土钉挡墙基坑支护工法文本Word文档下载推荐.docx
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编制
简大桥
刘松林
陈向东
工程师
注册安全工程师
公司科技处处长
机施分公司主任工师
公司科技处职员
审核
冯锦华
高级工程师
公司总工程师
审批
王鸿尧
会签日期:
2002年7月
印制150份发至各分公司及项目经理部、公司质安处、生产技术处
目录
1、前言……………………………………………………………………3
2、工法特点………………………………………………………………3
3、适用范围………………………………………………………………3
4、工艺原理………………………………………………………………4
5、施工工艺流程及操作要点……………………………………………5
6、原材料与机械设备……………………………………………………8
7、质量控制………………………………………………………………9
8、安全措施………………………………………………………………11
9、环保措施………………………………………………………………12
10、效益与施工效率分析…………………………………………………12
11、应用实例……………………………………………………………13
土钉档墙基坑支护工法
1.前言
土钉支护作为一种基坑支护形式,具有开挖放坡及变形位移小、土方量少、工程造价低,施工速度快,且不影响相邻建筑物基础安全等优点。
近年来我公司在学习、吸收国内外先进施工技术的基础上,通过工艺创新、工法提炼,逐步形成了一整套先进的施工方法和工艺。
并先后在柳州饭店综合楼、广西医科大一附院内科大楼、广西区二招B11、G14两栋部长级别墅、南宁华城公寓、柳钢体育馆、柳微冲压车间等工程中获得成功应用,取得了较好的社会效益和经济效益。
现根据CECS96:
97规范并结合本公司近几年来的工程实践,以及区内岩土分布地貌地形特点,编制了本土钉墙基坑支护工法。
2.工法特点
2.1较合理地利用坑边土体的自承载能力,将土作为支护结构墙的一部分。
2.2结构轻型、柔性大,有良好的抗震性和延性。
2.3施工便捷、安全、土钉的制作与成孔简单易行,且灵活机动,便于根据现场监测的变形数据和特殊情况,及时变更设计或采取合理的补救措施。
2.4施工无需专门的专用场地,对于施工场地狭小、放坡困难,有相邻建筑、大型护坡施工设备不能进场时,该技术显示出独特的优越性。
2.5稳定可靠,支护后边坡位移小,水平位移一般为基坑深度的0.1%、0.2%,最大不超0.3%,有一定的超载能力。
2.6工期短、可以随开挖随支护,占用施工工期少。
2.7与其他支护类型相比、费用低、较经济。
3.适用范围
3.1土钉墙支护的应用范围;
3.1.1基坑工程应急支护;
3.1.2基坑工程应急抢险;
3.1.3斜坡面的稳定;
3.1.4成钉的方式方法与预应力锚杆相似可以延伸。
3.1.5结合桩基支护可形成复合式土钉挡土墙。
3.2适用条件:
土钉墙支护一般适用于地下水位以上或进行人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的粘性土,胶结或弱胶结(包括毛细水粘法)的粉土、砂、土和圆砾、填土;
随着土钉墙理论与施工技术的不断成熟,在经过大量工程实践后,土钉墙支护在杂填土、松散土、软塑土或流塑土、软弱土中也得以应用,并可与砼灌注桩、钢板桩或在地下水位以上的土层与止水帷幕等配合使用进行,从而扩大了土钉墙支护的使用范围。
采用土钉墙支护的基坑经济深度4~12m。
4.工艺原理
4.1土钉墙支护的作用机理:
土钉通过滑裂面将坑缘周边土体加固,土钉与土体共同协作受力工作,提高了原状土强度和刚度,形成复合土体如同重力式挡土墙。
这种土体在受力条件改变的情况下,土体必然发生相应变形,通过土钉加固体与土的摩擦力,使土钉被动受拉而给土体以约束加固使其稳定,它由一定间距的土钉群,被加固的原状土体,喷射砼面层和必要的防水系统组成。
4.2工程性能
4.2.1土钉墙支护变形较小,最大水平位移发生于墙体顶部,越往下越小,土钉墙支护体内的水平位移随距离墙面增大而减小。
4.2.2土钉内的拉力分布是不均匀的,一般呈现中间大,两端小的规律,土体产生微小应变才能使土钉受力。
4.2.3采用密集土钉加固的土钉墙支护性能理论上类似重力式挡土墙,破坏时最常沿滑裂面滑移,土钉在接近尾部处被拨出。
4.2.4在土钉支护整体破坏以前,喷射砼面层和土钉端部一般不会产生破坏。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程:
施工方案、施工准备开挖(机状作业时必须配合土钉留出作业平台)清理边坡孔位布点机械成孔安置土钉钢筋(或顶入钢管)压力注浆铺设钢筋网排水孔安放喷射砼面层开挖下一步平台监测点布设。
基坑内排水和坡顶排水可紧密结合工程进度及时进行,直至施工完毕。
5.2操作要点:
5.2.1施工准备工作:
1认真学习规范,熟悉设计图纸,以书面形式向甲方索取地下障碍物、管线位置图,了解工程的质量要求以及施工中的监控内容,编写施工方案。
2施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准点、变形观测点等,并在设置后加以妥当保护。
3组织项目管理小组及专业施工队组,对施工人员进行班前技术、安全交底,并完成各级审核、审批程序。
4按照施工方案选择施工机具与工艺,并检查设备运转情况,安排现场水、电、照明及施工工作面,材料进场后做好原材料的检验与砼、水泥浆的试配。
5.2.2开挖:
1土钉墙支护应按施工方案规定的分层开挖深度按作业顺序施工,在完成上层作业面的土钉与喷射砼以前,不得进行下一层深度的开挖。
2当用机械进行土方作业时,严禁边壁出现超挖或造成边壁土松动,当基坑边线较长,可分段作业开挖,分段作业长度宜10~20m。
3支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。
应尽量缩短边壁土体的裸露时间,对自立能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂、土必须立即进行支护。
4为防止基坑边坡的裸露土体发生塌陷,对于易塌陷的土体应该因地制宜的采取相应措施给予妥善的临时支护。
5开挖过程中如遇到土质与原设计有差异情况应及时反馈给设计人员。
5.2.3清理边坡。
基坑开挖后,基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削边坡,以达到设计规定的坡度和适当的平整度。
5.2.4孔位布点:
土钉成孔前,应按设计要求定出孔位并做出标记和编号,同时定出试拔的土层和位置。
5.2.5成孔:
为提高工作效率应尽量采用机械成孔,其位置偏差不得大于150mm,水平倾角误差不得大于3º
,孔径允许偏差为+20mm~-5mm,孔深允许误差为+200mm~-50mm。
成孔过程中遇有障碍物需调整时,不得影响支护安全。
成孔后要进行清孔检查,对塌孔处应及时处理。
5.2.6置钉及注浆:
1穿入钢筋,在直径16~32mm的Ⅱ级或Ⅲ级钢筋上设置定位架,保证钢筋处于孔的中心部位,支架沿钉长的间距2~3m左右,支架的构造应不妨碍注浆液的自由流动。
2注浆:
成孔后应及时将土钉钢筋置入孔中,可采用重力、低压(0.4~0.6Mpa)或高压(1~2Mpa)方法按配比将水泥浆或砂浆注入孔中。
重力注浆以满孔为止,但需1~2次补浆;
压力注浆采用2次注浆法,并在钻孔口设置止浆塞和排气孔;
注浆导管应插入孔底,以低压注浆,同时将导管以匀速缓慢撒出,导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下,保证孔中气体能全部逸出。
导管离孔口0.5~1m时高压注满,并保持高压3~5min;
采用钢管时应使用高压注浆,注满后及时封堵,让压力缓慢扩散;
注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注浆早期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。
对成孔、穿置钢筋和注浆应按相应的孔洞编号做好记录,以备检查验收。
5.2.7铺设钢筋网片:
钢筋网片的铺设应按设计图的要求进行,一般为6~8mm盘条钢筋焊接或绑扎而成,网格尺寸150~300mm。
在喷射砼之前,面层内的钢筋网片应牢固的固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。
钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在砼喷射的情况下不应出现振动并做好钢筋隐蔽记录。
喷射砼时必须做好操作人员的防护,尽量站在上风口向下风口喷射。
5.2.8喷射砼面层:
1喷射砼时喷射顺序应自下而上。
喷头与受喷面距离宜控制在0.8~1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,在钢筋部位应先喷钢筋后方,然后再喷填钢筋前方,防止在钢筋背面出现空隙。
也可在铺设钢筋网片之前初喷一次,铺设网片之后再进行复喷,一次喷射厚度不宜小于40mm,喷射砼前应先向边壁土层喷水润湿;
喷射时应加入速凝剂以提高砼的凝速度,防止砼塌落。
2为保证喷射砼的厚度,可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。
当面层砼厚度超过100mm时应分二次喷射,每次喷射厚度宜为50~70mm。
对施工缝处的钢筋网片应适当的遮挡,防止砼污染下一施工段的钢筋,在继续进行下一步喷射砼作业时,应仔细清除残留施工缝结合面上的浮浆层和松散碎屑,并喷水使之润湿,为使施工缝搭接方便,每层下部300mm可喷成45º
的斜面形状。
3喷射砼终凝后2h,应根据当地条件,采取连续喷水养护5~7天。
4土钉墙支护最下一步的喷射砼面层宜插入基坑底部以下,深度不小于0.2m,在基坑顶部也宜设置宽度为1~2m的喷射砼护顶。
5.2.9排水系统:
1土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工,应采取的排水措施包括地表排水,支护内部排水。
2基坑顶部四周应做散水和排水沟,坑内设置排水沟和集水坑,并与边壁保留0.5~1m的距离,集水坑内积水应及时抽出。
3如基坑侧壁水压较大时可在支护面层背部插入长度400~600mm,直径不小于400mm的水平导水管,外端伸出支护面层,间距1.5~2m,以便将砼面层后的积水排出。
6.原材料与机械设备
6.1原材料:
水泥:
可采用强度等级为32.5Mpa的普通硅酸盐,矿渣硅酸盐水泥、砂、石子、采用细度摸数不小于2.3m中砂和粒径大于12mm的细石,砂含泥量不大于3%,石子含泥量不大于2%。
钢筋、钢管:
Ⅱ级或Ⅲ级钢筋,直径18~32mm;
盘条钢筋6~8mm,直径48mm钢管。
外加剂:
采用符合有关规范要求的早强剂、膨胀剂和速凝剂。
6.2施工机械设备:
(见表1)
表1机械设备一览表
设备名称
规格、型号
数量
用途
空压机
9m3/min
1台
喷射砼
注浆机
1.8m3/h
土钉注浆用
砼喷射机
5m3/h
喷射砼用
切割机
普通
钢筋下料、加工土钉用
经纬仪、水准仪
各1台
放线、监测用
钻孔机
10kw
3台
土钉成孔用
电焊机
钢筋焊接、加工土钉用
搅拌机
0.2m3
搅拌水泥浆用
7.质量控制
7.1质量要求:
技术员负责进行技术交底,按设计施工图的参数进行施工,整理技术资料及处理施工时发生的变更情况,及时与设计单位、建设单位取得联系;
质量员监督施工质量,并作好质量记录(见表2),发现问题及时与技术员联系解决。
并严格按照《基坑土钉支护技术规程》CECS96:
97中的要求执行。
表2土钉支护工程质量检验评定表
工程名称:
项目
质量情况
保证项目
1.施工方案及施工图
2.土钉钢筋(钢管)的长度、注浆压力、注浆配合比等符合施工规范和方案的要求。
3.喷射砼配合比,上下引排水符
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