土钉墙基坑支护施工方案

土钉墙基坑支护施工方案第一章编制依据与适用范围1.1编制依据(1)《建筑基坑支护技术规程》JGJ1202012(2)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502022018(3)《建筑边坡工程技术规范》GB503302013(4)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB500862015(5)《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令及31号文(6)××市住建局《深基坑工程管理实施细则》（2021修订版）(7)××勘察院《××项目岩土工程勘察报告》（2023.03）(8)××设计院《基坑支护施工图》（图号：JK01～JK28，2023.04）(9)××集团《安全生产标准化手册》（2022版）(10)现场踏勘、周边管线交底会议纪要（2023.05.08）1.2适用范围本方案适用于××项目一期（A区）地下室基坑，周长480m，开挖面积1.6万㎡，最大深度11.35m，采用土钉墙+预应力锚杆联合支护体系。凡与本项目地质、环境、红线、工期条件差异>15%的，须重新验算并履行变更审批。第二章工程概况与风险识别2.1周边环境北侧：已建地铁6号线盾构区间，水平净距12.8m，隧道底埋深16.2m；东侧：DN800给水管，管顶埋深1.2m，铸铁材质，1958年敷设；南侧：三层砖混民房，浅基础，距坑边9.5m；西侧：城市主干道，车流380pcu/h，地下有10kV电缆沟。2.2工程地质①杂填土，厚1.3～2.7m，γ=18.5kN/m³，c=5kPa，φ=8°；②粉质黏土，厚3.2～5.1m，γ=19.2kN/m³，c=24kPa，φ=12°；③残积砂质黏性土，厚6.4～11.0m，γ=19.8kN/m³，c=32kPa，φ=18°；④全风化花岗岩，厚>15m，γ=20.5kN/m³，c=40kPa，φ=25°。地下水位埋深2.1～2.4m，年变幅1.0m，渗透系数0.8m/d，属弱承压水。2.3风险清单（节选）R1：地铁隧道变形>10mm；R2：给水管沉降>15mm；R3：民房裂缝>0.3mm；R4：坑底隆起>20mm；R5：暴雨倒灌；R6：锚杆注浆体强度不足；R7：土钉头部脱焊；R8：夜间照明不足导致机械伤害。第三章支护设计参数与验算结论3.1剖面划分剖面11（北段）：墙高11.35m，坡比1:0.2，土钉9排，锚杆2排；剖面22（东段）：墙高9.8m，坡比1:0.15，土钉8排；剖面33（西段）：墙高10.5m，坡比1:0.2，土钉8排，锚杆1排。3.2材料强度土钉：HRB400Φ25，fy=360N/mm²，注浆体fck=25MPa；锚杆：1860级钢绞线，4×Φ15.2，设计锁定值260kN；喷射混凝土：C20，厚100mm+φ6@200×200钢筋网；腰梁：2×25a槽钢，双拼焊接，焊缝hf=8mm，E50焊条。3.3整体稳定性验算（理正7.0）剖面11：Fs=1.43>1.30，满足；剖面22：Fs=1.38>1.30，满足；剖面33：Fs=1.41>1.30，满足。3.4抗隆起验算（Prandtl法）坑底抗隆起安全系数1.72>1.60，满足。3.5地铁隧道附加变形预测采用PLAXIS3D，分步开挖模拟，隧道最大水平位移6.8mm，竖向位移5.2mm，均低于10mm控制值。第四章施工部署与资源配置4.1施工顺序“三步走”：第一步：降水→表层1.5m放坡→挂网喷50mm封闭；第二步：分层分段开挖→同步打设土钉→挂网复喷至设计厚度；第三步：预应力锚杆张拉→腰梁安装→监测数据达标→下一层循环。4.2进度计划（横道图关键节点）第1～5d：井点降水、水位降至坑底0.5m以下；第6～35d：土钉墙施工（与土方交叉，每2.5m一层）；第36～45d：锚杆张拉、腰梁封闭；第46～50d：坡脚排水沟、集水井、护栏完工；第51～540d：地下结构施工阶段支护监测维护。4.3主要机械R9850潜孔钻2台（土钉）、MG150锚杆机2台、PZ5D干喷机2台、9m³空压机2台、25t汽车吊1台、挖掘机（1.2m³）3台、25kW污水泵6台。4.4劳动力项目班子7人，技术组4人，机修2人，钻机班16人，喷护班12人，钢筋班8人，电工2人，安全员2人，合计53人。4.5材料一次投入量Φ25土钉钢筋42t，钢绞线11t，水泥P.O42.5480t，碎石5～10mm360t，砂中粗380t，速凝剂4.8t，钢筋网片φ628t，槽钢25a14t，焊条E500.6t。第五章分部分项工程施工方法5.1降水与排水5.1.1井点布置沿坑边1.0m外设Φ400无砂管井，间距12m，井深16m，共41口；坑内设4口疏干井，井深13m。5.1.2成井工艺旋挖引孔→下放无砂滤管（外包60目尼龙网）→回填3～7mm砾石至孔口下1m→黏土封孔0.5m→洗井>8h→试抽含砂率<1/20000。5.1.3排水系统坡顶设300×300截水沟，坡脚设400×400盲沟，沟内填级配碎石，外裹400g/m²土工布；每30m设1×1×1m集水井，污水泵自动抽排至三级沉淀池，经检测SS<70mg/L后排入市政管网。5.2土方开挖5.2.1分层厚度严格按“土钉排距+0.3m”控制，即2.0m一层，严禁超挖。5.2.2分段长度沿基坑边长方向每段≤20m，相邻段高差≤1.5m，采用“跳段”开挖，减少一次性暴露面积。5.2.3坡面修整机械初修后人工铲平，平整度±20mm，虚土厚度<50mm，经验收后4h内必须初喷封闭。5.3土钉施工5.3.1成孔采用潜孔干钻，孔径110mm，倾角15°，孔深允许偏差±30mm，孔距±100mm。5.3.2杆体制作HRB400Φ25钢筋，每2m设一对中支架（φ8钢筋弯制），支架外径≥100mm，保证保护层>20mm；土钉头部弯折200mm，弯心直径≥5d，双面焊10d锚固段。5.3.3注浆采用一次常压注浆+二次劈裂注浆工艺。一次注浆水灰比0.45，注浆压力0.4～0.6MPa，至孔口返浆后稳压5min；二次劈裂注浆在初凝后2～4h进行，水灰比0.5，压力1.5～2.0MPa，每米水泥用量≥25kg。5.3.4抗拔试验每500根做1组，共9组；试验荷载1.2Nu，最大位移<0.8mm/10kN，总位移<30mm，卸载回弹率>80%。5.4挂网与喷射混凝土5.4.1网片铺设φ6@200×200，搭接长度≥200mm，采用18铁丝绑扎，每节点2股；网片距坡面30mm，用φ8“L”形锚钉@1m固定。5.4.2喷射作业采用湿喷工艺，初喷50mm厚，复喷至100mm；喷射顺序“先侧后底、先凹后凸”，喷头与受喷面垂直，距离0.8～1.2m；回弹率拱部<15%，边坡<10%。5.4.3强度控制每50m³留置1组（3块）150×150×150试块，28d抗压≥20MPa；现场取芯≥5点/1000m²，芯样抗压≥18MPa。5.5预应力锚杆5.5.1钻孔孔径150mm，倾角20°，锚固段进入残积砂质黏性土≥5m，自由段用φ100PVC套管隔离。5.5.2杆体组装4×Φ15.2钢绞线，每隔1.5m设对中器，导向帽一次成型；注浆管与锚杆绑扎一同下入，管端距孔底0.2m。5.5.3张拉与锁定注浆强度≥20MPa且龄期≥7d后方可张拉；分级0.1Nt→0.5Nt→1.0Nt→1.1Nt，每级稳压5min，超张拉1.1Nt锁定；锁定后48h内预应力损失>10%时，应补偿张拉。5.5.4验收标准抗拔承载力特征值≥260kN，最大试验荷载1.4Nt，弹性位移≥自由段理论伸长量80%，且≤自由段+1/2锚固段理论伸长量。5.6腰梁与连接腰梁2×25a槽钢，背面与喷射混凝土之间用C30细石混凝土填实；锚具垫板300×300×20mm，与腰梁满焊，焊缝高度8mm，焊接完毕100%磁粉探伤，无裂纹为合格。第六章监测与信息化施工6.1监测项目与频率坡顶水平位移：全站仪，1次/1d，雨后加密至2次/1d；周边建（构）筑物沉降：水准仪，1次/2d；地铁隧道变形：自动化测量机器人，24h连续采样，30min上传云端；锚杆轴力：振弦式测力计，张拉后第1～7d每日1次，以后每周1次；地下水位：电测水位计，每日1次。6.2预警值与应急预警值：坡顶位移20mm，沉降15mm，隧道变形8mm，锚杆轴力损失15%，水位降幅0.5m/d；控制值：坡顶位移30mm，沉降25mm，隧道变形10mm；达到预警值立即短信通知项目经理、监理、地铁监护办；达到控制值停工并启动应急预案。6.3信息化平台采用“××云基坑”系统，现场布设32个LoRa传感器，数据通过4GDTU上传，自动生成时序曲线、累计位移速率曲线；手机端可实时查看，数据保存至竣工后5年。第七章质量保证制度7.1三检制每道工序完成后，班组自检→质检员复检→监理工程师终检，表格签字齐全后方可进入下道工序。7.2材料进场验收水泥、钢绞线、钢筋、速凝剂必须随车提供质保书，现场取样送××检测中心，不合格材料48h内退场并留影像记录。7.3计量管理注浆采用电磁流量计+数据记录仪，流量误差<2%；喷射混凝土采用地磅+自动配料机，砂、石、水泥、速凝剂重量误差分别<2%、2%、1%、0.5%。7.4缺陷处理喷层厚度不足：凿毛、补喷、加挂一层网片；注浆不饱满：二次钻孔补注，补浆量≥1.2倍理论空隙；锚杆张拉滑丝：切除失效锚杆，相邻0.5m处补打1根。第八章安全文明施工措施8.1危险作业审批深基坑、动火、临时用电、夜间作业必须提前1d在“安全管理系统”申报，经安全总监、监理、业主三方线上会签后方可施工。8.2临边防护坑边1.2m高定型化护栏，立柱@2m，横杆两道，踢脚板180mm，刷红白警示漆；夜间设LED灯带，照度≥20lx。8.3防雨防汛现场常备彩条布2000㎡、砂袋800只、应急水泵10台；暴雨橙色预警时，2h内完成坡面覆盖、坑内人员撤离、电源切断。8.4职业健康钻机操作手配备KN95防尘口罩、耳塞；喷射工佩戴防尘面罩、雨衣、乳胶手套；每半年组织尘肺病筛查。第九章环保与绿色施工9.1噪声控制高噪声设备（空压机、钻机）搭设隔音棚，棚内贴70mm岩棉，昼间<70dB，夜间<55dB；确需夜间作业，提前办理《夜间施工许可证》。9.2扬尘控制出入口设全自动洗车槽+高压摇摆喷头，车辆不带泥上路；裸露场地2h内覆盖或固化剂喷洒；PM10在线监测>150μg/m³时，自动启动围挡喷淋。9.3废弃物管理喷射混凝土回弹料集中收集，破碎后用作道路基层；废水泥袋、焊渣、PVC套管分类入仓，可回收物交由有资质单位，每月转移量<10t。第十章应急预案10.1应急组织总指挥：项目经理××；副总指挥：生产经理××；抢险组15人、监测组4人、物资组4人、医疗组2人、外联组2人；24h值班电话：×××××××××××。10.2应急物资水泥20t、钢绞线1t、注浆泵2台、挖掘机1台、应急锚杆50套、担架2副、氧气袋4个、AED1台、应急车辆2辆。10.3情景处置(1)坡顶位移突增：立即停工→坡脚堆载砂袋反压→补打6m长Φ48花管注浆→加密监测至1次/2h→位移稳定48h后评估复工。(2)隧道变形报警：通知地铁监护办→启动隧道内二次注浆→坑内减载→必要时回填反压。(3)暴雨倒灌：切断电源→撤离人员→坑内积水抽排→坡面彩条布覆盖→雨后全面排查渗漏点。第十一章验收与移交11.1过程验收每完成一层土钉墙，由监理组织中间验收，资料包括：钻孔记录、注浆记录、抗拔试验报告、喷层厚度检测表、影像资料。11.2竣工资料(1)竣工图（CAD+PDF）；(2)原材料质保书、复检报告；(3)土钉、锚杆抗拔试验汇总表；(4)监测总结报告；(5)影像电子档（无人机全景+关键节点）。11.3移交标准支护结构无渗漏、无积水、无裂缝>0.2mm；监测数据连续15d速率<0.1mm/d；竣工资料签字盖章齐全；移交单经总包、监理、业主、地铁监护办四方签字确认。第十二章总结与经验提炼