建筑行业大型锚碇深基坑开挖与支护施工工法

大型锚碇深基坑开挖与支护施工工法1.前言在市政以及公路桥梁工程中为深基坑边坡稳定，在基坑各侧做成的具有一定坡度的坡，但在城市及周边环境条件复杂地段进行边坡开挖，严禁采用明爆作业。所以在绝大多数情况下使用岩石臂钩机，挖机炮机配合进行机械开挖，但对于硬质岩石地质层，利用该方法进行边坡开挖，施工效率低，且对机械损伤严重，同时北锚碇基坑边坡施工工程体量且质量要求高，同时需保证开挖一级支护一级，对施工进度及质量要求高。针对施工作业存在的以上的难题，提出大型锚碇深基坑开挖与支护工法。开挖过程中先利用钻孔机对岩石进行构造成孔，再利用岩石臂钩机进行边坡开挖，解决岩石开挖效率低下，机械损伤严重等难题；边坡支护过程中基坑边坡支护采用逆作法施工。考虑相邻锚杆竖向距离2.5m，相邻锚索竖向间距3.0m，为方便支护结构的施工，分层开挖方法时取每层开挖高度3m，每开挖完成一层及时进行喷锚支护。开挖形成的中心岛式土石方采用台阶法开挖，分3个台阶工作面，每级台阶马道宽度5m，分段长度不大于10m。经工程现场试验与改进，取得了显著成效，实现了质量可靠、施工安全、文明环保、便捷经济的目标，达到预期效果。重庆郭家沱长江大桥工程位于长江沿岸，主跨长度720m，为目前国内最大的公轨两用桥梁，分为南北两块锚定施工，桥位区位于川东南弧形构造带，华蓥山帚状褶皱束东南部的次一级构造，构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。地质构造隶属铜锣峡背斜南东翼。构造线呈北北东走向，构造形态向北逐渐收敛向南撒开，因而两翼宽缓，受应力作用相对微弱，场地内未发现断层通过。实测北岸岩层裂隙情况如下：北岸主要发育两组构造裂隙：①J1组倾向210°～230°，倾角70～80°，裂隙面闭合，无充填物，裂隙间距2～3m；结合一般，贯通性一般，为硬性结构面。②J2组倾向290°～310°，倾角35～45°，裂缝宽2～5mm，粘性土充填，裂隙间距一般3～5m；结合差，贯通性较好，为硬性结构面。北锚碇区位于丘陵斜坡，地形坡度一般25º~35º，上覆土层为第四系人工填土或粉质粘土，厚度0~2.0m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩，砂质泥岩岩体完整性指数0.70~0.77，为较完整~完整，岩体单轴饱和抗压强度为7.4MPa，为软岩，岩体基本质量等级为IV级。砂岩完整性指数0.70~0.77，为较完整~完整，岩体单轴饱和抗压强度为23.3MPa，为较软岩，岩体基本质量等级为IV级.北锚碇南东侧边坡高度约34.4m~42.3m，边坡支护形式采用桩锚+放坡开挖+锚杆格构护坡，通过退台开挖将边坡分为两个独立的边坡：标高215.124m以下边坡采用垂直开挖+桩锚支护设计，桩直径1.2m，间距3.0m，预应力锚索间距为3.0m×3.0m，桩顶设计标高为215.124m；标高215.124m以上边坡采用放坡开挖+锚杆格构梁护坡的设计。边坡开挖坡率为1:1.25，边坡稳定性满足设计安全要求。格构护坡锚杆间距为锚杆间距2.5m×2.5m。南西侧基坑边坡，边坡支护形式采用直立开挖+网喷+锚杆支护，锚杆间距为2m×2m；标高215.124m以上采用分台阶放坡开挖，岩层放坡坡率为1:0.75，土层放坡坡率为1:1，表层喷射5cm厚素混凝土。北西侧基坑边坡，边坡支护形式采用桩锚+放坡开挖+锚杆格构护坡，通过退台开挖将边坡分为两个独立的边坡：标高215.124m以下边坡采用垂直开挖+桩锚支护，桩直径1.2m，间距3.0m，预应力锚索间距为3.0m×3.0m；标高215.124m以上边坡采用放坡开挖+锚杆格构梁护坡的设计方案。边坡开挖坡率为1:0.75，边坡稳定性满足设计安全要求。格构护坡锚杆间距为锚杆间距2.5m×2.5m。重庆郭家沱长江大桥工程硬质岩层开挖土石方量约为15万方，项目部采用此新型的工法在禁止爆破施工区域的硬质岩层开挖及支护，保证了桥梁锚锭的施工条件，减少了环境污染，提高了生产进度，产生了项目经济效益。2.工法特点2.1在禁爆区域内的硬质岩石层开挖先利用钻孔机在岩层上钻孔，再利用岩石臂钩机破除，从源头入手，先将岩石构造成易破碎结构，同时给岩石臂钩机提高适合的受力点，达到易开挖，经济高效，节能环保的目的。2.2禁爆区硬质岩层构造成孔开挖法，可以先根据岩石硬度，钩机臂力计算出孔位、孔深及孔径，再结合现场的实际情况，最后确定钻孔机打孔的具体参数，做到经济节约。2.3孔位布置可为梅花状或棋盘状。2.4钻孔机喷水钻孔到达降尘目的，节能环保。2.5更具不同的边坡支护形式采用不同施工工艺及技术保证施工质量。2.6积极创新出使用一种锚杆限位装置及一种预应力锚索穿束导向装置提高施工速度及质量，降低工期成本。3.适用范围禁爆区域对环境保护保要求严格的大方量硬质岩层开挖及支护。4.工艺原理基坑开挖施工过程中，结合计算及现场情况，设计出适宜的孔深、孔径及孔位布置，利用钻孔机在岩石上钻孔，在坚硬岩石内部形成结构构造，使得一整块岩石离散化，岩层变得易开挖，岩石孔的形成给臂钩机提供良好的受力点，借助于此使得岩石开难度大幅度降低。基坑支护形式分为：素喷混凝土防护，砂浆锚杆挂网喷射混凝土防护，预应力锚索框架梁防护，板肋式锚杆挡墙防护，锚杆格构梁防护，围护桩防护。边坡支护过程中基坑边坡支护采用逆作法施工。为确保基坑防护施工质量与施工安全，防护施工严格按照基坑开挖一级、防护一级的顺序。为方便支护结构的施工，分层开挖方法时取每层开挖高度为相邻锚索（锚杆）竖向间距，每开挖完成一层及时进行喷锚支护。开挖形成的中心岛式土石方采用台阶法开挖，分3个台阶工作面，每级台阶马道宽度5m，分段长度不大于10m。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程资料收集资料收集整理计算确定钻孔数据机械准备钻孔机钻孔钻孔形成岩石臂钩机开挖破除完成挖掘机、装载机协助出土石人工整修边坡测量复核碎渣清理开挖完成图5.1.1-1开挖施工工艺流程图图5.1.1-2预应力锚索式框架梁防护工艺流程图图5.1.1-3抗滑桩防护工艺流程图5.2操作要点5.2.1开挖钻孔参数计算钻孔参数计算利用ABAQUS计算确定，郭家沱大桥项目北锚定岩石层利用禁爆区硬质岩层构造成孔开挖法，岩石为砂岩，主要矿物成分有：石英、长石。成厚层状分布于基岩上部。属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ级。土、石可挖性类别为次坚石，土石等级为Ⅴ级，经过计算确定，利用型号为SY335C-8的钻孔机（如图5.2.1-1）进行钻孔，型号为EX1200的臂钩机（如图5.2.1-2）开挖。孔位布置为梅花状（如图5.2.1-3），孔径15CM（如图5.2.1-4），孔深50cm（如图5.2.1-5），孔间距为80CM（如图5.2.1-6）。图5.2.1-1钻孔机图5.2.1-2岩石臂钩机图5.2.1-3孔位布置图5.2.1-4孔径图5.2.1-5孔深图5.2.1-6钻孔间距1、严格控制钻孔机打孔质量即孔位、孔深、孔径。2、在钻孔过程中钻机喷水要不间断到达保护钻头，降尘作用。3、每次钻孔成功后要及时使用臂钩机开挖。4、开挖完成后土石渣及时外运弃渣。5.2.2开挖工艺操作要点1、在利用有限元软件分析确定好孔径，孔深之后，要在现场利用GPS做孔位定位，便于打孔机在现场能精确打孔（如图5.2.2-1）图5.2.2-1测量放样2、在钻孔机钻孔时钻头要不间断喷水，否则会造成扬尘过大，钻头损伤（图5.2.2-2钻头喷水）图5.2.2-2钻孔喷水3、利用钩机进行破除岩石时钩机的着力点应该为孔口4、破除的岩石要及时运出，以便进行下一层开挖5.2.3钻孔工艺参数的选择根据前期地质勘测及现场实测资料确定施工现场出露的岩层为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩沉积建造。由多层砂岩——砂质泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成。以紫红色、暗紫红色泥岩、粉砂质钙质泥岩和`黄灰色、灰色薄至厚层状细粒长石砂岩。出露的地层由上而下依次可分为第四系全新统填土层(Q4ml)、冲积层(Q4al)、粉质粘土(Q4al)和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)沉积岩层，岩土物理学参数如下表所示。岩土名称参数素填土粉质粘土卵石土砂岩砂质泥岩裂隙面强风化中等风化强风化中等风化重度(kN/m3)19.5*19.020.024.0*24.824.0*25.60天然抗压强度(MPa)3515.1饱和抗压强度(MPa)259.4地基承载力基本值(kPａ)400*2500300*800地基承载力特征值(kPａ)120*130*87503290内摩擦角φ(ο)综合28*11综合30*30*4229*3120*内聚力C(kPa)21150*177080*18950*岩石与锚固体极限粘结强度标准值(KPａ)1000*450*弹性模量(MPa)41881629变形模量(MPa)34861258泊松比μ0.45*0.40*0.120.45*0.37弹性反力系数(MPa/m)100*150*500*100*300*岩体水平抗力系数(MN/m3)280*45*水平抗力的比例系数m和m0(MPa/m2)10*10*10*15*15*抗拉强度(kPa)560164岩土与圬工的摩擦系数0.25*0.20*0.25*0.35*0.55*0.30*0.40*挡墙基底摩擦系数0.250.250.25*0.300.500.300.40岩石地基竖向地基系数(MN/m3)2030020150桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）222022*150150临时边坡允许值1：1.501：1.501：1.501：1.251：0.301：1.251：0.502、利用有限元分析软件ABAQUS分析岩层的受力状态。3、在现场进行多次试验，最终确定孔位的布置为间隔75CM的梅花状孔位布置。4、确定钻孔深度为50cm。5.2.4边坡支护施工北锚碇基坑支护形式分为：素喷混凝土防护，砂浆锚杆挂网喷射混凝土防护，预应力锚索框架梁防护，锚杆格构梁防护，围护桩防护。为确保基坑防护施工质量与施工安全，防护施工严格按照基坑开挖一级、防护一级的顺序。5.2.4.1预应力锚索框架梁支护工艺操作要点1、坡面开挖与处理施工前测放出框架纵梁、横梁位置及施作起始范围，随后根据现场实际地形情况，采用人工平整山体坡面，以利于框架梁等与坡面自然契合。2、预应力锚索施工=1\*GB3①施工脚手架根据锚索分布情况需搭设承重施工排架。排架紧靠坡面，并与坡面通过连壁锚筋进行连接和加固。排架搭设完成后，在施工部位满铺竹跳板形成操作平台，竹跳板须与排架用铁丝绑扎牢固，平台四周设置安全可靠的防护栏杆，并立挂安全网、设置爬梯，钢管与锚筋套接式焊接牢固，排架要求扣件可靠，螺丝紧固，宽度满足施工需要。=2\*GB3②钻孔根据设计图纸，测量员准确定出孔位，用方向架定出锚索方向。据之调整钻机位置。钻孔时钻具的斜度与定位器定出的斜度一致，在钻孔过程中要经常校正钻孔方向（每5m一次，用测斜仪校验，误差不超过：倾角±0.5度，方位角±1°），钻孔完毕后用高压风清孔，锚孔位放线，各方向允许误差±1cm。=3\*GB3③锚索制作安装=1\*alphabetica、钢绞线下料钢绞线切断采用无齿锯，先调直，再截取，要求切口整齐无散头现象。=2\*alphabeticb、锚索制作编束前首先搭设防晒防雨棚和制作平台，制作平台要求高出地面50cm。钢绞线下料长度为锚索设计长度+张拉段长度（按1.5m预留），采用机械切割，严禁采用电弧焊切割，下料长度误差不大于50mm。钢绞线下料完成后进行组装，将下好的钢绞线平置于工作台上，每根钢绞线上下端一次做好编号标识，然后安装挤压套、挤压簧、承载板、限位片、架线环、注浆管、导向帽等。挤压头组装时挤压套、挤压簧安装要准确，挤压顶推进时应均匀充分。承载体组装时定位要准确，挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。架线环之间的间距按1.0m～1.5m控制，锚孔孔口位置必须设置架线环。注浆管穿索安装准确定位，绑扎结实牢固，应深入导向帽5～10cm。导向帽点焊固定在最前端承载板上，预留溢浆孔，保证孔底返浆。锚固段如果遇到土质或砂土状强风化砂岩且富水时必须采用二次高压劈裂注浆法，在这种情况下，组装锚索体时必须另置注浆管，注浆管采用镀锌铁管或钢管，在锚固段设置花孔和封塞。锚索体的钢制部分均应均匀涂刷防腐油漆。锚孔清孔完成后应及时安装锚索体，一般用人工扛抬至孔位处，按照设计倾角、方位人工平顺推进，中间尽量不要停顿，依靠锚索体的自重和惯性下滑入孔，推送过程中严禁抖动、扭转，防止中途散束河卡阻。如果出现散束和卡阻现象，应拔出锚索，重新清孔或钻孔后安装。成型锚索如下图:图5.2.4-1成型锚索图=3\*alphabeticc、下锚锚孔钻造结束后，使用高压空气将孔中岩（土）粉及水全部清除出孔外。将组装好的锚索抬至孔位处、清孔，人工将锚索缓缓插入孔底，注浆管与锚索一起装入，管口与孔底要保持15～30cm的距离。各支点间距离不得大于2.0m，转弯半径不得小于3m。下锚利用预应力锚索穿束导向装置，人工推入。预应力锚索在出口闸室平台上编锚后，人工扛抬至排架上的操作平台上，由人工缓慢放至安装部位；锚索外露部分作临时包裹加以保护。=4\*alphabeticd、锚固段注浆注浆采用M40水泥砂浆，注浆压力不小于0.6～0.8Mpa。注浆材料要求严格按照经试验合格的配比备料，中砂过筛、加早强剂，注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随拌随用。锚孔注浆必须采用孔底注浆方法，注浆到锚固段后停止。注浆速度不宜太快，以保证注浆均匀，并反复复核锚固段灌浆长度，达不到要求时须补浆。在砂浆未完全固化前，不得拉拔和移动锚索。3、框架梁施工=1\*GB3①基础开挖框架梁基础开挖前尽量修整好边坡，凸出地方要削平。按框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度精确放样，人工开挖单根梁肋轮廓。图5.2.4-2框架梁施工图=2\*GB3②钢筋绑扎a、先施工护坡顶部封顶，随后施工纵梁，并于框架梁节点处预留横梁钢筋。纵梁形成后，再施工横梁。b、在施工安置框架钢筋之前，先清除框架基础底浮碴，保证基础密实，并在底部铺一层水泥砂浆垫层。c、在坡面上打短钢筋锚钉，准备好与砼保护层厚度一致的砂浆垫块。d、钢筋宜制成整体长骨架，钢筋接头需错开，其制作、搭接、安装要符合设计及技术规范要求。e、绑扎钢筋时，钢筋骨架用砂浆垫块垫起，与坡面保持一定中距离，并和短钢筋锚钉连接牢固。f、外露锚索需用内径为15cm的PVC管外套保护，。=3\*GB3③支立模板封顶厚0.5m，宽1.0m，框架梁截面尺寸为0.5m×0.5m，其顶面设置0.1m×0.1m截水沟，模板与框架梁整体支立。a、横梁与纵梁交接处采用边长0.5m的特制定型钢模模板，其余采用40×80、10×80组合小钢模及10×10连接角钢（单位：cm）按设计尺寸进行拼装。模板间采用U形卡连接。b、立模前首先检查钢筋骨架施工质量，并做好记录，然后立模板。模板铺完后，应测量模板标高，进行校正，并用靠尺找平。c、模板表面刷脱模剂，模板接装要平整、严实、净空尺寸准确，设合设计要求并美观。d、用脚手架钢杆支撑固定模板。模板底部要与基础紧密接触以防跑浆、胀模。=4\*GB3④砼浇筑a、浇筑前应检查框架的截面尺寸，要严格检查钢筋数量及布置情况。b、混凝土采用商品混凝土，汽车泵泵送至施工面，人工振捣。c、浇筑框架砼必须连续作业。边浇筑边振捣，采用φ50mm插入式振捣器振捣密实。浇筑过程中如有砼滑动迹象可采取速凝或早强砼或用盖模模压住。各竖梁砼应不间断浇筑，若因故中断浇筑，其接缝按通常方式处理。4、锚索张拉在锚斜托台座和注浆浆体强度达到80%以上时，进行张拉作业。安装锚具、夹片，锚具应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线应与锚孔、锚索保持同一轴线，确保均匀承载。正式张拉前按设计荷载的10～20%进行预张拉，使各部位接触紧密，钢绞线完全平直。图5.2.4-3锚索张拉器具图压力分散型锚索因各单元锚索长度不同，张拉采用差异分布张拉，根据设计荷载和锚索长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。锚索的预应力在补足差异荷载后分5级按有关规范或规定施加，即设计荷载的25％，50％，75％，100％和110％。在张拉最后一级荷载时，应持荷稳定10～15min后卸荷锁定。锚索锁定后48h内，若发现明显的预应力损失现象，则应及时进行补偿张拉。5、自由段注浆、封口张拉完毕后，通过预留注浆管，管口距原砂浆面30cm，进行封孔注浆，孔中的空气由设在定位止浆环处的排气孔排出。注浆要求孔中注满浆液，然后从锚具量起留5cm钢绞线，用錾子去多余部分，锚头部分涂防腐剂再用C30混凝土封锚。5.2.4.2围护桩支护工艺操作要点1、场地平整将场地整平，并保证一定的流水坡度，下雨后地面的水能及时排走，保证地表水不流入孔内，井孔四周进行硬化处理。2、测量放样桩基施工前先对整个施工区域场地进行整平、压实，保证钻机施工中平稳，然后根据设计图纸对将要施工的桩基进行测量放样，对桩基中心位置做好标识，并在四周设置护桩。3、钢护筒施工对于桩径为100cm的桩基钢护筒采用1.2cm厚的钢板制作。钢护筒内径大于桩径20cm。钢护筒埋设深1m。护筒顶面高度高出地面30cm，中心位置与桩基中心位置偏差不大于5cm。4、钻机就位钻机定位，定位过程中旋挖钻机钻头应对准桩中心，。6、钻孔施工护筒埋设完成，钻机就位，使钻头中心对准护筒中心。钻孔过程中每冲击1～2m采用检孔器对孔径、垂直度进行检查，发现为题及时处理。钻孔完成后及时进行清孔作业。7、钢筋笼制作及安装钢筋笼制作在加工场进行，加工符合设计图纸要求，笼体牢固。为使钢筋笼有足够的刚度保证运输、吊装过程中不产生变形。由于钢筋笼长度较短，采取整体制作方法。钢筋笼运输至现场后，采用汽车吊吊起，徐徐将钢筋笼放入孔内。待整个钢筋笼全部下放到位后采用型钢将钢筋笼横担在钢护筒顶面。8、混凝土灌注混凝土施工采用水下灌注混凝土施工工艺，清孔完成后开始混凝土灌注，首批混凝土方量应保证导管埋入混凝土的深度不小于1.0m，在灌注过程中根据施工记录，及时上拔导管，并保证导管埋置身度为2～6m。为保证桩顶质量，在桩顶设计标高以上多灌注0.5～1.0m高度的混凝土，待混凝土强度达到规范要求后凿出多余混凝土。图5.2.4-4支护施工图9、冠梁施工抗滑桩施工完后，按设计要求分区、段进行冠梁施工。=1\*GB3①根据基线和施工图纸，用全站仪施放冠梁、连梁沟槽的边线。=2\*GB3②凿桩头、桩头清理冠梁施工前需将抗滑桩上部的劣质混凝土凿除，桩头凿除采用机械结合人工凿除，为保证凿除过程中不伤到围护桩钢筋，主筋外侧部分采用风镐人工凿除，先将桩四周混凝土凿除露出主筋然后将主筋向外侧拉出，拉动范围以凿开部分的钢筋与混凝土分开为宜，切忌拉出角度过大而将设计桩标高以下钢筋保护层剥落。主筋包围的桩头部位，在钢筋与混凝土分离的位置，四周用风镐向桩内水平凿进，将主筋包围的桩头完全截断，然后用起吊设备将桩头吊走。桩芯顶面的混凝土要凿毛处理，清除桩顶浮渣，清洗、调直桩顶钢筋，采用水泥砂浆将桩头找平。=3\*GB3③冠梁、连梁钢筋的绑扎=1\*alphabetica、钢筋除锈钢筋表面应洁净。油渍、漆污和用锤敲击时能剥落的浮皮、铁锈等应在使用前清除干净。在焊接前，焊点处的水锈应清除干净。钢筋除锈圆钢除锈采用在调直过程中除锈，螺纹钢除锈采用钢丝刷、砂盘等方法进行人工除锈。=2\*alphabeticb、钢筋调直钢筋调直采用GT6/12型钢筋调直机，调直机断料长度误差均≤3mm。=3\*alphabeticc、钢筋切断将同规格钢筋根据不同长度长短搭配，统筹排料；一般应先断长料，后断短料，减少短头，减少损耗。断料时应避免用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差。为此，宜在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。在切断过程中，如发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除；如发现钢筋的硬度与该钢种有较大的出入，应及时向有关人员反映，查明情况。钢筋的断口，不得有马蹄形或起弯等现象。=4\*alphabeticd、钢筋制作HPB235级钢筋末端应作180°弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。钢筋作不大于90°的弯折时，弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。箍筋的末端应作弯钩。弯钩形式符合设计要求。=5\*alphabetice、钢筋安装钢筋绑扎前清点数量、类别和型号，锈蚀严重的钢筋需除锈，弯曲变形钢筋须校正，清理施工部位杂物，清查施工部位，高程情况，测放钢筋位置后方可进行绑扎。钢筋绑扎用同标号砂浆垫块或塑料卡支垫，支垫间距为1m左右，按行列式或交错式摆放。冠梁主筋采用搭接焊，单面焊10d，在分段施工及冠梁变断面时，要预留足够钢筋搭接长度和锚固长度，且在35d区段范围内的钢筋搭接面积不大于钢筋总面积的50%，焊接钢筋时HPB235级钢筋、HRB335级钢筋采用E4303系列型焊条，HRB400用E5003系列型焊条，钢筋焊接须先作焊接试验合格才能进行正式焊接。=4\*GB3④模板模板和斜撑能承受钢筋砼和各项荷载，模板能保证结构形状、位置和尺寸正确。构造简单，施工方便，利于搬运。冠梁模板采用钢模板模板，后背管采用φ42mm钢管，背方使用方木，对拉螺杆进行加固，架设时注意确保模板的牢固、可靠。模板支立前清理干净并涂刷隔离剂，安装时牢固、平整，接缝严密不漏浆，相邻两块模板接缝高低差不应大于2mm。=5\*GB3⑤混凝土浇筑砼浇注前对模板、钢筋进行检查，清除模内杂物，隐检合格后才能灌注砼。砼浇注初凝前用振动器振捣好后抹面。在浇筑工序中，应控制混凝土的均匀性和密实性。混凝土拌合物运至浇筑地点后，应立即浇筑入模。在浇筑过程中，如发现混凝土拌合物的均匀性和稠度发生较大的变化，应及时处理。浇筑混凝土时，应注意防止混凝土的分层离析。混凝土由料斗、漏斗内卸出进行浇筑时，其自由倾落高度一般不宜超过2m，否则应采用串筒、斜槽、溜管等下料。浇筑混凝土时，应经常观察模板、支架、钢筋的情况，当发现有变形、移位时，应立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。混凝土在浇筑及静置过程中，应采取措施防止产生裂缝。混凝土因沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝，应在混凝土终凝前予以修整。混凝土浇筑完成初凝后采用洒水养护，养护时间不少于7d。10、预应力锚索及面板施工在锚斜托台座和注浆浆体强度达到80%以上时，进行张拉作业。安装锚具、夹片，锚具应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线应与锚孔、锚索保持同一轴线，确保均匀承载。正式张拉前按设计荷载的10～20%进行预张拉，使各部位接触紧密，钢绞线完全平直。图5.2.4-5锚索张拉器具图压力分散型锚索因各单元锚索长度不同，张拉采用差异分布张拉，根据设计荷载和锚索长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。锚索的预应力在补足差异荷载后分5级按有关规范或规定施加，即设计荷载的25％，50％，75％，100％和110％。在张拉最后一级荷载时，应持荷稳定10～15min后卸荷锁定。锚索锁定后48h内，若发现明显的预应力损失现象，则应及时进行补偿张拉。11、自由段注浆、封口张拉完毕后，通过预留注浆管，管口距原砂浆面30cm，进行封孔注浆，孔中的空气由设在定位止浆环处的排气孔排出。注浆要求孔中注满浆液，然后从锚具量起留5cm钢绞线，用錾子去多余部分，锚头部分涂防腐剂再用C30混凝土封锚。5.3劳动力组织（见表5.3）表5.3基坑开挖及支护劳动力组织情况表序号单项工程所需人数备注1管理人员22技术人员33钻机司机24岩石臂钩机司机25挖掘机司机26装载机司机127钢筋工178模板工109架子工810杂工3合计59人6.材料与设备具体材料与设备如下表所示。表6.1基坑开挖设备计划序号设备名称设备型号单位数量用途1钻孔机SY335C-8台2打孔2岩石臂钩机EX1200台2破碎3挖掘机台2协助装土4装载机台12运土5雾炮台1降尘表6.2主要工程量表序号工程项目单位数量备注一便道施工1开挖方量m3134212C25混凝土路面m3674.43C25排水沟m315.24C25矩形防撞墩m3137.635RXI-100被动防护网m21200二基坑施工1土石方开挖m3319066.442C30混凝土m31450.63钢筋T3014φ25锚杆m6625.85C25喷射混凝土m3274.26声测管根1177φ15.2钢绞线T205.88M30砂浆m3127.5表6.3边坡支护主要设备计划表序号名称型号数量用途1风钻YT-2820台钻眼2混凝土喷射机PZS30002台喷射混凝土3搅拌机JB-2002台搅拌砂浆4冲击钻5台围护桩5压浆机UB3C2台压浆6汽车吊25t1吊装构配件7GPSrtk华测T62台测量放样8全站仪TS09LPlus1台测量放样9水准仪DSZ21台高程测量10水泵25LG3-10x34台抽水11锚杆拉拔仪RK-50T2台锚杆检测12千斤顶2套预应力张拉13钢筋切割机1钢筋加工14电焊机2钢筋焊接15钢筋弯曲机1钢筋加工7.质量控制1、基坑开挖专控经ABAQUS软件分析计算，及现场试验相验证，确定合适的孔位布置。在钻孔机打孔过程中严格控制钻机打孔误差。（允许误差按7.1执行）表7.1设计尺寸及允许误差控制表参数名称设计尺寸（cm）允许误差（cm）备注孔径151孔深503孔间距7542、每项工序施工完成后，进行验收验收，并履行签字手续。分部工程一次验收合格率达到100%，工程优良率达到98%以上。表7.2锚杆（索）施工技术要求序号检查项目允许偏差或允许值检验方法1锚杆长度（mm）±30钢尺2锚索长度（mm）±50钢尺3锚杆位置（mm）±20钢尺4锚杆（索）锁定力符合设计要求现场实测5锚索孔距（mm）水平方向±100钢尺垂直方向±50钢尺6钻孔倾斜度锚杆2%测钻机倾角锚索3%测钻机倾角7钻孔深度超过锚杆（索）设计长度0.5m8浆体强度符合设计要求试块送检9注浆量大于理论计算量检查计量数据10混凝土厚度（mm）±10钢尺8.安全措施机械安全，本工法采用全机械化作业，因此要注意机械作业安全，严格执行相关的操作规程。用电安全。严格用电管理，施工现场的一切电源电路的安装和拆除，必须由持证电工操作，电器必须严格接地、接零和漏电保护器，场地电缆应架空，严禁拖地和埋压土中。施工现场警示标志要醒目，出入场地必须佩戴安全帽。本工法主要适用禁爆区硬质岩层开挖，为防止岩石坠落的危险，在已开挖面要铺设绿网，在坡脚设置被动防护网。设专职安全人员对作业场地进行安全检查。对施工人员进行安全教育和培训。9.环保措施成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，随时接受相关单位的监督检查。本工法适用于禁爆区边坡开挖作业，对环保要求较高，在施工过程中要注意机械开挖造成的噪音污染，扬尘污染，钻孔机钻头要及时喷水，降尘雾炮要不间断开启。对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。及时清运土石方，做好弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染措施，废水除按环境卫生指标进行处理达标外，并按当地环保要求的指定地点排放。弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治。对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。10.效益分析10.1社会效益本工法将单纯爆破或单纯机械开挖相结合，把静力爆破的钻孔技术运用到机械开挖上面，将之前的边坡开挖及支护技术进行了改进，优化。将钻孔机与岩石臂钩机相结合，高效、快速出渣。此工法的实施，加快了本工程边坡工程的施工进度，该新型的边坡开挖工法，利用自我创新的预应力锚索穿束导向装置、锚杆限位装置对边坡支护施工方法进行创新，工艺原理通俗易掌握，成本花费较传统工艺少，且破碎岩石快速、高速、持续，对工程进度、项目成本、都有较大的优化，对项目边坡防护工程的顺利实施有较高的意义，各界评价加高，社会效益显著。10.2环保效益在禁爆区进行边坡开挖及支护，首要重点就是工程的实施需要对周围环境的影响要尽可能的小，本工艺的实施避免了爆破开挖对周围地质及构筑物的损害及爆破产生扬尘对环境的影响，避免了因机械开挖及钻孔施工而造成的环境影响。利用水雾降尘，在硬质岩石层使用机械开挖，避免爆破。利用钻孔机与岩石臂钩机结合，由渣车外运至固定的弃渣场整个边坡开挖施工过程，未对周围环境产生不良影响，取得了重大的环保效益，达到了预期的环保施工目标。10.3经济效益大型锚碇深基坑开挖与支护工法，将单纯爆破或单纯机械开挖相结合，把静力爆破的钻孔技术运用到机械开挖上面，利用自我创新的预应力锚索穿束导向装置、锚杆限位装对边坡支护进行创新，将之前的边坡开挖、支护技术进行了改进，优化。此工法的实施，加快了本工程边坡工程的施工进度，该新型的边坡开挖工法，工艺原理通俗易掌握，成本花费较传统工艺少，且破碎岩石快速、高速、持续，边坡支护施工难度得以降低，加快边坡施工速率，使得大型锚碇深基坑开挖与支护施工效率约提高20%，节约工期约3个月，从而节省人工、机械等费用。总计节约成本：174.5万元。11.应用实例重庆市郭家沱长江大桥项目11.1工程概况重庆市郭家沱长江大桥项目郭家沱大桥为公轨共建桥，全长1403.8m，主桥采用单孔悬吊双塔三跨连续钢桁梁悬索桥，跨径布置为（75+720+75）m=870m，两岸引桥均采用预应力混凝土连续箱梁，北引桥跨径布置为（4×43）m，南引桥跨径布置为（3×43+4×43）m。北锚碇区位于丘陵斜坡，地形坡度一般25º~35º，上覆土层为第四系人工填土或粉质粘土，厚度0~2.0m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩和砂岩，砂质泥岩岩体完整性指数0.70~0.77，为较完整~完整，岩体单轴饱和抗压强度为7.4MPa，为软岩，岩体基本质量等级