較好的密封，或有防塵設(shè)備；9.6 施工通道、拌和場(chǎng)等場(chǎng)所應(yīng)經(jīng)常灑水處理，保持水分，以免揚(yáng)塵。10 .效益分析"''| 一, r 二_|,i，| ?飛10.1 本工法質(zhì)量

13、控制易行，成孔質(zhì)量更容易保證，不會(huì)產(chǎn)生塌孔，繼續(xù)保持了傳統(tǒng)錨桿的優(yōu) b , 1/ /點(diǎn)。.I II"" |p 廣 iv10.2 本工法節(jié)省了不少的施工費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。以十二冶西北分公司天水秦州熱源廠項(xiàng) 目部施工的支護(hù)工程為例，相比加工鋼筋錨桿節(jié)省人工100個(gè)工日X 150元/工日=15000元；鋼管相比鋼筋節(jié)約材料 0.669kg/m X 5.75 X 520X 3000元/噸=6000元，累計(jì)節(jié)約費(fèi)用約2.1萬(wàn)元。10.3 本工法節(jié)能環(huán)保，沒(méi)有污染，對(duì)周?chē)鷳B(tài)化環(huán)境的影響降到最低，符合高效低耗、節(jié)能 環(huán)保的要求，施工現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔。11 .應(yīng)用實(shí)例本工法成功地應(yīng)用于天水市秦州熱源廠項(xiàng)目工程。天水市秦州區(qū)熱源廠工程位于天水市秦州 區(qū)太京鎮(zhèn)，南臨天定高速。項(xiàng)目主要有鍋爐房和煤庫(kù)兩個(gè)子項(xiàng)，煤