深基坑喷锚护壁施工工法

.深基坑喷锚护壁施工工法前言：喷锚护壁是在土层锚杆技术的基础上发展起来的，而土层锚杆又是在岩石锚杆的基础上发展起来的。二十世纪五十年代以前，岩石锚杆就已经在隧道工程中实践，1958 年德国Kral Bauer公司在深基施工时，为了固定挡土墙，采用钻孔注浆技术制成土层锚杆获得成功，随后土层锚杆施工技术及施工工艺逐步完善。喷锚护壁是在吸取了土层锚杆技术和锚杆喷射砼支护技术各自的优点的基础上形成的用于深基坑工程的一种主动制药机制的支护技术，它以新奥隧道法为理论基础。随着深基础工程的日益增多，尤其是当深基础邻近已有建筑物、交通干线、地下管线而基坑开挖不允许放坡或施工场地狭小无放坡条件时，采用喷锚护壁以支承挡墙、保证深基坑的稳定，对简化支撑改善施工条件加快施工进度能起到很大的作用。我公司首次在川药废水治理工程施工中采用了喷锚护壁技术措施（与井点降水同时应用），支护效果良好，为综合楼主体施工提前七十天完成提供了可靠的保证。在该工程的应用过程中逐步摸索形成了本施工工法。1.喷锚护壁的适用范围：喷锚护壁适用于因场地原因不允许放坡的各类深基础工程。2.喷锚护壁的工艺原理喷锚护壁的工艺原理是：在土方开挖形成的坑壁中，设置一定长度和密度的锚杆体与喷射砼层结构形成柔性支挡体系，该支挡体系与坑壁原位土体牢固地结合在一起共同作用，形成一重力式挡土墙结构，从而起到支护基坑壁，保证边坡稳定性的作用。3.喷锚护壁的设计3.1.主动土压力的计算3.1.1.各层土压力 Pi=K2iriHi-2CiKi（当Pi0时，取Pi=0）地面H0处：P0=qk1其中： Ki=tan（45O-/2）ri为各土层重度（KN/m3）Hi为各土层厚度（m）i为各土层内摩按角（度）Ci为各土层内聚力（Kpa）q为地面附加荷载（一般取q=20KN/m2）3.1.2.主动土压力 P=P1+P2+Pi主动土压力合力 PA=P+P0净被动土压力P=（4C-rh）其中：C为各土层内聚力平均值（Kpa）r为各土层重度的平均值为土层粘结强度，由查表给定围护支撑力：P=PA-P3.2.锚杆设计3.2.1.锚杆承受的轴拉力N=P/cos（为锚杆俯角）3.2.2.锚杆允许的最小截面积A= K N/ fptk K为安全系数，fptk =215N/mm2（A3钢）3.2.3. 锚杆允许的最小长度La=K N/（d2q2）d2为锚杆直径 q2=60（查表给定）3.2.4.各层锚杆自由长度Li=H tan 为地层断裂面的倾角H为基坑底至各层锚杆的高度3.2.5.各层锚杆总长度及锚杆布设各层锚杆总长度 L=La+Li锚杆一般选用钢管，截面积为A=（R2-r2）/4 (AA)考虑到各种因素，各层锚杆施工长度应适当加长取整，锚杆间距一般采用1.02m，选定间距后，应复核锚杆的抗拔强度。3.2.6.立锚杆设计：立锚杆同样选用钢管，间距同斜锚杆，锚杆长度为基坑深度加2m。3.3.喷射砼面层设计3.3.1.面层砼一般选用C15C30细石砼，厚度为50250mm。3.3.2.钢筋网片一般选用4圆钢，间距为150300，钢筋保护层厚度20mm，加强筋一般选用1216螺纹钢，加强筋与锚杆采用焊接连接。4.喷锚护壁的施工工艺和操作要点4.1.喷锚护壁的施工工艺打立锚杆土方开挖修坡喷射砼打锚杆挂钢筋网焊接加强筋喷射砼注浆下层土方开挖。4.2.喷锚护壁的操作要点：4.2.1.立锚施工：在距开挖连线25m处按设计锚杆间距布设立锚杆。4.2.2.土方开挖：每层土方开挖高度不能超过2m（淤泥质土只能挖1m），并不能挖成倒坡。4.2.3.修坡：在土方每层开挖后，立即进行人工修坡，修坡要平整、严禁修成倒坡，修坡时严格控制放坡坡度（一般为1：0.2）。4.2.4.喷射砼：细石砼标号按设计，并适量加入速凝剂，遇淤泥质土时，适当增加水泥用量，搅拌采用人工初搅、机械搅拌，用空压机气动送料，喷头垂直于喷面，水灰比视土层情况不同进行调节。4.2.5.打锚杆：锚杆端部设导向锥（可用线锤代替）锚杆俯角不得小于设计要求俯角。4.2.6.挂网：钢筋间距正确，加强筋同锚杆对称双面焊接牢固。4.2.7.注浆：每层喷射砼施工完毕后进行注浆；注浆压力0.40.6Mpa，注浆水灰比一般用1：0.5。5.喷锚护壁施工所需的材料喷锚护壁施工所需的材料有：锚杆、6.512圆钢、1216螺纹钢、25角钢、普硅425R水泥。6.喷锚护壁所需工机具空压机、喷射机（PZ-5）、锚杆机（QC-150）、钻床、焊机、切割机、手推车。7.喷锚护壁施工的劳动组织及安全7.1.喷锚护壁施工的劳动组织现场设技术负责人、技术员专职安全员各1人，设2个作业班组，每个班组技工10人，普工5人，另设专职电工2人，焊工、机修工各1人。7.2.喷锚护壁施工的安全管理7.2.1.开工前组织作业人员学习安全条例，进行安全教育，并实行班组安全责任制。7.2.2.现场技术员负责电气系统设置、检查工作，专职电工进行维护，不准私拉乱接电线，保证用电安全。7.2.3.开工前弄清场内地下管线的分布情况，以避免发生施工事故。7.2.4.施工期间，严禁向坑内扔杂物，基坑四周搭设防护栏，作业人员必须正角佩戴安全帽。7.2.5.基坑护壁后，注意保护好成品，不得以任何理由开挖已护好的坑壁，以防垮坍。7.2.6.在基坑喷锚过程中，派专人对基坑周围的变形情况进行观察，发现异常情况及时通知技术负责人并及时处理。8.喷锚护壁施工的质量要求8.1.喷锚护壁施工必须遵照执行锚杆喷射砼支护技术规范（GBJ86-85），参照执行人防工程施工及验收规范（GBJ134-90）。8.2.喷锚护壁施工的质量控制8.2.1.喷锚护壁施工前必须严格复核开挖线，并对轴线和开挖边线控制标志严加保护。8.2.2.施工用钢筋、钢管、水泥必须有出厂合格证，并对钢筋、水泥抽样复检，合格后方可使用。8.2.3.在基坑开挖前，在基坑开挖边缘线处25m处打一排超前锚杆，在喷射第一层砼时，作好反水。8.2.4.严格控制喷射砼的配合比。8.2.5.砼喷射完毕后及时注浆，并加设排水孔。9.效益分析以川药废水治理工程为例，该工程的综合楼、集水池单位工程（其中综合楼基坑深6.2m，集水池基坑深8.5m）施工时，项目部采用喷锚护壁技术措施（与深井井点降水共同应用）。喷锚护壁自2000年12月30日开始，仅用50天便完成了集水池周围和综合楼建北向喷锚护壁施工。基础施工期间边坡稳定，保证了施工安全，为综合楼单位工程主体施工提前70天完成打下了坚实的基础，深受甲方、监理公司好评，取得了良好的经济效益和社会效益。10工程应用实例10.1.工程概况川药废水治理工程综合楼基坑长48m、宽24m，开挖深度6.2m；集水池基坑直径15m，开挖深度8.5m，工程地质从上到下依次为杂填土、素填土、淤泥质粉粘土、粘土、粉粘土、粉砂、卵石层。10.2.工程应用情况根据地质状况，选用喷锚护壁作支护