1.土钉墙施工 1.1土钉墙施工部署
根据整体施工部署,施工区域分为I,II两个区域。每个区域又分为支护区和中心区。施工时,首先将第一步土钉高度范围内的土清除,土钉墙施工插入。组织施工队进行流水施工,以后逐层施工。
1.2施工工艺流程
开挖 修坡 定孔位 成孔 插筋 堵孔注浆 二次注浆 绑扎、固定钢筋网 混凝土面层养护 钉端焊接 喷射混凝土面层 循环下一层土钉施工
1.3主要施工工序 1.3.1修坡
基坑开挖作业用挖土机。预留20~30cm厚人工修整,确保边坡的立面角和坡面的平整度。当遇有上层滞水影响时,要在坡面上每隔1米插放一根泄水管,以减少滞水对坡面的压力。
1.3.2编扎钢筋网
钢筋网按照φ6.5 mm@200×200编制,如遇到边坡土方稳定性差,在修好坡后,先喷射一层混凝土,然后再按正常顺序编扎钢筋网。上下层的竖向钢筋搭接,长度大于一个网格,以保证钢筋网的整体性,有利于传力。
1.3.3成孔
本工程主要采用人工洛阳铲成孔,成孔直径110mm。在杂填土土层中,人工成孔较困难时,可采用锚杆机成孔,以确保土钉孔的成孔质量。在成孔过程中,需将孔中的残土清除,确保有效孔深,才能保证下道注浆工艺的质量。因第五层土钉位于卵石圆砾层中,如人工洛阳铲成孔困难可采用锚杆钻机进行成孔。
1.3.4土钉制作与安放
为保证土钉能定位于孔的中心位置,需沿长度每隔2m焊上定位支架,定位支架的高度要确保使锚筋能够居中,注浆管绑在锚筋上。
插筋前应检查锚筋,包括长度、注浆管是否有漏浆等。插筋时应抬起后部使之与成孔角度相同,徐徐插进,防止碰坏孔壁。锚筋插入孔后应注意留出锚筋外露部分以满足固定的长度。
1.3.5注浆
注浆质量是保证土钉抗拔力的关键。在施工中必须认真按照设计要求,严格控制配料比,并根据施工需要,在浆液拌制过程中添加早强剂,以确保浆液的流动性和提高早期强
度,使土钉早日进入工作状态。注浆方式为底部注浆,即将注浆管插入孔底(距孔底200mm左右),浆液从孔底开始向孔口灌填。注浆一般不少于2次,保证浆液充满锚孔。
向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1,必须保证注浆质量。浆体应搅拌均匀并立即使用,开始注浆前、中途停顿或作业完毕后需用水冲洗管路,以防浆体凝固影响下次灌注的质量。
1.3.6土钉端部焊接
土钉端部应与加强筋、固定筋相互焊接。各钢筋的位置由里向外是:钢筋网,水平加强筋、土钉端头固定筋。
1.3.7喷射混凝土
喷射混凝土强度等级采用C20,其配比为:水泥∶砂∶碎石∶水= 1∶2∶2∶0.5(以试验室确定为准),碎石的最大粒径不超过12mm,喷射混凝土机的工作压力为0.3~0.4Mpa。当采用两次喷射时,第一次喷射厚度以不完全覆盖钢筋网为宜,以便第二次施喷时有部分钢筋网与第二层喷射混凝土层连接。
每层喷射混凝土应从下至上进行喷射,这样可防止喷射混凝土自重悬吊于上层土钉,增加上一层土钉荷载,尤其是当上层土钉注浆和喷射混凝土尚未达到一定强度时,更要尽量避免。
1.4质量保证措施
1.4.1根据土层的特点,确定满足要求的成孔方法,本工程采用人工洛阳铲成孔,对于不易成孔地层,采用锚杆机成孔。
1.4.2修坡时应将表面松动部分清除干净,并设专人进行测量,确保不吃槽。 1.4.3成孔前,应根据设计要求定出孔位并作出标记和编号。孔距允许偏差±100mm,成孔的倾角偏差不大于3°,孔径允许偏差+20mm、-5mm,孔深允许偏差+200mm、-50mm。当成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,不得干扰邻近土钉的工作状态,具体调整位置由现场技术负责人决定。
1.4.4插入钢筋时,由专人检查,若插入深度不足,则继续取土成孔。
1.4.5水泥浆体的强度应大于20N/mm2,水灰比不宜超过0.5,并宜加入适量的速凝剂等外加剂以促进早凝和控制泌水。注浆时要严格按配比搅浆,并随成孔随注浆,注浆渗漏较多时,要进行二次补浆直到注满。
1.4.6锚筋长度=设计深度+200mm。锚筋制作长度误差不得大于20mm。
1.4.7在喷射混凝土前,面层内的钢筋网应牢固固定在边壁上,并符合规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现振动。
1.4.8为了保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值,在边壁面上垂直打入短的钢筋段作为标尺。当继续进行下部喷射混凝土作业时,应仔细清除施工缝结合面上的浮浆层。
1.4.9钢筋网在每边的搭接长度至少不少于一个网格边长。
1.4.10上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后才可进行下层土方的开挖及下层土钉施工。
2.护坡桩的施工
2.1护坡桩施工概述
本工程共有护坡桩492根。护坡桩直径800mm,桩顶标高-6.5m,桩长19.5m,水平间距1.6m。护坡桩规格单一,较为容易组织大规模施工。根据地质土层情况,施工工艺选择人工挖孔灌注桩工艺。当上部土钉墙施工完毕后,到达-6.5m工作面时开始施工。
2.2护坡桩施工准备
2.2.1与业主联系,获得详细的各种地下管线的资料。对现场地下建、构筑物进行确定,如果存在对基础施工不利的市政管线,积极协同有关部门进行改移。
2.2.2施工材料的准备
2.2.2.1制定材料供应计划,组织相关材料和机械设备进场。机械设备应做好检修和保养,保证使用完好率。
2.2.2.2护坡桩施工所用的钢筋、水泥、外加剂等需复试的材料提前进场,进场后进行见证取样送试验室复试,确保使用合格的材料。
2.2.2.3桩身混凝土采用商品混凝土,根据规范要求做好试块进行复试。 2.2.3钢筋加工场地
由于护坡桩数量较多,工期要求紧,其护坡桩的施工速度直接决定着土方开挖的速度。本工程考虑到基坑外场地比较狭窄,钢筋笼长度较长等因素,将钢筋笼加工场地设置在基坑内。给钢筋笼制作提供一个比较宽敞、平坦的施工环境,保证钢筋笼的日产量和制作质量。
2.3护坡桩施工的特点及难点
本工程护坡桩桩长为19.5m,施工工艺选择人工挖孔灌注桩。桩长较长,人工成孔时间较长,工人在孔下作业时间长,不确定因素多,因此保证施工人员的安全是施工中的核心问题。为保证施工的顺利进行,必须做好安全预防工作。具体的安全措施详见第十一章。
2.4 施工工艺
2.4.1人工成孔的施工工艺流程如下:
定位放线――放标准圆环――人工挖孔出土(进尺1米)――支模校正――浇护壁混凝土(振捣)――混凝土养护(常温下24小时)――继续挖孔1米――支模浇护壁混凝土(此循环至设计底标高)――自检、专职检――记录成孔情况――盖盖板交活――验孔――吊放钢筋笼——浇注混凝土至设计标高――桩头振捣及养护――清理桩间土并剔桩头
2.4.2护壁混凝土强度为C20,其初定配比为:水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.5,碎石的最大粒径不超过12mm。护壁拆模强度不低于5Mpa;现场严格控制配合比,以保证护壁混凝土达到设计强度要求。现场通过控制使用的混凝土量来保证护壁混凝土的厚度。
2.4.3护壁模板高度为1米,护壁厚度为10cm;
2.4.4挖孔时必须检查桩的垂直度,每个桩成孔后,挖孔人员应先进行自检,合格后再交专职质检员验收;
2.4.5挖出的土必须堆放在距孔边2米以外的地方;以免施工荷载过大对桩空侧臂产生不良影响。
2.4.6如遇易塌孔土层时,护壁深度适当减小;以保证施工安全和成孔的质量。 2.4.7桩施工时采用间隔跳挖法,防止两孔之间的坍塌。 2.4.8钢筋笼加工与吊放
2.4.8.1根据设计,计算箍筋用料长度、主筋分布段长度,将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用;由于切断待焊的主筋、加强箍筋、箍筋的规格尺寸不尽相同,注意分别摆放,防止错用。
2.4.8.2将支撑架按2.0~3.0m的间距摆放在同一水平面上对准中心线,然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。
2.4.8.3主筋搁在加强箍筋外侧,并保持相互垂直,先进行点焊固定,再进行统一焊接。
2.4.8.4钢筋笼主筋与加强箍筋点焊连接,焊接牢固严禁咬肉,在钢筋笼吊点处应加强,避免出现吊放时开焊,箍筋与主筋在每个交点处用火烧丝绑扎牢固。
2.4.8.5钢筋笼主筋外侧必须加滑靴板,一周4个,均匀布置,竖向的间距为4.0m;以保证桩主筋保护层厚度;
2.4.8.6本工程中钢筋笼的长度19.5m,拟定钢筋笼选用50t履带吊车整根吊放。 2.4.8.7钢筋笼采用两点起吊,利用滑轮自动平衡的原理,达到由水平位置逐渐转换到垂直位置。根据笼长合理布置吊点位置,以防钢筋笼起吊变形过大。
2.4.9桩身混凝土采用商品混凝土,标号为C25,坍落度暂定为70~100mm,碎石粒径不得大于30mm。运至现场后,施工人员应及时进行浇灌,浇灌时孔口放一漏斗。一次可同时浇注相邻距离较近的2~3根桩。浇灌时要注意掌握桩顶标高,并做好浇灌前的准备工作,浇灌后及时用振捣器振捣。混凝土最终浇注量应高出设计桩顶标高50~100mm。
2.4.10剔凿桩头
2.4.10.1剔凿桩头在成桩7天强度时即可进行,凿桩头利用钢钎双面剔凿,保证桩头标高及顶面平整,桩头平整度保证高点与低点相差小于3cm,砍凿完成后用空压机吹净。
2.4.10.2桩头砍凿后低于设计标高5cm以上时,应用高标号混凝土补齐(刷界面剂)。 2.4.10.3主筋顶标高如低于设计标高10cm以上,需接长钢筋,接长钢筋的焊接位置应错开。
2.4.10.4桩头钢筋采用钢丝刷清理干净。
2.4.10.5施工中如超灌混凝土,应在3小时之内用人工将混凝土浮渣掏挖。 2.4.11成桩质量标准 项次 1 2 3 项 目 主筋间距 箍筋间距 钢筋笼直径 允许偏差(mm) ±10 ±20 ±10 检测方法 尺 量 尺 量 尺 量 项次 4
项 目 钢筋笼长度 允许偏差(mm) ±100 检测方法 尺 量 桩体倾斜偏差不超过1%,用线锤和经纬仪测量钻杆; 桩径和桩长不允许出现负偏差; 2.5 主要技术措施
2.5.1 严格按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)、本施工方案及设计要求进行施工及工程验收,不得擅自改变工艺流程和工法。
2.5.2保证桩长达到设计要求,施工时要严格检查是否开挖到位。
2.5.3严格按照施工现场所提供的结构轴线、水平基准点放置桩中心线及控制桩顶标高。
2.5.4开孔前,桩位放样准确,在桩位外设置定位龙门桩,安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置,并由专人负责。
2.5.5为保证人工挖孔桩成孔质量,护坡桩采用跳挖法施工。 2.5.6第一节井圈护壁应符合以下规定:
2.5.6.1井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于50mm;
2.5.6.2井圈顶面应比场地高出150~200mm,壁厚比下面井壁厚度增加100~150mm。 2.5.7修筑井圈护壁应遵守下列规定:
2.5.7.1护壁的厚度和混凝土强度均应符合设计要求; 2.5.7.2上下节护壁的搭接长度不得小于50mm; 2.5.7.3每节护壁均应在当日连续施工完毕;
2.5.7.4桩体每开挖1m必须进行支护(护壁),然后方可继续往下挖;如遇易塌孔土层应适当缩小护壁深度以保证施工安全及桩孔的质量。
2.5.7.5护壁混凝土必须保证密实,根据土层渗水情况使用速凝剂;
2.5.7.6护壁模板的拆除应在24小时以后进行;现场可根据实际的施工条件在确保安全的条件下,适当将模板的拆除的时间缩短。
2.5.7.7发现护壁有蜂窝、漏水现象时,应及时补强以防造成事故; 2.5.7.8同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm。
2.5.8 遇有局部或厚度不大于1.5m的流动性淤泥或可能出现涌土涌砂时,护壁施工宜按下列方法处理:
2.5.8.1每节护壁的高度可减少到300~500mm,并随挖、随验、随浇注混凝土; 2.5.8.2采用钢护筒或有效的降水措施。
2.5.9开挖过程中用水准仪及定长线锤控制开挖深度,挖至设计标高时,孔底不应积水,若桩底土层与地质报告不符,应及时通知甲方,采取相应措施后方可进行下一道工序。
2.5.10浇注混凝土前,应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水,然后进行隐蔽工程验收,合格后应立即封底和浇注桩身混凝土。
2.5.11浇注桩身混凝土时,混凝土必须通过溜槽。
2.5.12为保证桩头的质量,浇注混凝土时,应在桩顶标高以上多浇注5~10cm;浇灌过程中,每根桩必须一次连续浇灌完成,混凝土的充盈系数不得小于1.1,并设专人作好记录。
2.5.13桩头采用插入式振捣器振捣,慢插快拔,且不得在一处振捣。
2.5.14浇注完毕后,桩头需进行必要的养护,且未达到强度前不得在上部碾压和行走。
2.5.15为不妨碍交通及保证人工挖孔过程中的安全,开挖出土体应按规定地点堆放,不得堆放在孔口四周2米范围内,有条件的应及时用车运走。
2.5.16混凝土搅拌技术要求:本工程采用商品混凝土。
2.5.17混凝土运输过程中,应不产生分层、离析现象,也不得漏浆和失水,否则应进行二次搅拌,以确保混凝土的匀质性。
2.5.18混凝土运输过程中应以最少的转运次数、最短的运输时间,从搅拌地点输送到浇注地点,混凝土从搅拌机卸出至浇注完毕时间,不得超过以下水泥初凝时间:
混凝土强度等级 C25 气温(℃) 低于25 120分钟 高于25 90分钟 2.5.19桩的垂直偏差不得大于桩长1%,桩的长度应符合图纸的要求。
2.5.20为了保证桩孔垂直偏差不超出要求,可用十字尺或十字圆环吊线进行自检,如发现偏斜,立即纠正。
2.5.21护壁混凝土由现场搅拌而成,骨料需拌制均匀。在浇灌时,必须从四周均匀灌入,不得只从一侧灌入,以免模板位移。
2.5.22护壁砼要保证上口直径内径,并要同心,否则除掉多余部分,护壁砼一定要振捣(用钢钎或木锤振击数次)。
2.5.23采用专业队伍进行人工挖孔。
2.5.24在挖桩过程中,每挖进1m要核对桩孔直径,垂直度和中心偏差并作好施工记录。
2.5.25当挖到设计深度时,要彻底清除多余渣土并保持原状结构。 2.5.26已完成的桩要尽快灌注混凝土,以保证桩孔质量。 2.5.27混凝土坍落度70~100mm。
2.5.28成孔桩径允许偏差5cm,桩位水平允许偏差5cm。 3.预应力锚杆施工
本工程根据锚杆所在位置的土层情况采用湿作业成孔工艺进行施工。可根据现场的实际地层情况进行调整。但必须保证锚杆的灌浆质量。
3.1湿作业施工工艺流程
3.2施工准备
钻机就位 校正孔位调整角度 打开水源 钻孔 反复提内钻杆冲洗 接内套管钻杆及外套管 继续钻进至设计孔深 清 孔 停水,拔内钻杆 插放钢绞线束及注浆管 压注水泥浆 用拔管机拔外套管并二次注浆 养护 安装钢腰梁及锚头 预应力张拉 锁定
3.2.1锚杆杆体加工场地
位于离锚杆施工工作面较近处,面积为15m×30m,并应搭设棚盖。 3.2.2水泥浆搅拌站布置
设置移动式水泥浆搅拌站2个,随锚杆施工工作面的变化而移动。 3.2.3 钻机:钻机进场,并保证设备完好,并有相应的检验证明。 3.2.4非锚固段应用塑料套管包裹,与锚固体联接处用铅丝绑牢 3.3主要施工方法 3.3.1杆体制作
3.3.1.1按照设计要求制作锚杆体,保证杆体长度。
3.3.1.2隔离架(定位支架)间距2.0m设置一个。注浆管与锚杆体应用火烧丝绑扎牢靠。
3.3.2.钻孔
3.3.2.1钻孔采用带有护壁套管的钻孔工艺,套管外径为150mm。
严格掌握钻孔的方位,调正钻杆,符合设计的水平倾角,并保证钻杆的水平投影垂直于坑壁,经检查无误后方可钻进。
3.3.2.2钻进时应根据工程地质情况,控制钻进速度。遇到障碍物或异常情况应及时停钻,待情况清楚后再钻进或采取相应措施。钻孔深度大于锚杆设计长度200mm。
3.3.2.3钻孔达到设计要求深度后,应用清水冲洗套管内壁,不得有泥砂残留。 3.3.2.4护壁套管应在钻孔内灌浆后方可拔出。 3.3.3杆体运输及插入孔内
3.3.3.1插筋前应检查锚筋,包括长度、自由段部分的处理、注浆管是否有漏浆等。 3.3.3.2杆体在运输过程中不得扭曲、碰撞,严格保护杆体不受损伤。
3.3.3.3插筋时应抬起后部使之与孔成一个角度徐徐插进,防止碰坏孔壁。筋插入孔时应留出锚筋外露部分的长度以满足张拉要求。
3.3.3.4插入钻孔内的杆体应达到设计要求深度,若插入时杆体不能到达要求深度,则应拔出杆体查明原因并处理后再行插入。
3.3.4灌浆
3.3.4.1选用优质灌浆管,灌浆管出口应位于离杆体底端200mm处。
3.3.4.2浆液搅拌必须严格按配合比进行,不得随意更改。应注意不得使用过期或受潮水泥。
3.3.4.3浆液由孔底开始浇注并向外返出,边注浆边向外缓慢拔管,直至浆液溢出孔口后停止注浆。浆液必须在初凝前连续不断一次注完。第一次注浆完毕后,过半小时再补浆一次,如渗浆严重可补浆二至三次。
3.3.4.4如有必要可以采取二次高压灌浆,应在第一次灌浆体抗压强度达到5.0MPa时(约12~24小时)实施,最大注浆压力不小于2.5MPa。
3.3.5张拉锁定
3.3.5.1承压面应平整并与锚杆轴线方向垂直。 3.3.5.2锚杆张拉应在注浆体强度达到15MPa时进行。 3.3.5.3张拉主要步骤应按设计要求进行。
3.3.5.4为使各单元锚杆受力均匀,应先对各单元锚杆分次张拉,当补偿掉各单元锚杆在同等荷载下,因自由段长度不等而引起的位移差后,在整体张拉。
3.3.5.5按设计要求确定锁定荷载。若锚杆锁定后,预应力值变化大于10%,需放松或重复张拉。
3.3.5.6预应力锚杆张拉前,应对张拉设备进行率定。
3.3.5.7预应力锚杆张拉应按规定程序进行,在编排张拉程序时,应考虑相邻钻孔预应力锚杆张拉的相互影响。
3.3.5.8预应力锚杆正式张拉前,应取20 %的设计张拉荷载,对其预张拉1~2次,使其各部位接触紧密,使钢绞线完全平直。
3.3.5.9在本工程的锚杆中,每层选择3根预应力锚杆进行试验性张拉,张拉至设计荷载的100%,然后锁定,锁定值为设计荷载的70%。每层锚杆都要首先进行试验性张拉,再进行工程锚杆的张拉。
3.3.5.10其它部位的工程预应力锚杆的张拉,张拉至设计荷载的75%,然后锁定,锁定值为设计荷载的70%。
3.3.5.11预应力锚杆锁定后48小时内,若发现有明显的预应力损失时,应进行补偿张拉。
3.4质量保证措施
3.4.1锚杆所用原材料,钢绞线、水泥等均应有出厂合格证明,并按规范要求复验合格后方可使用。
3.4.2锚杆水平方向孔距误差不应大于100mm,垂直方向孔距误差不应大于50mm。倾角允许偏差3°。
3.4.3水泥浆体的强度不小于20N/mm,水灰比0.5。水泥浆体试块每30根做两组,
2
一组标养,一组同条件养护。
3.4.4杆体组装时,应控制承载体和隔离架的间距,钢绞线应平直通顺。组装好的杆体放在指定存放场,下杆体前应检查注浆管的通气性能。
3.4.5水泥浆随用随搅,搅拌均匀,浆液初凝前必须用完。 3.4.6张拉设备使用前必须检验合格后方可使用。 3.4.7试验锚杆张拉的加荷分级及加荷速率按规范进行。 张拉荷载分级 0.1Nt 0.2Nt 0.4Nt 0.6Nt 0.8Nt 1.0Nt 锁定荷载0.7Nt 4.桩间土的保护施工
4.1护坡桩之间用挂网喷混凝土进行保护,喷射碎石混凝土,强度等级C20,喷射厚度40~60mm。
4.2桩间土要求清到距离护坡桩外边线约150~200mm的位置,用镐头及铁锹把桩间土削平整,然后挂30mm×60mm,直径1.5mm的钢板网,钢板网可以采用以下方法固定在护坡桩上:
4.2.1 用φ8的膨胀螺栓固定在护坡桩上,竖向间距1.0m,同时在两桩间打“U”形卡(φ8钢筋),长200mm,宽300~500mm。
4.2.2 用射钉枪固定在护坡桩上,竖向间距为1.0m,同时在两桩间打“U”型卡(φ8钢筋),长200mm,宽300~500mm。
4.2.3 然后喷40~60mm厚的碎石混凝土。
4.3土层中含水量丰富的部位,需留置好泄水管,以便把滞水有效的疏导出来,防止地下水的水压力对支护结构产生不利影响。
观测时间(min) 5 5 5 10 10 15 10
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