基础工程竹筋锚喷基坑支护施工技术应用总结

竹筋锚喷基坑支护技术1工程概况XX市环境监控中心工程总建筑面积41855m2，地下一层，地上七层。本工程基础采用预制管桩+整体筏板基础，基坑开挖深度约7.0m，采用竹筋喷锚技术，支护面积3260m2。2工艺介绍1.竹筋把一根整毛竹切割成一定长度的圆竹，把一定长度的圆竹通过机械加工成竹片，竹片再加工成竹筋。竹筋规格不宜过大，过大易形成喷锚面层空洞影响喷锚质量，以满足面层验算为准。竹筋断面规格通常有以下几种：5mm×20mm、5mm×25mm、5mm×30mm、6mm×20mm、6mm×25mm、6mm×30mm、8mm×20mm、8mm×25mm、8mm×30mm、10mm×25mm、10mm×30mm、10mm×35mm。2.竹锚杆1）竹锚杆的拉力值应用本批毛竹产地的毛竹进行抗拉强度的试验，用该值代入公式进行拉力计算，产地不同、毛竹品种不同，其抗拉强度亦有差别。2）竹锚杆尽量采用单根竹杆，不宜采用有接头的竹杆。竹锚杆的断面选择应综合考虑设计拉力要求和施工作业的方便，可采用圆形断面，亦可采用矩形断面，主要采用的断面规格有：圆形断面规格为Φ20mm、Φ25mm、Φ30mm、Φ35mm、Φ40mm、Φ45mm；矩形断面规格为10mm×25mm、10mm×30mm、15mm×25mm、15mm×30mm、20mm×25mm、20mm×30mm、25mm×25mm、25mm×30mm。3）如采用整根竹杆做竹锚杆，宜把竹杆节中内隔片打通，对于需排水的锚杆可作为排水通道，对不需要排水的锚杆，可用水泥浆填满。4）竹锚杆的弯曲率，应严格控制，应不大于0.5%，如弯曲率太大可用火烘烤直。5）竹锚杆及竹筋用材应选用无虫蛀或无痞疵的竹材。6）竹锚杆及竹筋应尽量采用工厂化生产的产品，并达到一定的规格。7）竹锚杆、竹筋的接头应采用等抗拉强度的连接头，不得随意连接。8）竹筋应尽量与土体紧密接触，不应与土体有较大间隙。3.连接节点的构造要求（1）竹筋主要是考虑连接点要做到等强度节点，连接点要简单容易并与母材同样能承受抗拉强度，其连接点主要考虑以下几种：图3.3竹筋连接节点做法（2）加强竹筋与竹筋相同的连接接点。（3）竹筋与加强竹筋采用U形与L形竹销与土体连接。图3.4竹筋、加强筋与土体连接做法（4）竹筋的有角度弯折，可用喷灯对竹筋弯成90°角度或任意角度。图3.5竹筋弯折做法（5）竹锚杆与竹筋的连接。竹锚杆与竹筋的连接与普通基坑支护施工中钢筋锚杆与钢筋网片的连接相同，可直接采用扎丝绑扎牢固即可。4.竹锚杆的定位装置竹锚杆定位架的制作较钢筋、钢管锚杆的定位装置更为简单，制作、安装更为方便，并且无需电焊作业，有利于环境保护。首先，在选用合格的竹锚杆上采用手工电钻进行钻孔，孔径Ф6mm，孔距2.0m。注意，钻孔时应间隔进行孔向变化，确保相邻两孔方向垂直，以实现锚杆双向定位。钻孔完成后，选用400mm长Ф6圆钢沿孔穿过锚杆后对称放置，将锚杆两侧圆钢根据锚杆孔大小弯成圆弧状，然后将两侧圆钢端头与竹锚杆采用扎丝绑扎牢固。定位装置不得阻碍注浆时浆液的自由流动。3施工流程1、开挖基坑第一层工作面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混凝土以前，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体松动，当基坑边线较长，可分段开挖，开挖长度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，对于自稳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，对于易坍塌的土体因地制宜采用相应措施。5）开挖过程中如遇到土质与原设计有异常情况时应及时进行反馈设计。2、人工修坡基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，及时清除边坡上局部松动的石块、浮土渣及草根、树根等杂物。以达到设计规定的坡度。3、初喷30mm混凝土埋设控制厚度标志的Φ6短竹筋，检查机械设备、风管、水管、输料管及电线，并进行试运行，待一切正常后方可开喷。先将水泥、砂、碎石按配合比搅拌均匀后再过筛装入喷射机，然后开始喷射第一层混凝土。喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上。喷嘴垂直于坡面，距坡面0.8m～1.0m，喷射手持喷枪做均匀旋转运动，以保证喷射出的混凝土密实均匀。第一层喷射混凝土厚度为30mm，以封闭边坡表面减少边坡暴露时间，以便钻孔及绑扎竹筋网。4、钻锚杆孔根据经验及现场试验，一般采用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准，其误差符合《基坑土钉支护技术规程》CECS96∶97的要求。如出现边坡土体含水量较大，杂填土较厚，松散砂层等情况不宜进行人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打入土层，钢管上可每隔300mm钻直径8-10mm的出浆孔，梅花形布置，并以∠30角钢呈倒刺状焊于孔边，以防打管时散落土粒堵塞出浆孔，同时增加其抗拔力，钢管前端宜作成锥形，以减少打入时的摩擦阻力。成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时，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、放入竹锚杆按照图纸设计要求钉入预制好的土钉。土钉钉入时的角度、长度、间距应满足设计要求。1）置钉。将定位装置安装完成的竹锚杆采用人工作业插入锚杆孔中，插入时应均匀用力，使竹锚杆匀速进入锚杆孔，直至设计深度。锚杆插入后，应采取措施防止竹锚杆上浮、退出锚杆孔。通常采用将锚杆根部与预先打入土体的短钢筋连接固定的方法，短钢筋可在注浆强度达到设计要求后去除。2）注浆。竹锚杆置入锚杆孔后，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内。重力注浆以满孔为止，但需1～2次补浆；压力注浆采用二次注浆法，并在钻孔口设置止浆塞和排气孔；注浆导管应先插入孔底，以低压注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，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～lm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体早期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。6、铺设竹筋网用细铁丝将竹筋按设计在边坡上纵横绑扎成竹筋网片，竹筋网的交叉点均应绑扎结实，竹筋网片与土钉竹锚杆亦应绑扎牢固，以免喷射混凝土时竹筋网晃动。土钉头是保证土钉与竖向、水平加强竹筋和竹筋连接共同工作的关键部位，相互位置应正确，其由里向外铺设顺序是：竹筋网——竖向加强筋——水平加强筋——土钉锁定筋，不应混淆。7、复喷70mm~80mm混凝土用高压水将第一层喷射混凝土面冲洗干净并湿润表面。调整设备、料管运行正常后即可开始喷射第二层混凝土。喷射顺序和操作方法与第一层相同。开始喷射时应减少喷头与受喷面的距离，并调整喷射角度，以保证竹筋与第一层喷射混凝土壁面间混凝土的密实性。喷射中若有被竹筋网架住的脱落混凝土应及时清除。喷射手应调整喷枪上的供水阀门，控制水灰比，使混凝土表面平整，湿润光泽，无流淌或干斑现象。喷射混凝土终凝2h后喷水养护7d。每天喷水的次数应能保持喷射混凝土表面湿润。土钉墙支护最下一步的喷混凝土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的喷混凝土护顶。8、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，以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。2）基坑顶部四周可做散水和排水沟，坑内应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为400-600mm，直径不小于40mm的水平导水管，外端伸出支护面层，间距1.5～2m，以便将混凝土面层后积水排出。4效益分析1、经济效益竹筋喷锚技术的应用，将原土钉墙施工中的钢筋材料部分或全部采用竹筋代替，能够节约大量的钢筋，降低施工成本。据统计，仅以竹代钢一项，即可降低造价15%。另外竹筋材料重量轻，作业