河南地下车库边坡支护设计施工方案钻孔桩土钉墙

1、大宇鑫苑地下车库边坡支护设计施工方洛阳金固基础工程有限公司2011/6/22设计施工方案设计施工方案1.1 工程概况 拟建大宇鑫苑住宅小区工程场地位于新郑市航空港西路， 一期共6 栋楼房，基础开挖深约 -8.7 米，二层地下车库，其中基坑西边距离 现有住宅大约 5 米，是本次支护的重点部位，基于以上情况，车库周 边开挖环境比较复杂， 开挖时可能会产生塌方和以建建筑物下沉位移 等现象，为了保证基坑周边建筑物的安全和车库基坑的顺利开挖施 工，施工前特编制如下专项支护方案。1.2 设计依据1.2.1 大宇鑫苑住宅小区岩土工程勘察报告；1.2.2 建筑基深基坑支护技术规范( JGJ120-99)；1.

2、2.3. 建筑地基基础设计规范( GB50007-2002)；1.2.4. 土钉墙喷射混凝土支护技术规范( GB50086-2001)；1.2.5. 混凝土结构设计技术规范( GB50010-2002；1.2.6. 建筑地基基础设计规范( GB50007-2002)；1.2.7. 土层土钉设计与施工规范( CECS22-99)；1.2.8. 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001；1.2.9. 理正边坡支护软件 5.3；1.2.10.其他国家相关技术标准和要求；1.3 工程地质概况关于该基深基坑边坡支护设计所需要的地层和岩层：（1）杂填土：杂色，上部夹杂有大量的碎砖块、灰渣、建

3、筑垃圾 该层局部夹粉土薄层。层底埋深 0.30-1.80 米，层厚 0.20-3.10 米，平均厚度 0.79 米。（2）粉土：黄褐色，稍湿，可见白色钙质斑点，沙感较强、层底 埋深 1.0-5.50 米，层厚 0.6-4.5 米（3）粉砂，黄褐色，稍密，含大量泥质，局部夹粉土薄层，主要 矿物质成分为石英，层底深度为 1.3-10.7 米，平均厚度为 2.69 米。（4）粉土；地层呈黄褐色 - 夹浅褐红色，可塑，切面较光滑。局 部为粉土，黄褐色，含灰褐色斑状，饱和，中密，摇振反应 中等，无光泽反应。层底埋深 6.00-12.0m, 层厚 3.2-7.8m 。1.4 工程水文地质条件 本场地地下水

4、主要为第四系潜水，勘察期间实测地下水埋深 4 米左右，年复变化在 1.0-2.0 米左右。局部浅层由于有 薄层粉质粘土起隔水作用存有少量上层滞水。 根据含水层的埋 藏条件，为上层土体含水以及基岩裂隙水， 本场地主要受大气 降水补给，第五层以上土层综合渗透系数 0.5md, 三四层渗透 系数 6.6 md, 在本次支护范围考虑使用管井降水作业。2.0 设计方案2.1 边坡侧壁安全等级确定本工程边坡根据周边环境、开挖深度、工程地质和水文地质条件，将边坡侧壁安全等级定为二级，边坡周边范围内环境比 较复杂，支护时可能会产生坍塌， 根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99表中3.1.3中安全等级的划分

5、标准,6m以上基坑边坡工 程安全等级应二级考虑，侧壁重要性系数 Y 取 1.0，该处边坡工 程安全应按二级考虑，侧壁重要性系数 Y 取 1.0。因此该边坡工程的重点为：1.0、 确保深基坑边坡坡体的整体安全稳定，为后续的主体施工和未 来的民居安全创造良好的条件。2.0、 控制因边坡的开挖而引起的周边现有建筑物的沉降和边坡位 移，尽量较少对周边环境的影响，确保其安全。3.0、 确保边坡的土体和岩层的安全和稳定。2.2 设计原则（1）安全第一，确保深基坑边坡开挖及主体施工全过程的边坡 稳定与安全。确保现有建筑物的安全稳定。（2）有效缩短支护工期，在确保安全的情况下尽量降低工程造 价。2.3边坡支护

6、方案的论证选择 按照设计原则以及设计依据，考虑本工程现状需要着重解决 的问题，根据本工程边坡的具体情况，可采用的支护方式有：（1） 桩锚联合支护。2） 超前微型桩复合土钉墙支护( 3) 土钉墙支护。( 4) 预应力锚杆与土钉联合喷锚支护。结合我新郑市目前比较成熟的作业方法，根据本工程地质 条件、环境条件和施工期间可能的气候条件， 考虑施工的可能性， 施工后支护边坡的稳定性、安全性、耐用性，经过我单位多位专 家根据本基坑开挖深度 (在 8.7 米左右)集体分析及理论计算后， 从安全、经济、工效几方面考虑，将本工程边坡支护定为 2 个剖 面。确定本边坡工程结构 11 剖面采用护坡桩和超前微型桩复

7、合土钉墙加预应力锚杆支护体系施工， 22 剖面采用复合土钉 墙支护体系结构施工。 3-3 剖面采用挂网喷浆支护方式支护施工， 详细剖面见附图3.0 方案具体参数深基坑边坡设计使用参数(1) 超前微型桩材料采用直径48mm壁厚2mm微型桩注浆材 料采用 32.5 级水泥，水灰比 为 0.45-0.55 。微型桩桩径 150mm桩长1200mm间距800mm护坡桩采用桩径 600, 间距1500,采用C30混硬土灌注，具体详见施工图，(2) 预应力锚杆和土钉采用二级直径 18钢筋。土钉注浆材料采 用 32.5 级水泥,水灰比 为 0.45-0.55 。槽钢采用 12 槽钢 加钢板垫片。(3) 钢筋

8、网片采用直径6.5钢筋，间距300X300,搭接长度不小于 300mm。（4）加强筋采用直径 12 钢筋在钢筋网上与土钉焊接且交叉分 布。（5）喷射喷射砼C20，厚度为60-80mm（ 6 ）边坡上沿口设置挡水墙，以防止雨水流入。3、0、护坡桩施工工艺3.3.1 测量放线 依据桩基施工图纸由技术部专职人员按监理工程师批准的测量 放线方案进行放桩位， 采用钢管打眼灌白灰及钉筷子作为标志。 钻孔 可采用电动洛阳铲或者钻机。3.3.2钻机就位检查桩位合格后，便可进行钻机定位 ,钻机下必须垫枕木，并保 证钻架的平稳和牢固， 确保施工中钻架不发生移位和倾斜， 垂直度控 制在 0.3%以内 ,就位误差控制

9、在 20mm 以内。3.3.3钻孔 按照复查检合格后桩位，进行钻机就位和对中。就位时，钻机必 须平整、稳定，确保钻进过程中的钻杆垂直度v1%。根据地质条件和成孔质量要求， 决定采用正循环成孔， 根据实际需要采用原土造浆 （必要时采用加水润土） 保证孔壁稳定， 质检人员必须不定时地检查 各钻机的钻进过程中的有关技术参数（比重 1.11.2）并根据不同的 地层土质随时调整泥浆比重， 控制进尺速度和更换钻头型号， 以确保 成孔质量。3.3.4 钢筋笼制作 严格按照图纸设计要求，使用复检合格的钢筋制作，对钢筋笼要求如下： 结合实际孔深及设计图纸制作钢筋笼。每根主筋必须采用搭接焊， 连接时每个断面的接头

10、数量不得超过主筋的 50%，且两接 头断面间距不小于 1 米。两段相接时，主筋采用单面搭接，其搭接 焊缝长度不小于10d。同时保证两个接头段面不小于1米，同一断面 上接头数量不超过全筋总量的 50%。3.3.5 安放钢筋笼将检验合格的成型钢筋笼运至孔口附近， 要求在运输过程中不得 变形，下放钢筋笼要严格检查受力面是否放放置正确。 钢筋笼起吊后， 应保持其平稳 （注意保护好用于应力监测的应力计） 。首先对准孔口， 徐徐放入，入孔时保持轻、慢、稳，不得左右旋转，若遇到障碍应停 止下放，待查明原因后，方可进行。严禁高超猛落，强行下放等违章 操作。在钢筋笼安放时，必须保证整个钢筋笼质量和保护层厚度。当

11、 整笼上端第一个内环箍接近孔口时， 应及时系上吊笼标杆， 并使其中 砼灌注过程中超到能观察钢筋笼的下没和上浮情况， 从而达到设计要 求。安放导管、根据桩径的大小，确定使用 250mm 的承插式导管。3.3.6 灌注砼 砼拌制时严格按确定的配合比执行。灌注前，检查砼的坍落度 和留取试块， 测量孔深且与成孔时的深度进行分析比较， 保证孔底沉 渣不大于100m m,否则应进行二次清孔，清孔结束后，应立即灌注 砼，间隔时间不行大于 30分钟，同时如实填写记录。 为了保证砼质量，砼首批灌注量必须满足导管底端能够埋入砼面以下1.52.0m。随着水下砼的上升， 根据测绳读数和导管长度， 要适当提长和拆卸导

12、管，确保导管底端埋入砼面的深度为 26m 左右，严禁把导管提出 水下砼面。提升导管时，要避免碰动钢筋笼，并应采取有效措施，防 止钢筋笼的上浮或下沉。水下砼的灌注应连续进行，不得中断，如发 生堵管，导管进水等事故，应及时采取有效措施。灌注过程中，应分 段控制砼的灌入量，其充盈系数应控制在 1.1 1.2 之间，不得大于 1.2。为确保设计桩顶标高处砼强度达到设计值，必须控制最后一次砼的灌注（超灌高度不小于1.2m）以使其浮浆被凿除后，桩顶砼强度 达到设计值。如实填写施工记录。3.3.7 泥浆外运泥浆外运采取直接外运， 因此在每次钻进过程中或成桩后及时 外泥浆，保证泥浆参数达到技术标准 （不能因车

13、辆运行行问题而影响 成孔、成桩质量），泥浆应文明排在环保部门认可的地点，并及时回 填空桩，回填时注意保持现场平整。4.0、冠梁的施工工艺 根据设计方案，根据不同一层土方开挖完毕后即可进行冠梁的 施工，在冠梁施工之前，需将桩头破除之要求的设计标高。4.1 破桩头护坡桩为 C30 砼灌注桩，采用风镐钻破除即可，在快破到设计标 高时改用人工凿除、修平，防止超破。另外在破除前要仔细复核高， 所有桩渣全部外运。4.2 钢筋工程1、原材料要求： 进场的钢筋必须具备出厂质量证明书和试验报告 单，每捆钢筋有标牌。 对进场钢筋按规范的标准抽样做机械性能试验 或化学分析，合格后方可使用。进场的钢筋和加工好的钢筋，

14、根据钢 筋的牌号分类堆放在枕木或砖砌成的高 30cm 间距 2m 的地垄上，以 避免污垢或泥土的污染。严禁随意堆放。2、钢筋的配料：钢筋配料理是根据设计图中构件配筋图，先绘出 各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号，然后分别计算钢筋下 料长度和根数，填写配料单，经审查无误后，方可对此钢筋进行下 料加工，所以一个正确的配料单不仅是钢筋加工、成型准确的保证， 同时在钢筋安装中不会出现钢筋端部伸不到位，锚固长度不够等问 题，从而保证钢筋工程的质量。因此对钢筋配料工作必须认真审查， 严格把关。3、钢筋的下料与加工：钢筋的表面应洁净，在钢筋下料前必须 对受污染锈蚀的钢筋进行清理，对盘圆钢筋除锈工作是在其

15、冷拉调 直过程中完成；对螺纹钢筋采用自制电动除锈机来完成，并装吸尘 罩，以免损坏工人的身体和污染环境。再施工现场设置钢筋加工车 间，并配置钢筋加工机具，如调直机，切断机、弯曲杨、闪光对焊 机、套丝机等。钢筋冷拉使用卷扬机带动滑轮组的机械式冷拉工艺， 对盘圆钢筋达到调直钢筋、提高强度的目的，采用控制最大冷拉率 的方法（不超过 10%）进行质量控制，冷拉速度不宜过快。钢筋的 切割要根据钢筋加工配料单，按图纸要求的尺寸使用钢筋切断机切 断。钢筋的弯曲要根据料单所附尺寸大样图， ，使用钢筋弯曲杨将截 好的钢筋弯曲成设计要求的形状，按使用部位、规格尺寸分类码放， 挂牌标识。4、钢筋绑扎：用钢筋运输车直接

16、将加工好的钢筋半成品至施工 现场位置。冠梁钢筋绑扎时，根据设计要求弹出钢筋位置线，按设 计要求铺设钢筋，并用20#扎丝扎牢。主筋保护层35mm,按要求制 作50X 50mm的砂浆垫块，并按施工规范要求绑扎固定牢固。垂 直方向使用垫块,可在垫块中埋入 20#钢丝。5、钢筋的焊接与连接：冠梁钢筋采用闪光对焊连接。焊接设备 在操作前检修完好。保证正常运行,并符合安全规定,操作人员必须 要持证上岗。钢筋焊口要平口、清洁、无油 污杂质。对焊机容量、 电压套符合要求。3.0超前微型钢管桩施工方法及质量技术要求根据设计方案,微型钢管桩桩长 12米,刚管直径为 48刚管壁厚 2mm，桩径150mm,间距0.8

17、米。采用人工或钻机成孔的方法进行施 工,各道工序实行平行作业,依次有序地进行。3.1微型钢管桩施工顺序；测量放线-人工成孔-制作轻型钢管桩 t安装轻型钢管桩t注浆t封孔。3.2施工方法1 凿 孔： 采用洛阳铲或钻机机成孔位，孔位布置结合现场实 际情况进行测量画线， 标出孔位，如遇障碍物可适当调整孔位， 孔口标高按实际自然地坪控制，按设计要求的孔长、孔的俯角 和孔径进行凿孔，严格注意质量，逐孔进行验收记录，不合格 者为废孔，重打。2 修孔：先准确确定孔的直径，按设计孔的直径采用人工修整， 如遇障碍物可适当调整。3微型钢管桩安放：按照设计规定的微型钢管桩的长度、直径， 加工合格的杆体，安放微型钢管

18、桩时间，微型钢管桩处于孔的 中心位置。4 注浆：在安装微型钢管桩的孔内注入纯水泥浆，确保微型钢 管桩与孔壁之间注满水泥浆，注浆应由里向外注，需将注浆管 插入孔内距底约 0.5-1.0m 处，用废编织袋封堵孔口， 防止浆液 外流。在第一次注浆结束后 4 小时进行二次加压注浆。5.3 施工质量及验收标准（1）认真讨论加固技术方案，做好向施工人员技术交底工作，使 大家明确施工工艺，技术要领和质量标准。（2）对微型钢管桩的安装、 注浆等关键工序实行工程技术人员跟 班作业，确保质量符合设计要求。（3）实行全面质量管理，对每一道工序严把质量关，符合以下质 量标准： 凿孔：孔的水平、垂直间距，允许误差士 1

19、50mm孔径允许误差士 10mm孔深允许误差士 100mm 制微型钢管桩制作：按设计选准材径、长度不料，误差允许值 为士 50mm。 微型钢管桩安装：检验材径，长度和稳中架要符合本孔要求， 对号入座。 搅拌浆液：严格按设计要求 0.45-0.5的水灰比配料，搅拌均 匀。 注浆作业：首先，将符合孔深要求的注浆管插入孔内（距孔底0.5-1.0m ）,从里向外逐步撤注浆，达到孔口稍有溢流现象，即行堵 口封死。4.1 支护施工顺序 ；修坡-钻孔-安装土钉-注浆-挂钢筋网-焊加强筋-喷射砼-养 护。4.2 施工方法（ 1） 修坡：先准确确定坡顶和坡角线，按设计坡度采用人工修 整，如遇障碍物坡度可适当调整

20、。（ 2） 凿 孔： 采用洛阳铲成孔位布置结合现场实际情况进行 测量画线，标出孔位，如遇障碍物可适当调整孔位，孔口标高 按实际自然地坪控制，按设计要求的孔长、孔的俯角和孔径进 行凿孔，严格注意质量， 逐孔进行验收记录， 不合格者为废孔， 重打。（3） 土钉安放：按照设计规定的土钉的长度、直径，加工合格的杆体，为使土钉处于孔的中心位置，每隔1.2-1.5m焊接一个 居中支架，将土钉体安放在孔内。(4) 注浆：在安装土钉钢筋的孔内注入 0.45-0.5 纯水泥浆，压 力不低度于0.4Mpa,确保土钉与孔壁之间注满水泥浆，注浆 应由里向外注， 需将注浆管插入孔内距底约 0.5-1.0m 处，用废 编

21、织袋封堵孔口，防止浆液外流。(5) 挂网：在修好的边坡坡面上，按各坡面设计要求，铺上一层C 6.5钢筋网，网筋之间用扎丝间隔绑扎，钢筋搭接要牢。(6) 加强筋焊结：等注浆、绑扎网片施工完成后，用012钢筋纵横向将土钉头连接起来，焊在杆体上，各焊接点必须牢固。( 7)喷砼：在上述工序完成后，即可喷射面层砼，厚度按设计要 求喷涂60-80mm,配合比现场取样验配制，水泥标号 32.5普 通水泥，强度达到C20,要求表面基本平整。5.0 施工质量及验收标准( 1 )认真讨论支护技术方案，做好向施工人员技术交底工作，使 大家明确施工工艺，技术要领和质量标准。( 2)对土钉的安装、注浆、喷砼、焊接等关键

22、工序实行工程技术 人员跟班作业，确保质量符合设计要求。( 3)实行全面质量管理，对每一道工序严把质量关，符合以下质 量标准： 凿孔：孔的水平、垂直间距，允许误差士 150mm孔径允许误差士 10mm孔深允许误差士 100mm 挂钢筋网：网格允许误差士 20mm经、纬筋搭接点用扎丝扎牢， 搭接长度不小于 300mm。 土钉的制作：按设计选准材径、长度下料，误差允许值为士 50mm稳中支架间距1.5-2m 个，焊牢。 土钉的安装： 检验材径，长度和稳中架要符合本孔要求，对号 入座。 搅拌浆液： 严格按设计要求 0.45-0.55 的水灰比配料， 搅拌均 匀。 注浆作业：首先，将符合孔深要求的注浆管

23、插入孔内（距孔底 0 . 5- 1 . 0 m ）,从里向外逐步撤注浆，达到孔口稍有溢流现象，注浆压 力不小于0.4Mpa,即行堵口封死。 喷 砼：严格按设计要求比例配料搅拌均匀， 喷砼时喷浆手要 垂直层面喷，注意观察料的水量（不得有干料现象）和回弹情况，及 时调整喷浆水量和距离，抽取砼试块。严格掌握喷层厚度，表面平整 度要求士 30mm喷砼前，由专人负责检查土钉制作、注浆、挂网等质 量是否符合设计要求， 下达喷砼指令后才能开始喷砼。 做好砼的取样 以及砼的养护工作。锚杆张拉以及钢梁的安装锚杆钢梁可在二次注浆完成 3 天后安装在锚杆头部， 锚杆张拉应 在注浆 7 天后进行。6.0 施工监测与应

24、急措施6.1 边坡安全等级根据建筑基坑支护技术规程（JGJI20-99 ）第3.1.3条本工程基 坑安全等级为“二级”。施工监测的目的 （1）为边坡开挖、支护信息法提供有利的科学依据。（2）通过监测，保护周边道路和周围建筑物的安全。6.2 基坑安全监控内容本基坑工程属二级基坑， 根据基坑周边环境条件， 监控内容包括：（ 1） 支护结构水平位移观测（ 2） 基坑周边临近的道路和建筑物沉降观测6.3 测量仪器及方法根据建筑变形测量规程（JGJ/T8-97）中的有关规定，选择安全监测仪器及措施方法。观测方法（1）基坑侧壁的水平移采用精度不低于 DJ2 级经纬的设备观测，按 视准线法施测；（2）建筑物

25、的沉降监测采用精度不低于 DSI 级水准仪的设备观测，按测微法施测；6.4 允许变形控制 根据实际监测数据对基坑工程作出险情预报，是一个极其严肃的 技术问题，必须根据工程的具体情况，综合考虑各种实际因素， 在实测数据的基础上及时做出判断。允许变形标准有两种指标， 其一是变形容许（累计变形），其二是变化速率。这两种指标中 任何一种达到警戒限值都应及时做出判断，形成决策。6.5 基坑边坡及地面变形监控(1)基坑变形的监控值根据建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002中第7.1.7条规定，基坑边坡及周边地面允许变形值应符合下表：基坑变形的监控值基坑类别支护体顶位移支护结构墙体最大位移地面最大沉降二级基坑3cm3cm3cm(2)水平位移速率控制连续3日水平移速率达到2mm/d;应预报警。6.6邻近建筑物沉降控制(1)根据建筑地基基础设计规范 GB50007-2002中第534条规定，建筑物允许变形值应符合下表：建筑物允许变形值变形特征中、低压缩性土高压缩性土砌体承重结构基础局部倾斜0.0020.003(2) 设