土钉施工方案

土钉施工方案一、编制依据1.《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122.《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-20183.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015（2011年版）4.《建筑边坡工程技术规范》GB50330-20135.本项目岩土工程勘察报告6.基坑支护施工图纸及设计交底记录7.项目周边环境调查报告（含地下管线、相邻建构筑物分布资料）8.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20119.《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》JGJ/T250-2011二、工程概况2.1基坑基本参数本工程基坑周长420m，开挖深度6.2~7.8m，其中西侧临近市政主干道区域开挖深度7.8m，其余区域开挖深度6.2m。场地原始地面标高为36.5~37.1m，基坑设计底标高为29.3~30.3m。2.2地质条件根据勘察报告，基坑开挖影响范围内土层分布如下：1.杂填土：层厚1.2~2.5m，松散状态，γ=18kN/m³，c=8kPa，φ=10°，渗透系数5×10⁻⁴cm/s；2.粉质黏土：层厚3.1~4.6m，可塑状态，γ=19.2kN/m³，c=22kPa，φ=16°，渗透系数3×10⁻⁶cm/s；3.粉土：层厚2.8~4.2m，中密状态，γ=19.5kN/m³，c=10kPa，φ=25°，渗透系数8×10⁻⁴cm/s；4.粉质黏土：层厚大于5m，硬塑状态，γ=20kN/m³，c=35kPa，φ=20°，渗透系数1×10⁻⁶cm/s。场地地下水类型为潜水，稳定水位埋深1.8~2.2m，年水位变化幅度1.0~1.5m，设计抗浮水位按35.8m考虑。2.3周边环境基坑东侧距离既有6层砖混住宅楼12m，该住宅楼无地下室，基础为条形基础，埋深1.5m；西侧距离市政主干道边线8m，道路下方分布有DN800给水管（埋深1.2m）、DN1000雨水管（埋深2.1m）、10kV电力管线（埋深0.8m）；南侧为闲置空地，无重要构筑物；北侧距离在建地下车库边线15m。三、土钉墙设计参数本工程采用土钉墙+预应力锚杆联合支护体系，支护坡面放坡比例1:0.3，具体参数如下：3.1普通土钉参数共设置6排土钉，竖向间距1.2m，水平间距1.2m，呈梅花形布置：1.第1排土钉：设置在地面以下1.0m位置，杆体采用Φ25HRB400级钢筋，长度9.0m，钻孔直径110mm，入射角15°，注浆体强度M20；2.第2排土钉：设置在地面以下2.2m位置，杆体采用Φ25HRB400级钢筋，长度8.0m，钻孔直径110mm，入射角15°，注浆体强度M20；3.第3排土钉：设置在地面以下3.4m位置，杆体采用Φ25HRB400级钢筋，长度7.0m，钻孔直径110mm，入射角15°，注浆体强度M20；4.第4排土钉：设置在地面以下4.6m位置，杆体采用Φ25HRB400级钢筋，长度7.0m，钻孔直径110mm，入射角15°，注浆体强度M20；5.第5排土钉：设置在地面以下5.8m位置，杆体采用Φ25HRB400级钢筋，长度6.0m，钻孔直径110mm，入射角15°，注浆体强度M20；6.第6排土钉：设置在地面以下7.0m位置，杆体采用Φ25HRB400级钢筋，长度6.0m，钻孔直径110mm，入射角15°，注浆体强度M20。3.2预应力锚杆参数西侧7.8m深度区域增设2排预应力锚杆，替代对应位置普通土钉：1.第2排位置预应力锚杆：杆体采用2Φs15.2预应力钢绞线，抗拉强度标准值fptk=1860MPa，长度12.0m，其中自由段长度5.0m，锚固段长度7.0m，钻孔直径150mm，入射角20°，注浆体强度M25，设计张拉锁定值120kN；2.第4排位置预应力锚杆：杆体采用2Φs15.2预应力钢绞线，长度11.0m，其中自由段长度4.0m，锚固段长度7.0m，钻孔直径150mm，入射角20°，注浆体强度M25，设计张拉锁定值100kN。3.3面层及排水系统参数1.坡面喷射混凝土面层厚度100mm，强度等级C20，配筋采用Φ6@200×200双向钢筋网，网片搭接长度不小于200mm；2.坡面设置Φ16HRB400级加强筋，沿土钉、锚杆位置纵横布置，与土钉杆体、锚杆承压板焊接牢固，焊接长度不小于10d（d为钢筋直径）；3.坡顶设置混凝土翻边，宽度1.0m，厚度100mm，强度等级C20，翻边向坡顶外侧找坡3%，边缘设置200mm高挡水坎；4.坡面设置排水孔，采用Φ50PVC管，长度500mm，竖向间距2.4m，水平间距2.4m，梅花形布置，管内填充碎石滤料，孔口低于喷射混凝土面层20mm；5.坡脚设置300mm宽×400mm深排水沟，坡度0.5%，每隔30m设置1个1000mm×1000mm×1200mm深集水井，配置扬程15m潜水泵抽排积水。四、施工部署4.1施工进度计划土钉墙支护与土方开挖交叉作业，总工期28日历天，具体节点如下：1.施工准备：2天；2.第1~2排土钉施工：6天（配合第一层土方开挖，开挖深度2.5m）；3.第3~4排土钉/预应力锚杆施工：8天（配合第二层土方开挖，开挖深度2.5m）；4.第5~6排土钉施工：7天（配合第三层土方开挖，开挖深度2.8m）；5.预应力锚杆张拉锁定、坡面收尾：3天；6.验收：2天。4.2劳动力配置工种数量职责范围资格要求施工队长1现场总协调、进度管控5年以上土钉墙施工管理经验技术负责人1技术交底、质量管控、资料整理中级以上职称，持有安全员B证钻机操作工6土钉、锚杆钻孔作业持有特种作业操作证钢筋工8杆体加工、钢筋网铺设、焊接持有钢筋工职业资格证注浆工4注浆作业经培训考核合格喷射混凝土工6坡面混凝土喷射作业经培训考核合格张拉工2预应力锚杆张拉锁定持有预应力张拉作业证电工1现场临电维护持有低压电工特种作业证安全员1现场安全巡查、隐患整改持有安全员C证普工10材料搬运、场地清理等辅助作业经安全教育合格设备名称型号规格数量性能指标用途锚杆钻机MGJ-503台钻孔深度≥20m，孔径110~200mm土钉、锚杆钻孔空气压缩机12m³/min2台排气压力0.7~0.8MPa干法钻孔供风、喷射混凝土注浆泵UBJ32台压力0~5MPa，流量3m³/h土钉、锚杆注浆混凝土喷射机PZ-72台生产能力7m³/h，输送距离≥50m坡面喷射混凝土预应力张拉设备YDC-250+油泵1套额定张拉力250kN，精度±1%预应力锚杆张拉钢筋切断机GQ401台切断直径≤40mm钢筋杆体、钢筋加工钢筋弯曲机GW401台弯曲直径≤40mm钢筋杆体、钢筋加工电焊机BX-3153台额定电流315A钢筋焊接作业水准仪DS31台精度±1mm/km标高测量全站仪徕卡TS061台测角精度±2″，测距精度±2mm点位放样、位移监测注浆量自动记录仪JL-81套记录注浆压力、注浆量、注浆时间注浆过程管控土钉墙施工遵循“分段开挖、分段支护、逐层施工、严禁超挖”的原则，每段开挖长度不超过20m，每层开挖深度不超过对应土钉排距以下0.3m，上层土钉注浆体及喷射混凝土强度达到设计强度的70%后方可进行下层土方开挖。5.1施工准备1.技术准备：组织施工人员熟悉设计图纸、地质勘察报告，编制专项施工方案并经监理单位、建设单位审批通过，完成三级技术交底和安全交底，交底记录签字齐全；2.场地准备：清退坡顶3倍开挖深度范围内堆载，平整施工场地，接通临时水电，施工场地设置2%坡度向外侧排水，避免积水软化边坡；3.测量放线：根据基坑边界控制线，测放坡面开挖边线、土钉孔位，孔位误差不大于100mm，设置高程控制桩并做好保护；4.材料准备：钢筋、钢绞线、水泥、砂石、外加剂等材料进场验收合格，出具质量证明文件，按规范要求取样复试，M20、M25注浆砂浆及C20喷射混凝土配合比经试验室试配确定。5.2土方开挖及坡面修整1.土方开挖采用反铲挖掘机配合人工修整，机械开挖时预留100~150mm厚土层由人工清理，避免扰动原状土；2.坡面修整按设计坡度进行，平整度误差不大于20mm，坡面不得出现松散土块、凸起凹陷，局部软弱土层、空洞采用C15混凝土填充密实；3.坡顶翻边范围土层同步平整，压实系数不小于0.93，翻边边缘按设计砌筑挡水坎。5.3土钉/锚杆钻孔1.钻机就位后调整机架角度，确保钻孔倾角符合设计要求，倾角误差不大于±1°，钻机稳定牢固，施工过程中不得出现移位；2.本工程杂填土、粉土层采用干法钻孔，粉质黏土层采用湿法钻孔，钻孔深度比设计长度大100~200mm，钻孔直径不小于设计值；3.钻孔过程中记录土层变化、钻孔速度、返渣情况，遇地下障碍物时立即停钻，上报设计单位处理，不得强行钻进；4.钻孔完成后采用高压空气（压力0.4~0.6MPa）清空孔内沉渣、积水，清孔后孔底沉渣厚度不大于200mm，清孔完成后及时安装杆体、注浆，间隔时间不超过2h，避免孔壁坍塌。5.4土钉/锚杆杆体制作与安装1.普通土钉杆体制作：按设计长度下料，钢筋表面除锈、除油污，每隔2.0m设置1个对中支架，支架采用Φ6钢筋制作，保证杆体保护层厚度不小于20mm；土钉杆体端部焊接L形弯钩，长度150mm，用于与加强筋焊接固定。2.预应力锚杆杆体制作：钢绞线采用切割机下料，严禁采用电弧切割，自由段涂刷防锈漆后套Φ30PVC套管，套管两端采用防水胶带密封，锚固段每隔1.5m设置1个对中支架，杆体末端设置导向帽；承压板采用200mm×200mm×20mm钢板，与钢绞线轴线垂直，锚具采用OVM15-2型夹片锚。3.杆体安装：人工将杆体沿钻孔轴线缓慢推送入孔，推送过程中不得扭转、弯曲，杆体插入深度不小于设计长度的95%，外露长度满足喷射混凝土面层覆盖要求（普通土钉外露长度100~150mm，预应力锚杆外露长度满足张拉作业要求，不小于300mm）；杆体安装完成后检查对中支架是否完好，若出现杆体下滑、孔壁坍塌情况，重新清孔后安装。5.5注浆施工1.注浆材料采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥拌制，砂浆配合比为水泥:砂:水=1:1:0.45（重量比），添加0.3%减水剂，注浆体强度不低于设计要求；2.采用孔底注浆法施工，注浆管插入孔底距离100~200mm位置，注浆过程中缓慢匀速拔管，拔管速度始终低于注浆液面上升速度，保证注浆饱满；3.注浆压力控制在0.3~0.5MPa，当孔口溢出纯浆液时停止注浆，稳压2min后封堵孔口；普通土钉注浆量不少于每延米15kg水泥，预应力锚杆锚固段注浆量不少于每延米25kg水泥，注浆量采用自动记录仪全程记录，实际注浆量小于理论计算值时，进行二次补浆；4.注浆完成后24h内检查孔口液面，若出现液面下降及时补浆，注浆体试件每30根土钉/锚杆留置1组（3块），同条件养护，作为强度检测依据。5.6钢筋网及加强筋铺设1.钢筋网片采用Φ6钢筋绑扎，网格尺寸200mm×200mm，网格尺寸误差不大于±20mm，网片搭接长度不小于200mm，搭接点采用铁丝绑扎牢固，绑扎点间距不大于400mm；2.钢筋网片与坡面间隙不小于20mm，采用混凝土垫块垫设，垫块厚度20mm，间距1.5m×1.5m梅花形布置；3.加强筋采用Φ16HRB400级钢筋，沿土钉、锚杆纵横布置，与土钉端部弯钩、锚杆承压板双面焊接，焊接长度不小于80mm，焊缝高度不小于8mm，加强筋搭接长度不小于35d，采用双面焊。5.7喷射混凝土施工1.喷射混凝土配合比为水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.45（重量比），碎石粒径5~10mm，含泥量不大于3%，砂采用中粗砂，含泥量不大于5%，添加3%速凝剂，初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min；2.喷射作业分段进行，同一分段内喷射顺序自下而上，喷头与坡面垂直，距离0.8~1.2m，喷射压力控制在0.3~0.5MPa；3.喷射混凝土分两次施工，第一次喷射厚度50~60mm，覆盖钢筋网片，待第一次喷射混凝土终凝后进行第二次喷射，厚度达到设计要求的100mm，平整度误差不大于10mm；4.喷射混凝土表面平整，无露筋、空鼓、裂缝、脱落等缺陷，坡顶翻边与坡面混凝土一次浇筑成型，翻边外侧设置截水沟；5.喷射混凝土终凝后2h开始洒水养护，养护时间不少于7d，每天养护次数不少于3次，气温低于5℃时停止洒水，采用土工布覆盖保温养护。5.8预应力锚杆张拉锁定1.张拉作业需待注浆体强度、喷射混凝土面层强度均达到设计强度的90%后方可进行，张拉前对张拉设备进行校准，校准有效期不超过6个月，张拉作业前进行试张拉，试张拉数量为锚杆总数的10%，且不少于3根；2.张拉分级进行，张拉荷载依次为设计锁定值的10%→25%→50%→75%→100%→110%，每级荷载持荷时间不小于5min，最后一级荷载持荷10min，观察位移稳定后卸荷至锁定值进行锁定；3.张拉过程中记录锚杆伸长值，实际伸长值与理论伸长值误差控制在±6%范围内，超出范围时停止张拉，查明原因后再继续作业；4.锁定后48h内检查锚具夹片情况，若出现夹片滑脱、预应力损失超过10%的情况，进行二次张拉补锁；5.张拉锁定完成后，切除外露多余钢绞线，外露长度不小于30mm，采用C25混凝土封锚，封锚厚度不小于100mm。5.9排水系统施工1.排水孔在喷射混凝土面层施工前安装，采用Φ50PVC管，管壁钻孔径10mm透水孔，孔距50mm梅花形布置，管身包裹2层土工布滤层，插入坡面深度不小于400mm，外露长度100mm，坡度5%向外倾斜；2.坡顶挡水坎采用MU10烧结普通砖砌筑，M5水泥砂浆抹面，高度200mm，厚度120mm，挡水坎内侧与坡顶翻边混凝土衔接密实；3.坡脚排水沟采用MU10烧结普通砖砌筑，内侧抹20mm厚1:2水泥砂浆，沟底设置0.5%坡度，集水井采用钢筋混凝土预制井筒，井底比排水沟底低500mm，配置功率1.5kW潜水泵，安排专人24h值守抽排积水，严禁基坑内积水。六、质量验收标准6.1主控项目1.土钉、锚杆杆体的品种、规格、数量、质量符合设计要求，检查质量证明文件及复试报告，全数检查；2.水泥、砂、石子、外加剂等原材料质量符合规范要求，检查质量证明文件及复试报告，按进场批次检查；3.土钉、锚杆钻孔深度、长度符合设计要求，允许偏差+200mm、-50mm，每根钻孔全数检查，用钢尺量测；4.注浆体强度、喷射混凝土强度符合设计要求，检查试块强度报告，每500㎡喷射混凝土留置1组试块，每30根土钉/锚杆留置1组注浆试块；5.预应力锚杆张拉锁定值符合设计要求，张拉记录齐全，全数检查。6.2一般项目1.土钉孔位允许偏差±100mm，孔深允许偏差±50mm，钻孔倾角允许偏差±1°，抽查数量不少于总数的10%，且不少于10根；2.钢筋网网格尺寸允许偏差±20mm，搭接长度允许偏差±20mm，加强筋间距允许偏差±20mm，抽查数量不少于总数的10%；3.喷射混凝土厚度允许偏差+20mm、-10mm，每100㎡坡面检查1个点，采用钻孔法量测；4.坡面平整度允许偏差±20mm，每20m检查1个点，用2m靠尺量测；5.排水孔坡度、间距符合设计要求，允许偏差±50mm，全数检查。6.3土钉抗拔试验土钉施工完成后进行抗拔承载力试验，试验数量不少于土钉总数的1%，且同一土层中不少于3根，抗拔承载力平均值不小于设计值的1.2倍，最小值不小于设计值的1.1倍。试验采用分级加载，加载等级为设计承载力的10%→20%→40%→60%→80%→100%→120%，每级荷载持荷10min，记录位移值，加载至1.2倍设计承载力后持荷30min，位移稳定即为合格。七、监测方案本工程土钉墙支护监测周期从土方开挖开始至地下结构施工完成、基坑回填结束，监测频率如下：1.土方开挖期间每天监测1次，开挖深度超过5m后每天监测2次；2.支护完成后前7天每天监测1次，第8~30天每2天监测1次，30天后每7天监测1次；3.遇大雨、周边荷载变化、位移超过预警值等特殊情况时，加密监测频率至每2小时1次，必要时连续监测。7.2监测项目及预警值监测项目监测点布置预警值控制值坡顶水平位移沿坡顶边线每20m布置1个点，转角处加密累计位移30mm或日位移3mm累计位移50mm或日位移5mm坡顶竖向位移与水平位移点同位置布置累计位移20mm或日位移2mm累计位移30mm或日位移3mm周边建构筑物沉降东侧住宅楼每单元布置2个点，共8个点累计沉降15mm或日沉降1mm累计沉降25mm或日沉降2mm地下管线沉降西侧管线每20m布置1个点累计沉降10mm或日沉降0.5mm累计沉降15mm或日沉降1mm地下水位基坑周边每50m布置1个水位孔水位变化超过±500mm水位变化超过±1000mm坡面裂缝坡面、坡顶全面巡查裂缝宽度超过2mm裂缝宽度超过5mm监测数据当天整理分析，形成监测日报报送建设单位、监理单位、设计单位，当监测数据达到预警值时，立即停止施工，疏散现场人员，上报相关单位，制定加固处理方案，待位移稳定、隐患消除后方可恢复施工。八、安全及环保措施8.1安全防护措施1.坡顶设置1.2m高防护栏杆，栏杆刷红白警示漆，间距2m设置立杆，设置两道横杆，底部设置180mm高挡脚板，栏杆内侧挂密目安全网，防护栏杆距离坡顶边线不小于500mm；2.施工现场设置明显的安全警示标志，夜间设置红色警示灯，作业区域严禁无