高切坡喷锚支护工程施工方案

涪陵江东涪陵江东堤防堤防拆迁安置小区二期工拆迁安置小区二期工程 程 高高 切切 坡坡 施施 工工 方方 案案 编制单位 重庆市泰诚建设工程有限公司 审 批 人 审核 人 编制 人 内部编码 001 页码 1 21 2 一 工程概况及地质情况 一 工程概况及地质情况 涪陵江东堤防拆迁安置房二期工程 位于涪陵区江东办事处磨 盘沟大桥南桥头半山腰 本工程包括 7 8 a 8 b 9 10 11 12 13 共 8 栋楼和地下车库一栋 其中 7 8 a 8 b 楼为多层建筑 建筑层数 6 层 建筑高度 18 米 9 10 11 12 13 5 栋楼为高层 建筑层数 18 层 建筑高度 59 米 总建筑面积约 52000 本工程整个小区为坡地建筑 所有栋号中其 0 000 标高高差 16 米 最高处单体工程 0 000 标高与原始地貌标高高差为 14 米左右 及本工程 11 12 13 楼南侧为高切坡 在开挖时虽然按设计要求 进行放坡处理且岩层较稳定 但由于地表荷载大 如果暴露时间过长 会有塌方的隐患 通过设计 业主 监理等单位相关人员现场踏勘 决定采用喷锚形式对其高切坡进行支护 从实际开挖情况看 其 地质状况为 上部约 2 m 范围为种 植土 下部约 12m 范围内为灰黄色砂质泥岩及浅灰色砂岩 整体 性较差 二 施工内容及施工工艺二 施工内容及施工工艺 1 施工内容 边坡土石方开挖 搭设落地式双排钢管脚手架 钻锚杆锚孔 锚杆灌浆 绑扎钢筋网片 喷浆 3 2 施工工艺 边坡土石方开挖 搭设落地式双排钢管脚手架 钻锚杆锚孔 锚杆灌浆 绑扎钢筋网片 喷射混凝土面层 首先用挖掘机按 1 0 3 的坡度将表面种植土去除 之后 1 沿岩层坡度留设 2 米宽安全马道 然后用挖掘机及液压破碎机对 表土以下岩层边坡按设计要求 坡比不小于1 0 3 土的石方进行开 挖 边挖边修坡 使其坡面尽量平整 降低喷射混凝土耗量 土石方开挖 修整完毕后 将坡底清平 然后搭设双排 2 落地式钢管脚手架 搭设高度 12 米 该脚手架作为施工上人及钻 孔机械的操作架 搭设时必须保证其稳定性 脚手架计算书附后 脚手架搭设完毕后进行锚杆钻孔 钻孔大小 深度及锚杆 3 做法详下图 4 3 0m 3 0m 3 0m 3 0m 5 a 特殊地段根据地质情况锚杆长度可调整 钻孔 前攻钻成孔 技术质量要求 孔径 91mm 孔深根据基岩完整情况实际确定 但最少不低 于设计孔深最低限度 锚孔夹角为 200 孔位遇障碍物时 根据实 际情况做出调整 成孔完毕后 用空压机送风将孔内灰尘高压吹净 然后报验 检查验收 b 注浆 注浆采用纯水泥浆 为了加快施工速度 注浆液中加早强剂 技术质量要求 水灰比为 0 45 注浆压力按设计要求执行 普通硅酸盐水 泥 p c 42 5 水泥 掺入水泥用量 3 复合型早强外加剂 锚杆灌浆完毕且通过抗拔试验检测合格后 用3m3 空压 4 机配合风镐及人工 将切坡表面进行清平 之后才进行钢筋网绑 扎 按设计要求 钢筋网片为 10 160 双层双向 保护层厚度为 30mm 双层钢筋网片用 8 480 单支箍拉结 且呈梅花形布置 网片钢筋用电焊 480 梅花形点焊固定 钢筋接长 采用绑扎搭接 搭接长度满足现行相关规范要求 6 由于本边坡高度较大 约 12m 喷浆护坡厚度较厚 5 150mm 厚 所以必须采用多次喷射混凝土才能成型 钢筋网片和锚杆头焊接好以后 立即进行喷射砼作业 为了加 快施工速度 砼中加早强剂 喷射时 喷枪距作业面控制在前 1 1 5m 距离 水灰比 所用材料必须符合设计要求 喷射砼的程 序是 砼喷射机将水泥砂石料 添加剂均匀通过管路 用风压机送 到作业面 在作业面的枪头处通过风压在向外喷射时均匀的混合在 一起 喷至作业面 砼喷射总厚度为 150mm 分三次喷射 待做 完锚杆注浆及网片以后 进行第一次喷射 第一次喷射厚度50 再进行第二次喷射 直至完成 技术质量要求 1 材料 中砂 碎石或豆石 粒径小于 15mm a 配比 重量比 普通硅酸盐水泥 p c 42 5 水泥 1 砂 2 1 碎石 1 86 水 0 45 根据地质情况可加 3 速凝剂 水泥重量比 配料的搅拌 上料前初拌 上料后水泥砂石经过喷浆机和输 送料管混合 即可达到均拌目的 砼强度 C30 3 施工组织机构人员 支护队设项目负责人 1 名 队长 1 名 下设钻孔组 10 人 注浆组 5 人 喷射组 8 人 制锚组 5 人 修坡 编网组 5 人 各组设组长 1 名 空压机 1 人 电工 1 人 材料员 1 人 施工管理员 2 人 后勤 1 人 7 4 设备安排 注浆机 2 台 喷浆机 1 台 空压机 1 台 电焊机 1 台 卷扬 机 1 台 高空风管 50 米 高压注浆管 100 米 喷料管 100 米 其他配套工具一批 5 安全施工 施工前 施工中 施工后 必须对塌方区的边坡和 地貌的位 移和沉降进行定时观测 施工中 通过观测及时发现问题 及时采 取措施 保证安全施工 在距切坡 1 5 米以外搭设防护栏 禁止外来人员进入施工现场 同时悬挂醒目的标识标牌提醒场内外人员注意安全 6 落地架计算书 钢管脚手架的计算参照 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技 术规范 JGJ130 2001 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 建筑结构 荷载规范 GB 50009 2001 钢结构设计规范 GB 50017 2003 等规范 一 参数信息 1 1 脚手架参数脚手架参数 搭设尺寸为 立杆的纵距为 1 20米 立杆的横距为1 05米 立杆的步距为1 80 米 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 12 0 米 立杆采用 单立管 内排架距离墙长度为0 30米 8 大横杆在上 搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 采用的钢管类型为 48 3 5 横杆与立杆连接方式为单扣件 扣件抗滑承载力系数为 0 80 连墙件采用两步三跨 竖向间距 3 60 米 水平间距3 60 米 采用扣件连接 连墙件连接方式为双扣件 2 2 活荷载参数活荷载参数 施工荷载均布参数 kN m2 3 000 脚手架用途 结构脚手架 同时施工层数 2 3 3 风荷载参数风荷载参数 重庆省重庆地区 基本风压为0 40 风荷载高度变化系数 z 为0 84 风荷载体型系数 s为0 65 考虑风荷载 4 4 静荷载参数静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准 kN m2 0 1161 脚手板自重标准值 kN m2 0 350 栏杆挡脚板自重标准值 kN m2 0 110 安全设施与安全网 kN m2 0 005 脚手板铺设层数 4 脚手板类别 竹串片脚手板 栏杆挡板类别 栏杆冲压钢 5 5 地基参数地基参数 9 地基土类型 岩石 地基承载力标准值 kN m2 500 00 基础底面扩展面积 m2 0 09 基础降低系数 0 40 ala 落地脚手架侧立面图 切坡外表面 10 二 大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算 大横杆在小横 杆的上面 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆 的最大弯矩和变形 1 均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1 0 038 kN m 脚手板的荷载标准值 P2 0 350 1 050 2 1 0 123 kN m 活荷载标准值 Q 3 000 1 050 2 1 1 050 kN m 静荷载的计算值 q1 1 2 0 038 1 2 0 123 0 193 kN m 活荷载的计算值 q2 1 4 1 050 1 470 kN m 大横杆计算荷载组合简图 跨中最大弯矩和跨中最大挠度 大横杆计算荷载组合简图 支座最大弯矩 11 2 强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯距计算公式如下 跨中最大弯距为 M1max 0 08 0 193 1 2002 0 10 1 470 1 2002 0 234 kN m 支座最大弯距计算公式如下 支座最大弯距为 M2max 0 10 0 193 1 2002 0 117 1 470 1 2002 0 275 kN m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 Max 0 234 106 0 275 106 5080 0 54 134 N mm2 大横杆的抗弯强度 54 134 N mm2 小于 f 205 0 N mm2 满足要求 3 挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下 静荷载标准值 q1 P1 P2 0 038 0 123 0 161 kN m 活荷载标准值 q2 Q 1 050 kN m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 12 V 0 677 0 161 1200 04 100 2 06 105 121900 0 0 990 1 05 0 1200 04 100 2 06 105 121900 0 0 948 mm 脚手板 纵向 受弯构件的容许挠度为 l 150与10 mm 请参 考规范表5 1 8 大横杆的最大挠度小于 1200 0 150 mm 或者 10 mm 满足要 求 三 小横杆的计算 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算 大横杆在小横杆的 上面 用大横杆支座的最大反力计算值 在最不利荷载布置下计 算小横杆的最大弯矩和变形 1 荷载值计算 大横杆的自重标准值 p1 0 038 1 200 0 046 kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 350 1 050 1 200 2 1 0 147 kN 活荷载标准值 Q 3 000 1 050 1 200 2 1 1 260 kN 荷载的计算值 P 1 2 0 046 0 147 1 4 1 260 1 996 kN 13 小横杆计算简图 2 强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利 分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下 Mqmax 1 2 0 038 1 0502 8 0 006 kN m 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 1 996 1 050 3 0 698 kN m 最大弯矩 M Mqmax Mpmax 0 705 kN m M W 0 705 106 5080 000 138 749 N mm2 小横杆的计算强度小于 205 000 N mm2 满足要求 3 挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利 分配的挠度和 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下 14 Vqmax 5 0 038 1050 04 384 2 060 105 121900 000 0 024 mm P2 p1 p2 Q 0 046 0 147 1 260 1 453 kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下 Vpmax 1453 080 1050 0 3 1050 02 4 1050 02 9 72 2 060 105 121900 0 2 378 mm 最大挠度和 V Vqmax Vpmax 0 024 2 378 2 402 mm 小横杆的最大挠度小于 1050 000 150 7 000 与 10 mm 满足要求 四 扣件抗滑力的计算 按规范表5 1 7 直角 旋转单扣件承载力取值为8 00kN 按 照扣件抗滑承载力系数0 80 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6 40kN 纵向或横向水平杆与立杆连接时 扣件的抗滑承载力按照下 式计算 规范5 2 5 R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取6 40 kN 15 R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 横杆的自重标准值 P1 0 038 1 050 0 040 kN 脚手板的荷载标准值 P2 0 350 1 050 1 200 2 0 221 kN 活荷载标准值 Q 3 000 1 050 1 200 2 1 890 kN 荷载的计算值 R 1 2 0 040 0 221 1 4 1 890 2 959 kN R 6 40 kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 五 脚手架荷载标准值 作用于脚手架的荷载包括静荷载 活荷载和风荷载 静荷载 标准值包括以下内容 1 每米立杆承受的结构自重标准值 kN m 本例为0 1161 NG1 0 116 12 000 1 393 kN 2 脚手板的自重标准值 kN m2 本例采用竹串片脚手板 标准值为0 35 NG2 0 350 4 1 200 1 050 0 3 2 1 134 kN 3 栏杆与挡脚手板自重标准值 kN m 本例采用栏杆冲压 钢 标准值为0 11 NG3 0 110 4 1 200 2 0 264 kN 4 吊挂的安全设施荷载 包括安全网 kN m2 0 005 NG4 0 005 1 200 12 000 0 072 kN 16 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 2 863 kN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和 内 外立杆按 一纵距内施工荷载总和的1 2 取值 经计算得到 活荷载标准值 NQ 3 000 1 050 1 200 2 2 3 780 kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo 基本风压 kN m2 按照 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 的规定采用 Wo 0 400 kN m2 Uz 风荷载高度变化系数 按照 建筑结构荷载规 范 GB50009 2001 的规定采用 Uz 0 840 Us 风荷载体型系数 Us 0 649 经计算得到 风荷载标准值 Wk 0 7 0 400 0 840 0 649 0 153 kN m2 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 2 2 863 1 4 3 780 8 728 kN 考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 17 N 1 2 NG 0 85 1 4NQ 1 2 2 863 0 85 1 4 3 780 7 934 kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw 0 85 1 4WkLah2 10 0 850 1 4 0 153 1 200 1 8002 10 0 071 kN m 六 立杆的稳定性计算 不组合风荷载时 立杆的稳定性计算公式为 立杆的轴心压力设计值 N 8 728 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 58 cm 计算长度附加系数 K 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 U 1 500 计算长度 由公式 lo kuh 确定 lo 3 119 m Lo i 197 000 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 186 立杆净截面面积 A 4 89 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 5 08 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 000 N mm2 8728 000 0 186 489 000 95 959 N mm2 立杆稳定性计算 95 959 小于 f 205 000 N mm2 18 满足要求 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 N 7 934 kN 计算立杆的截面回转半径 i 1 58 cm 计算长度附加系数 K 1 155 计算长度系数参照 扣件式规范 表5 3 3得 U 1 500 计算长度 由公式 lo kuh 确定 lo 3 119 m Lo i 197 000 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 lo i 的结果查表得到 0 186 立杆净截面面积 A 4 89 cm2 立杆净截面模量 抵抗矩 W 5 08 cm3 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 000 N mm2 7934 040 0 186 489 000 70624 475 5080 000 101 134 N mm2 立杆稳定性计算 101 134 小于 f 205 000 N mm2 满足要求 七 最大搭设高度的计算 不考虑风荷载时 采用单立管的敞开式 全封闭和半封闭的 脚手架可搭设高度按照下式计算 19 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K kN 计算公式为 NG2K NG2 NG3 NG4 1 470 kN 活荷载标准值 NQ 3 780 kN 每米立杆承受的结构自重标准值 Gk 0 116 kN m Hs 0 186 4 890 10 4 205 000 103 1 2 1 470 1 4 3 780 1 2 0 116 83 187 m 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米 按照下式调整且不超 过50米 H 83 187 1 0 001 83 187 76 798 m H 76 798 和 50 比较取较小值 得到 脚手架搭设高度 限值 H 50 000 m 考虑风荷载时 采用单立管的敞开式 全封闭和半封闭的脚 手架可搭设高度按照下式计算 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K kN 计算公式为 NG2K NG2 NG3 NG4 1 470 kN 活荷载标准值 NQ 3 780 kN 每米立杆承受的结构自重标准值 Gk 0 116 kN m 20 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩 Mwk Mw 1 4 0 85 0 071 1 4 0 85 0 059 kN m Hs 0 186 4 890 10 4 205 000 10 3 1 2 1 470 0 85 1 4 3 780 0 186 4 890 0 059 5 080 1 2 0 116 79 808 m 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米 按照下式调