钢管锚杆喷射混凝土边坡支护施工工法

1、钢管锚杆喷射混凝土边坡支护施工工法 十二冶西北分公司 1前言 作为一家施工单位，经常会遇到某些高层建筑或者某些大型工业厂房，这些建筑物地 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。 2.特点 2.1操作工艺简单，减少了土开挖量，减少了施工空间。材料为钢筋、钢管、水泥、砂, 便于取材。施工速度快，安全有保障。 2.2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。 3.适用围 广泛适用于高层建筑、大型工业厂房，施工

2、空间小、不便放坡的土开挖工程。 4. 工艺原理 土体抗剪强度低，几乎没有抗拉强度，在土体中置入一定长度的钢管锚杆，提前在 DN40锚件上打，径68mm，在锚件灌注水泥浆时，通过水泥浆与杆体和水泥浆与岩土 的粘结强度，稳定土体。同时在间距300mm地坡面上绑扎钢筋网片并喷射混凝土，形成 一个整体，提高土体的整体刚度，当土体产生微小的位移时，接触界面的摩擦力使锚杆产 生拉力，两者共同作用，保证边坡的安全。 5. 施工工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 施工流程为： 制作钢管锚杆t开挖基坑t冲击送锚t注浆t修坡编网t喷射混凝土t开挖下层土。 为了避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

3、挖必须分层分段跳 挖，边开挖边支护，不得超挖。 Li*/i pl / WW 1i iii i11 U#4444-U- it tini iii h 4J4*-1 U-41-U-4+4 L=300 （制作好的带钢管锚杆） # 4 #4+#4*-7 6.5 250 X250 北、南、东侧支护立面图 （支护立面图） （支护剖面图） 钢筋网 1 14压网筋j 水泥浆体 钢管锚杆 全长布置 3 14压网筋 L=300 C20喷砼护面厚80 （支护端部详图） 5.2操作要点 5.2.1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格控制边坡土体的侧向变形。为此，拟 采取以下技术措施：

4、 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围之，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钢管锚杆采用全长注浆，因粉土层隙大，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

5、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。 522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锚管加工制作成花管，为了便入送入土体，钢管端部压扁，花管 制作径68mm，间距300mm，端部2米不设置小，与之间成梅花型布置。 5.2.3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

6、 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 X 250，喷射混凝土厚度为 8cm，强 度为C20。 喷射砼配比为：水泥 1砂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， 锚头的拉力不大，故全部采用0 14单通筋和3 $ 14钢筋300mm井字型点焊连接压6.5 250 X 250 网片。 5.3劳动力组织（见表5.3） 表5.3主要劳动力配置一览表 序号 劳动力配置 所需人数 备注 序号 劳动力配置 所需人数 备注 1 工程负责人 1 5 钻班 16 2 技术负责人 1

7、 6 注浆编网班 8 3 安全员 1 7 喷浆班 4 4 工长 1 8 制锚班 4 6. 材料与设备 本工法无需特别说明的设备，采用的机具设备见表6。 表6主要施工机具一览表 序号 机械设备名称 规格型号 额定功率（kw ）或容量（m3） 或吨位（t） 数量 1 空压机 3 10m 按现场实 际情况进 行配置 2 注浆机 BW - 150 3 喷射机 PZ-5B 4 搅拌机 JDY-350A 5 空气冲击钻 6 电焊机 13X1 - 500 7 切割机 GJ5Y-32 8 调直机 TQ4-14 7质量控制 7.1质量控制标准 7.1.1格按照建筑基坑工程技术规（DB62/25-3001-200

8、0）、建筑基坑支护技术 规程（JGJ 120-2012）的有关规定施工。 7.1.2质量允偏差见表 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）基坑边无重要建筑物，按均布荷载20KN/m 2考虑。 4）根据该场地岩土工程勘察报告，并结合边实际情况，具体参数确定如下： 粉土 16.0 16.0 23 2.0 圆砾 20.0 3.0 40 3.0 砂岩 20.0 28.0 30 2.5 圆砾 20.0 3.0 40 2.0 泥岩 19.0 12.0 24 - 2. 计算模型 1) 基坑边

9、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：基坑部稳定安全系数1.921.30，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DN40，垂直间距1.6m，水平间距1.5m，呈梅花型布置。 表7.1.2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

10、体 (mm) 钢管锚 杆打设 角 ( ) 喷锚混凝土护面 参数 基 坑 支 护 8.0 1 8.0 1.6 1.5 DN40 10 网筋6.5 250 X 250 , 喷射混凝土厚 度为8cm ,强度 为C20 2 6.0 1.6 1.5 DN40 3 5.0 1.6 1.5 DN40 4 4.0 1.6 1.5 DN40 7.2质量保证措施 7.2.1水泥混凝土各种原材料必须符合设计要求，并经检验合格。砂含泥量不得超过 1%，水泥要在有效使用期。 7.2.2格按配合比计量并拌制砂浆，保证砂浆拌合时间、均匀程度，以使砂浆强度不 低于M20，同时加强过程监控，做好试件取样。 723边坡喷射混凝土

11、厚度要符合设计要求。 724喷射混凝终凝后，应喷水养护。 8. 安全措施 8.1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。 8.2现场施工用电格按照施工案执行。 8.3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能上岗， 禁无证人员操作。 8.4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，禁有人在上面作业。 8.5施工期间要有专职电工值班，不允操作工人擅自接电。 8.6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 修理或更换处理。 8.7操作工人要按要求佩戴安全帽，机械操作人员要穿雨

12、靴，戴绝缘橡胶手套，防止 漏电伤人。 9. 环保措施 9.1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。 9.2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。 9.3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。对施工时间加以格控制，保护施工现 场附近居民夜间休息。 9.4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； 9.5拌和设备应有较好的密封，或有防尘设备； 9.6施工通道、拌和场等场所应经常洒水处理，保持水分，以免扬尘。 10.

13、效益分析 10.1本工法质量控制易行，成质量更容易保证，不会产生塌，继续保持了传统锚杆的 优点。 10.2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州热源厂项 目部施工的支护工程为例，相比加工钢筋锚杆节省人工100个工日X 150元/工日=15000 元；钢管相比钢筋节约材料 0.669kg/m X 5.75 X 520 X 3000元/吨=6000 元,累计节约费用 约2.1万元。 10.3本工法节能环保，没有污染，对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。 11应用实例 本工法成功地应用于市州热源厂项目工程。市州区热源厂工程位于市州区太京镇，南 临天定高速。项目主要有锅炉房和煤库两个子项，煤库为连续