天水项目钢管锚杆喷射混凝土边坡支护(技术案例)

1、钢管锚杆喷射混凝土边坡支护施工 技术案例技 术 名 称：钢管锚杆喷射混凝土边坡支护施工技术技 术 类 型：新技术、新工艺，提高劳动生产率、节能环保项 目 负 责 人：石允茂编 制 日 期：2016年 8 月10日1、 技术概况天水热源厂煤库及煤库输煤廊段施工，基坑周围环境复杂，开挖范围有限、实际开挖深度达8.5m、安全要求高，由于该建筑为大型工业厂房，地下基础往往埋置较深，在施工现场空间比较小或者不适合放坡的情况下，一般先采用边坡支护，再进行土方开挖。采用钢管锚杆喷射混凝土边坡支护施工工法，能加快施工进度，确保工程质量，提高施工效率。它操作工艺简单，减少了土方开挖量，减少了施工空间。材料为钢筋

2、、钢管、水泥、砂石，便于取材。施工速度快，安全有保障，需要的施工人员少，工人劳动强度低，在人员熟练操作的前提下，能进行高效率的边坡支护作业，具有广阔的行业前景。2、 项目描述2.1项目概况本工程结构体系为型钢砼框架结构，煤库为连续两跨现浇混凝土排架单层工业厂房，平面尺寸：60×90m，高度22.15m，建筑面积5886.80m2。6m标高以下墙体为混凝土挡土墙，6m以上为200厚MU10级KM空心砖，0.3m以下墙体及结构采用抗渗混凝土。基础采用有限筏板基础，煤廊部分基底标高-9.20m。2.2施工方法施工流程为： 制作钢管锚杆开挖基坑冲击送锚注浆修坡编网喷射混凝土开挖下层土。为了避

3、免因基坑开挖引起土体应力场和应变场的过大变化，基坑开挖必须分层分段跳挖，边开挖边支护，不得超挖。（制作好的带孔钢管锚杆）（支护立面图）（支护剖面图）（支护端部详图）2.2操作要点及难点2.2.1确保基坑施工稳定性的支护措施为确保基坑边坡安全，在基坑开挖过程中必须严格控制边坡土体的侧向变形。为此，拟采取以下技术措施：1.在施工过程中建立动态设计体系。设5个变形观测点，注意监测每层钢管锚杆支护后的变形量和变形速率，不得超过5mm，以便及时调整下层钢管锚杆的支护参数，保证边坡的总位移沉降量控制在安全范围之内，即总位移不得超过25mm。2. 在土层中设计长钢管锚杆，增加侧向支护抗力，限制地表变形。3.

4、 钢管锚杆采用全长注浆，因粉土层孔隙大，可充分发挥密排钢管锚杆改善土体的性能，达到同时提高圆砾层土体强度的目的。4. 限制每层开挖长度（不超过25米）和深度（不超过2.0米）以控制施工过程中的边坡变形。5. 全部锚头采用单横钢筋通长连接，以提高整体刚度。通过以上措施，为该边坡提供了足够的侧向抗力，而且增强了整体刚度。使钢管锚杆、注浆体、网喷混凝土护面形成了一个整体，从而保证基坑边坡的安全。2.2.2钢管锚杆及注浆施工钢管锚杆采用冲击器打入设计深度后，均采用压力注浆，水灰比为0.5。由于水泥注浆体的强度远大于土体强度，因此，钢管锚杆设计中水泥浆体的强度不是控制参数。钢管锚杆采用DN40锚管加工制

5、作成花管，为了便入送入土体，钢管端部压扁，花管制作孔径68mm，间距300mm，端部2米不设置小孔，孔与孔之间成梅花型布置。2.2.3 网喷砼护面施工网喷砼护面的作用主要是限制钢管锚杆之间土体的变形，将土体侧向压力有效地传递给钢管锚杆，并调整相邻钢管锚杆的受力状态。根据全长注浆钢管锚杆的受力分析，锚头和面层受力较小，因此面层不必太厚。网喷砼护面参数为：支护护面网筋为6.5 250×250，喷射混凝土厚度为8cm，强度为C20。喷射砼配比为：水泥1：砂石4：水0.4。根据地质条件的不同，增加添加剂。同时应注意锚体和网片的连接可靠，因钢管锚杆全长注浆，注浆体主要承担散力作用，锚头的拉力不

6、大，故全部采用14单通筋和314钢筋300mm井字型点焊连接压6.5 250×250网片。2.2.4质量控制标准及措施严格按照建筑基坑工程技术规范（DB62/25-3001-2000）、建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012）的有关规定施工。质量允许偏差见表1.参数设计1)基坑边坡安全等级整体按二级考虑，工程重要性系数1.0。2)基坑稳定安全系数1.30，抗滑安全系数1.30，抗拉拔安全系数1.60。 3)基坑周边无重要建筑物，按均布荷载20KN/m2考虑。4)根据该场地岩土工程勘察报告，并结合周边实际情况，具体参数确定如下：土力学参数表 参 数地 层（KN/m3）C(KPa

7、)(°)H(m)粉 土16.016.0232.0圆 砾20.03.0403.0砂 岩20.028.0302.5圆 砾20.03.0402.0泥 岩19.012.024-2.计算模型1)基坑边坡潜在滑移面按坡脚圆弧进行分析；2)考虑土体为变形体，钢管锚杆同时受拉力和剪力作用； 3)计算极限平衡条件下所需总锚固力和总不平衡力矩。3.计算结果根据上述计算模型及土力学参数表中的土力学参数，对基坑边坡进行了稳定性计算。计算结果表明：基坑内部稳定安全系数1.92>1.30， 可见，边坡整体稳定。支护坡度1:1.4，共设计4排钢管锚杆，自上而下长度分别为8m、6m、5m、4m、钢管钢管锚杆D

8、N40，垂直间距1.6m，水平间距1.5m，呈梅花型布置。钢管钢管锚杆支护施工参数表项 目坑 深（m）锚排号锚长(m)钢管锚杆排距(m)水平间距(m)钢管锚体(mm)钢管锚杆打设角(°)喷锚混凝土护面参 数基坑支护8.018.01.61.5DN4010网筋6.5250×250，喷射混凝土厚度为8cm，强度为C2026.01.61.5DN4035.01.61.5DN4044.01.61.5DN404、质量保证措施1）、水泥混凝土各种原材料必须符合设计要求，并经检验合格。砂石含泥量不得超过1%，水泥要在有效使用期内。2）、严格按配合比计量并拌制砂浆，保证砂浆拌合时间、均匀程度，

9、以使砂浆强度不低于M20，同时加强过程监控，做好试件取样。3）、边坡喷射混凝土厚度要符合设计要求。4）、喷射混凝终凝后，应喷水养护。5、安全措施1）、建立安全保证体系及项目安全生产责任制，把安全责任落实到人，并设专职安全员。2）、现场施工用电严格按照施工方案执行。3）、特殊工种必须经过专业培训并且合格，并持有专业主管部门签发的合格证方能上岗，严禁无证人员操作。4）、作业平台或可移动架子应搭设牢固，设置栏杆、安全网等防护装置。移动简易台架时，严禁有人在上面作业。5）、施工期间要有专职电工值班，不允许操作工人擅自接电。6）、电焊机、注浆机、喷射机等机械设备在施工前要检查试运行，若有问题，要及时修理

10、或更换处理。7）、操作工人要按要求佩戴安全帽，机械操作人员要穿雨靴，戴绝缘橡胶手套，防止漏电伤人。6、环保措施1）、对施工作业班组进行环境保护、污染防护意识教育，动员全体施工人员自觉维护环境卫生，做好污染防护工作。2）、制定相关卫生管理制度，保持施工现场卫生及时清理，确保卫生干净整洁。3）、尽量减少施工机械噪声危害。对于来自施工机械和运输车辆的施工噪音，为保护施工人员的健康，合理安排工作人员轮流操作机械。对施工时间加以严格控制，保护施工现场附近居民夜间休息。4）、水泥选用散装水泥，避免袋装水泥在施工过程中产生大量粉尘；5）、拌和设备应有较好的密封，或有防尘设备；6）、施工通道、拌和场等场所应经

11、常洒水处理，保持水分，以免扬尘。三、信息采集小组概况和管理3.1小组概况组长：石允茂组员：李林组员：宋大勇组员：薛亚军班组三班组二班组一3.2小组制度及活动成果1）本次小组活动周期为3个月；2）每月召开4次小组会议；3）根据实际数据统计，相比加工钢筋锚杆节省人工100个工日×150元/工日=15000元；钢管相比钢筋节约材料0.669kg/m×5.75×520×3000元/吨=6000元,累计节约费用约2.1万元。4）本工法节能环保，没有污染，对周围生态化环境的影响降到最低，符合高效低耗、节能环保的要求，施工现场干净整洁。5）编制技术交底两份；3.3技术应用情况（图1：安装完钢管锚杆） （图2：喷浆机）五、效益分析1、本工法质量控制易行，成孔质量更容易保证，不会产生塌孔，继续保持了传统锚杆的优点。2、本工法节省了不少的施工费用，经济效益显著。以十二冶西北分公司天水秦州热源厂项