深基坑土钉墙支护施工工法施工工法(含剖面图,现场图)

'深基坑土钉墙支护施工工法中国xxxx建设有限公司建设工程事业部2015年10月 深基坑土钉墙支护施工工法中国xxxx建设有限公司主要完成人：1前言本工程位于江苏省淮安市XX县XX大道与XX路交汇处。二期总建筑面积约平方米，为商业、物业管理、社区办公用房及住宅组成，包括一幢24层住宅楼、四幢33层住宅楼、一幢3层商业楼及附属裙楼。场地土类型为种植土，基础为筏板基础。深基坑开挖深度为6.9m~8.6m，基底标高比较复杂，土方开挖时要做好标高控制，严禁超挖。工程地质勘查报告显示此处场地岩土层可分为杂填土和粘土，粘土灰黄色，可塑，干强度高，韧性高，根据安全的要求必须进行基坑支护，结合本地的施工技术水平和土质条件，基坑采用土钉墙支护施工方案。土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。基坑土钉墙支护是近年来发展起来用于土体开挖和边坡稳定的一种挡土结构，由于其具有造价低、施工快、能适应复杂地质条件下的基坑支护，且性能可靠等优势。本工法总结了我们在工程支护中利用钢筋作为土钉进行支护的施工操作方法。2工法特点2.1形成土钉复合体，显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。2.2施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。2.3随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。2.4施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。2.5土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。2.6施工噪音、振动小，不影响环境。2.7土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。3适用范围本工法适用于有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土、黄土与弱胶结的砂土边坡，适用于地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况。第14页/共14页 4工艺原理4.1土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合土体构成一个整体。4.2土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力，土钉起分担作用，由于土钉有很高的抗拉抗剪强度，所以土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移，土钉分担作用更为突出。4.3土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域的形成和发展。4.4坡面变形的约束作用，在坡面上设置的与土钉在一起的钢筋网喷射砼面板限制坡面开挖卸荷而膨胀变形，加强边界约束的作用。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程：坡顶竖向注浆钢管→开挖土方→上部土钉墙施工→支护内部排水系统施工→挖土至基底→施工最后一道土钉→基坑降排水→基坑监测。5.2操作要点5.2.1施工准备1.认真学习《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）、《岩土锚杆（索）技术规范》（CECS22:2005）等相关标准、规范，熟悉设计图纸，了解地下障碍物、管线位置。2.准备好施工机具设备，并检查设备运转情况，确保能正常使用，并对施工机具进行及时检测。3.做好材料进场的检验与混凝土、水泥浆的试配工作。4.设置四个沉降观测点，对周围的建筑物和构筑物进行沉降观测。5.建立健全突发应急救援预案，应对突发事件，并演练两次以上。5.2.2土方开挖1.设备进场前，按甲方的要求及有关部门规划、规定、设立施工放线控制点和高程水准点。根据图纸及现场实际情况，该工程基坑较深，基坑北侧、西侧与原有XX第14页/共14页 县武装部围墙相接部分采用锚喷支护，留有1500mm宽的工作面，不放坡，其他处侧留有800mm宽的工作面，锚喷支护，按1：0.5的系数放坡。先放好坡顶线、坡底线，经复测及验收合格后开始开挖。2.基坑挖土分四大层进行，第一层挖2m，第二层挖2m，第三层挖2米，第四层余下深度。预留30cm土层人工清理。3.土方开挖完毕，为防止雨水浸泡槽底，在沿基坑周边设置宽40cm深排水盲沟，且在转角处设临时积水坑，每一坑内配备一台抽水泵，随时抽出坑内积水。5.2.3基坑支护1.基坑特点：本工程基坑开挖范围内土层较均匀主要为粘土；周边环境较复杂，西侧为新民路及民宅，北侧为有围墙有国防指挥中心，东侧为人民南路且有地下管线，南侧为临时施工道路和老新建河；基底揭露的土体为粘土层。2.根据基坑周边地质条件的差异和环境条件的不同，分四个剖面进行设计，施工段划分详见下图（见图1），HA段与123#楼地下室连通，故不用护坡。图1:基坑支护分段施工平面图1）AB段剖面图（见图2）第14页/共14页 图2：AB段剖面图2)BC、DE、FG段剖面图(见图3）图3：BC、DE、FG段剖面图第14页/共14页 3）CD、EF、GG’段剖面图（见图4）图4：CD、EF、GG’段剖面图4）G’H段剖面图（见图5）图5：G,H段剖面图第14页/共14页 3.土钉墙施工1）钉长各剖面不等，详见剖面图；倾角20º；钢筋土钉采用钻孔置入法施工。2）土钉施工工序流程及质量控制见下图6：图6：土钉施工工序流程及质量控制图3）施工步骤：（1）施工前，应充分核对设计条件、土层条件和环境情况，预计土钉施工可能带来的影响，对所需的原材料的型号、品种、规格及质量等进行核查，必须符合设计要求。（2）土钉施工参照CESC96:97有关规定执行，土钉位置误差不宜大于100mm，长度误差小于50mm，偏斜度不应大于3％。（3）钢筋土钉采用钻孔置入法施工；钢管土钉采用直接接入法施工。（4）土钉在基坑壁上呈梅花形布置。挂网采用1目金属网+钢筋网，钢筋网采用φ8@250×250，坡面采用1φ14三级钢沿土钉水平及斜向设加强筋，遇土钉处焊接牢固，各施工段钢筋网之间宜采用焊接。钢筋网片应牢固，并相互焊接，焊接顺序由里向外依次是：钢丝网、钢筋网。（5）面层钢筋网为I级钢；加强筋为Ⅲ级钢；土钉用钢筋为Ⅲ级钢。（6）注浆选用PC32.5级水泥，水灰比0.5。压力宜控制在0.4MPa，注浆慢速进行，确保充盈度。（7）喷射砼施工应满足《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)有关规定，喷射砼采用干喷法，强度等级为C20，水泥采用PC32.5第14页/共14页 级水泥，水泥∶砂∶石子＝1：2：2，水灰比0.5，粗骨料粒径5～10mm，砂为中粗砂。喷射混凝土作业应分段进行，喷射前，应清除坡面虚土，同一分段内喷射顺序应自上而下，钢筋保护层厚度不应小于25mm。喷射砼时，喷头与受喷面应保持垂直，距离应为0.60～1.00m左右。砼面层厚度80mm，一次喷射。定期进行砼养护。5.2.4基坑降排水1.基坑坡面排水:场地浅层地下水施工过程中采取沿基坑壁在土中布置适当的泄水孔，采用φ50PVC管，长度0.4m，将基坑壁中渗水导入基坑底部排水沟，用大泵量潜水泵将水抽出排至南侧老新建河。2.降水：基坑内四周设排水明沟+集水井；若局部深坑处降水效果不明显，可局部再增设轻型井点以加强降水。5.2.5基坑监测1.监测依据：在基坑土方开挖和地下室施工期间须进行基坑监测工作。基坑监测是指导施工，避免事故发生的重要措施。本设计按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中相关要求，结合本工程基坑支护结构和环境的特点确定基坑监测内容和要求。由业主委托有相关资质和实际监测经验的单位来完成。2.监测项目：为了确保施工安全，对支护结构进行必要的监测和分析，以便及时掌握信息。监测项目主要为以下几项：1）基坑周围地面与边坡坡顶的沉降与水平位移。2）基坑周围建筑物的沉降。3）坑内外地下水位。4）此外应经常做好对地表裂缝、边坡裂缝和渗水和坑底管涌等情况的观察。5）从基坑边缘以外1～3倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作监测对象。3.监测方法：采用人工巡视、仪器测量的方式。4.监测频率：1）各监测项目在基坑开挖前必须读初始值至少三次，并保护好基准点。2）各监测项目的监测时间间隔根据施工进程确定。3）基坑挖土期间，每天一次；其它时间，观察次数视变形大小与速率而定。4）当观测值达到警戒值，或场地条件变化较大时，应及时报警并加密观测次数。5）当出现危险征兆时，应进行连续监测。第14页/共14页 6）施工监测应持续到整个基坑回填方可结束。5.监测与测试的控制要求：严格按照设计要求控制，当变形达到警戒值和显现险情时，应立即报告设计、监理与建设单位，并采取应急措施，控制变形进一步发展。6材料与设备及劳动组合6.1主要材料：抽水泵、水管、配电箱、取孔机、电焊机、全站仪、注浆机、电缆线、HRB335钢筋、铁锨、扫帚、PC32.5、沙子等。6.2主要设备工具：拟投入的机械设备情况详见下表1。表1：主要施工机械设备表序号机械设备名称型号规格数量产地功率/kW生产能力使用部位备注1挖掘机CAT320L3中国1m32自卸车斯太尔10济南20t3装载机1山东3m34抽水泵8山东5取孔机SPJ-3002套锚杆钻孔6电焊机BX-3004台无锡19钢筋焊接7全站仪RTS-6321台日本/测量放线8经纬仪J22台苏州/测量放线9水准仪Sd-32台苏州/测标高10水泵2台排水用11注浆机2台土钉灌浆12砼喷射机2台护坡砼13搅拌机2台搅拌C20砼14压浆泵2台以上机械设备开工第二天进入施工现场，工程完工，经验收合格后机械设备退场。6.3劳动力组织6.3.1项目管理班子人员：详见下表2第14页/共14页 表2：项目管理班子人员分工表名称姓名职务职称1．项目经理助工2．项目副经理3．项目工程师工程师4．质量管理5．材料管理6．施工管理7．安全管理8．预算管理9.技术管理6.3.2劳动力计划：详见下表3表3：劳动力计划表（单位：人）工种级别按工程施工阶段投入劳动力情况土方开挖边坡支护普通工1612放线工30钢筋工06机修工11司机60电工22维修工117质量控制第14页/共14页 7.1建立项目质量管理体系7.1.1以项目经理部领导的工程、技术、质检、供应、安全等职能部门组成自保体系，对工程项目质量负责把关。质检部应对工程原材料、施工，实行全过程的质量监督和控制。7.1.2建立由项目经理领导，项目副经理中间控制，质检员基层检查的三级管理体系。形成一个从项目经理到生产班组的质量管理网络。7.2外部质量控制本工程实行施工监理制，由监理公司对施工实行全过程、全方位监理，监理工程师作为业主的代理人。为此，将以下内容报监理审查，并按有关监理过程控制质量。7.2.1开工前须先将施工方案报监理审查。7.2.2在工序施工中，提前二十四小时向书面通知隐、预检部位，请监理工程师核查。7.2.3及时将试验数据、材料样品及质量评定报送监理。7.3内部质量控制7.3.1施工准备阶段的质量管理1.认真学习图纸，领会设计意图，确定质量标准，明确质量目标。2.加强对原材料，辅助材料的质量检验工作，钢材、水泥要有质保书，地材应符合设计要求，将材料的技术资料样品和试验结果报请监理审批。3.做好施工机械设备的检修，确保进场后正常工作。4.加强职工思想教育和业务培训，强化质量意识，提高业务水平。7.3.2施工阶段的质量管理1.做好施工技术交底工作，开工前将施工方案向各级管理人员交底，特别是主要操作难点及规程更要详细交底。让每一个施工环节的责任人明确自己的工作要求，技术标准。2.严格执行施工规范、规程，按设计施工，遇有设计变更必须按程序办事，做到各种手续齐全，加强控制力度，使作业在受控渠道内运行。3.加强施工质量的检查验收。技术、质检部门验收合格后方可转入下道工序施工。凡质量不合格的工序应及时返工，并追究当事人的责任。4.建立严格的交接班制度，交接班应有书面记录，质量与奖惩挂钩。5.定期进行质量分析，作出质量对策，尽可能把质量问题消除在萌芽之前。6.第14页/共14页 制定标准工序流程制度，在每一分项施工前，研究工程之间交叉存在的问题，互通设计细节，研究交叉配合中有关问题，按流程顺序推进。7.4土方开挖质量验收标准详见表4土方开挖质量标准。表4：土方开挖质量标准项次项目允许偏差值/mm检验方法1标高+0-50水准仪检查2长度、宽度-0由设计中心向两边拉尺量3边坡坡度不允许坡度尺检查7.5土钉成孔质量验收标准应符合下列要求：孔深：允许偏差±50mm；孔径：允许偏差±5mm；孔距：允许偏差±100mm；成孔倾角：允许偏差±5%。8安全措施8.1根据现场情况，该基坑东边地下有市政埋管或电缆，土方开挖前，应采用人工挖除该处土方，方可进行机械开挖。8.2在距基坑东、南、北、西边0.6m周围用Ф48mm钢管设置两道护身栏杆，立杆间距3m，高出自然地坪1.5m，埋深0.8m。基坑上口边1m范围内不许堆土、堆料和停放机具。在锚喷支护上口5m范围内不许重车停留。各施工人员不许翻越护身栏杆。基坑施工期间设警示牌，夜间加设红色灯标志。8.3施工现场建立以项目经理为首、专职安全员具体负责、各施工班（组）长为当班施工安全负责人的安全管理网络，对项目施工全过程实施安全施工管理和监控。8.4项目施工全过程严格执行国家、行业及江苏省及淮安市的有关安全操作规范、规程、规定。建立安全生产台帐，定期检查、不定期抽查安全施工情况，发现不安全隐患应立即整改并做记录，每月由安全员召集有关人员召开一次安全活动会议，通报发现的安全隐患及整改情况。8.5施工现场入口处挂设安全纪律宣传牌等宣传牌，在吊车作业、钻机、电气焊作业、木工棚、高空作业等要害部分设立安全警示标志，现场挂设机械、设备及各岗位工种操作规程宣传牌。8.6第14页/共14页 施工开始前项目部在向全体施工人员作施工交底的同时，进行一次安全教育机械设备操作以岗定人，实行专人操作，特殊工种人员（包括电工、电气焊工、起重工等）必须持有效证件上岗，禁止无证上岗操作。8.7所有供配电装置、发电机组等由电工掌管，供电线路一律由电工架设、装配。施工现场供用装置、线路按有关规定安装、架设，电线、电缆的绝缘程度和电器械保护、触电保安装置的性能应符合规范要求。8.8氧气、乙炔气应分开保管，严格按操作规程作业，生活区、仓库及木工棚等易燃区域应配备黄砂箱、灭火器等消防器材。8.9吊车起吊作业应有专人指挥，机械设备开行或移位时应平衡可靠，现场大门处车辆出入有专人指挥。8.10进入施工现场的所有人员必须配戴安全帽等防护用品，禁止施工人员酒后上班，杜绝赌博、斗殴等治安事件。8.11用电人员应按规定穿带绝缘鞋和防护用品，正确使用绝缘防护用品或工具。8.12施工现场的照明线路的敷设除护套线外，分开设置或穿管敷设。8.13使用电器设备前，电工进行接线运转，正常后交操作人员使用。8.14应制定监测方案，定时定专人对边坡稳定情况进行监测或检查，排除溜方、塌方隐患。9环保措施9.1施工开始前及施工过程中按施工现场平面布置的要求合理、周密安排好施工现场，机械开行有序，物资堆放整齐，场内施工道路畅通，做好施工区域与外界的隔离封闭工作。9.2进入施工现场的施工机械、设备要求噪音低、效率高，污染物排放低，达不到要求的机械设备禁止进入施工现场。9.3夜间施工，运土车辆在现场停放时必须熄火，降低施工噪音，减少环境污染。9.4驶出施工现场的泥浆、渣土运输车辆必须保持清洁，做到不抛洒、滴、漏而污染道路。施工产生的废泥浆、污水禁止排入城市下水道。9.5锚喷支护时，空压机必须噪音低，质量完好，安放在远离办公区的位置。9.6根据现场情况，该工程仅基坑东侧有管道。土方开挖前须人工挖除基坑管道处的土方，待管道明露后方可采用机械挖土，机械开挖时由专职指挥人员指挥挖掘机开挖土方，防止该处管线的损坏。9.7挖掘机进出场必须用拖车拖至施工现场，履带式挖掘机严禁在工地第14页/共14页 混凝土路面上行走。以免破坏工地道路。9.8现场管理的关键是对废泥浆、污水及渣土的管理，钻孔产生的废泥浆应及时外运，不发生漫溢现象。9.9应注意现场照明灯具的投照方向和角度，减轻灯光污染。10效益分析10.1经济效益土钉墙支护随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短，比连续墙加内支撑、排桩加管式旋喷水泥土锚杆、排桩加预应力锚索、锚杆、地下连续墙的基坑支护型式节省造价30%以上，有较高的经济效益。10.2社会效益施工速度快、用料省，节约资源，有较好的社会效益。11应用实例江苏省淮安市XX县XX广场项目二期工程深基坑支护采用的是本工法土钉墙支护方案。二期总建筑面积约㎡，基坑支护总长度为629m，总支护面积5065㎡，根据基坑周边地质条件的差异和环境条件的不同，分四段进行设计支护：AB段：总长为116m，支护面积946㎡，竖向超前支护为φ80mm，长度4m的钢管，内配1C18的钢筋，注浆量30kg/m，间距1m，共117根；9m的土钉共有270根；6m的土钉共有90根。BC、DE、FG段：总长为236m，支护面积2137㎡，竖向超前支护为1C14的钢筋，长度1.5m，间距2m，共119根；9m的土钉共有546根。CD、EF、GG’段：总长为109m，支护面积780㎡，竖向超前支护为1C14的钢筋，长度1.5m，间距2m，共55根；9m的土钉共有146根。G’H段：总长为168m，支护面积1202㎡，竖向超前支护为1C14的钢筋，长度1.5m，间距2m，共85根；9m的土钉共有226根；7.5m的土钉共有113根；6m的土钉共有113根。第14页/共14页 根据现场实际施工情况，7#、8#、9#楼先开工，先做的是H-B段支护，该段支护2014年3月中旬开始施工，2014年5月底竣工；目前6#楼土方已经开挖结束，B-A段支护2015年8月初开始施工，2015年9月初竣工。本工法在该工程深基坑支护中成功应用，施工效率高，占用周期短，节约成本，有效的达到支护的目的，保证了现场的施工，实施效果良好，下图7为现场基坑支护完成后的效果图。第14页/共14页 图7：基坑支护现场图第14页/共14页'