喷锚及土方工程施工组织设计方案.doc

1、 喷锚及土方工程施工组织设计一、工程概况拟建高层商住楼，地下室 3 层，地上 31 层。占地面积约 12000m2。基坑南北边长 85m，东西边长 135m，周长约 440m，基坑开挖深度 12m。基坑采用锚杆喷射混凝土支护方案，由广东省轻纺工业设计院设计。东、南边布置锚杆 9 排，不施加预应力；西、北边布置锚杆 10 排，其中第 3、5、7 排锚杆施加预应力。混凝土面层厚 150，局部施加预应力处厚 200。二、场地地质条件根据地质工程公司提供的工程地质报告，场地地层自上而下依次为：人工填土、冲积粉质粘土、残积粉质粘土及上白垩系基岩。1. 人工填土层（Qml）：填土主要分布在场地东半部及北部

2、，为杂填土及素填土，层厚 1.03.5m，松散，为不良工程地质层。2. 冲积层（Qal）：岩性为粉质粘土，局部为粘土或粉土。厚度 1.06.5m，场地南半部较厚，为 4.06.5m，北半部薄，为 1.03.5m 。该层岩性较均一，主要呈硬可塑状态，局部硬塑。标贯 921 击，平均13 击。取 3 组土样，土工试验结果为：e=0.8390.919，=1.931.98g/cm3，Il=0.200.51，a1-2=0.390.57MPa1，承载力基本值为 f0=190245KPa，属中高压缩性土。3. 残积粉质粘土（Qel）:本场地土层以残积土为主，自上而下可划分为硬可塑粉质粘土及硬塑粉质粘土。总厚

3、度 1.716.5m ，一般厚度 4.514.5m 。（1）硬可塑粉质粘土以场地北半部最为发育，场地南半部多为硬可塑硬塑，厚度3.510.0m，底面埋深 7.0 12.0m 岩性为棕红色粉质粘土，含粉细砂。标贯击数 N=815，平均 11.86 击，修正后为 8.92 击。取 7 组土样，土工试验结果为：平均 e=0.760，Il=0.433， f0=244KPa，fk=192KPa。（2）硬塑粉质粘土棕红色，稍湿，硬塑，部分钻探孔底部坚硬状，含粉细砂，少量中砂，部分孔段本层底部夹未完全风化的岩石碎块、硬块。厚度 1.27.3m，底面埋深 8.717.0m。标贯击数 N=1629，平均 20.

4、88 击，修正后为 12.6 击。取土样 4 组，土工试验结果为：平均 e=0.716，Il=0.365 ，a1-2=0.220.53MPa1，f0=282KPa。4. 强风化岩带（K2）:岩性主要为棕红色泥质粉细砂岩，泥、钙质胶结，岩芯呈土夹岩状或岩夹土状及短柱状，岩石普遍质软，手可折断。场地南、北两端较薄，为0.64.0m，中部较厚，为 8.511.2m 。标贯击数 N=5170，平均 61 击，fk680KPa。5. 中风化岩带:中偏微风化岩层及微风化夹层，厚度在 1.94.5m ，顶面埋深 9.015.0m，底面埋深 11.418.8m。2中风化岩带在本场地厚度不大，为 0.53.75

5、m 。岩性主要为泥质粉细砂岩，岩芯较坚硬，泥、钙、铁质胶结。顶面埋深 11.024.5m。6. 微风化岩带:岩性为泥质粉细砂岩及砂砾岩、砾岩，岩芯完整，强度高，泥质粉细砂岩为泥、钙质胶结，砂砾岩、砾岩为泥、钙、铁质胶结。本层顶面埋深12.326.8m。泥质粉细砂岩天然抗压强度 fr=20.828.5MPa ，饱和抗压强度为fb=15.537.5MPa；粉细砂岩 fr=23.849.1MPa，fb=28.840.0MPa；砂砾岩及砾岩 fr=40.774.5MPa。据干湿抗压强度试验结果，属易软化岩类。场地地下水不丰富，冲积粉质粘土及残积粉质粘土均为弱含水层，在钻探过程中未见有孔内漏水现象，基岩

6、裂隙只在场地中部较发育。水质分析表明，地下水属重碳酸钙型，主要侵蚀性指标为：SO4 =54.752毫克/升，HCO3 =3.93 毫克当量/升，侵蚀性 CO2=15.64 毫克 /升，PH 值=6.73。根据工民建TJ7-77规范有关规定，判定场地地下水对混凝土无侵蚀性。详细描述见工程地质勘察报告。三、喷锚支护设计方案本基坑开挖深度 12m，喷锚面坡度 1:0.1，支护面积约 5600m2，平均每平方米支护面积上布置锚杆 7.9m。土方工程量约 118800m3。喷锚支护方案由广东省轻纺工业设计院设计，其中：东、南边布置锚杆 9 排，均不施加预应力，锚杆间距 1.3m1.3m；西、北边布置锚杆

7、 10 排，第 3、 、排锚杆施加预应力，锚杆间距 1.2m1.2m。钢筋混凝土面层厚 150，5 7局部施加预应力处厚 200，混凝土强度等级 C20。喷锚面布置泄水孔 10020002000。共计布置 25 锚杆 2626 条，计 34008m，275 预应力锚杆 543 条，计10136m，总计锚杆 3169 条， 44144m。具体锚杆布置见设计图及锚杆一览表。锚 杆 一 览 表锚杆长度 倾角 设计轴力 预应力 总长剖面 层数 主筋 条数（m） （ ） （KN ） （KN ） （m）1 14 20 25 50 74 10362 14 20 25 80 74 10363 16 15 27

8、5 150 100 74 11844 14 15 25 100 74 10365 20 15 275 200 150 74 1480A-A6 14 15 25 100 74 10367 20 15 275 200 150 74 14808 14 15 25 100 74 10369 10 15 25 100 74 74010 8 15 25 100 74 5921 14 20 25 设计未提供 109 15262 16 15 25 设计未提供 109 17443 16 15 25 设计未提供 109 17444 16 15 25 设计未提供 109 1744B-B 5 14 15 25 设计未

9、提供 109 15266 14 15 25 设计未提供 109 15267 12 15 25 设计未提供 109 13088 10 15 25 设计未提供 109 10909 6 15 25 设计未提供 109 654锚 杆 一 览 表锚杆长度 倾角 设计轴力 预应力 总长剖面 层数 主筋 条数（m） （） （KN ） （KN） （m）1 14 20 25 50 50 7002 14 20 25 80 50 7003 16 15 275 150 100 50 8004 14 15 25 100 50 7005 20 15 275 200 150 50 1000C-C6 14 15 25 100

10、 50 7007 20 15 275 200 150 50 10008 14 15 25 100 50 7009 10 15 25 100 50 50010 7 15 25 100 50 3501 14 20 25 50 57 7982 14 20 25 80 57 7983 16 15 275 150 100 57 9124 14 15 25 100 57 7985 20 15 275 200 150 57 1140D-D6 14 15 25 100 57 7987 20 15 275 200 150 57 11408 14 15 25 100 57 7989 12 15 25 100 57

11、 68410 10 15 25 100 57 5701 14 20 25 设计未提供 42 5882 16 15 25 设计未提供 42 6723 16 15 25 设计未提供 42 6724 16 15 25 设计未提供 42 672E-E 5 14 15 25 设计未提供 42 5886 14 15 25 设计未提供 42 5887 12 15 25 设计未提供 42 5048 10 15 25 设计未提供 42 4209 8 15 25 设计未提供 42 336总计 3169 44144锚杆主筋除局部预应力锚杆采用 275 钢绞线外，其余均采用 25 钢筋一条。预应力锚杆合计 10136

12、m，无预应力钢筋锚杆 33894m，另坡顶设垂直摩擦锚杆，长度 1.5m，间距 1.5m，合计 414m。锚杆设计施工依据土层锚杆设计与施工规范 CECS22:90 。喷锚施工与土方开挖交替进行，分层开挖。四、施工总平面布置见施工总平面布置图（附图一） 。五、喷锚施工工艺喷锚施工执行中国工程标准化协会标准土层锚杆设计与施工规范 CECS22:90 ，同时参照锚杆喷射混凝土支护技术规范GBJ86-85和广州市建筑施工工艺标准 。喷锚施工采用先锚后喷的施工顺序，具体为：挖土修坡预喷 50 厚混凝土锚杆施工挂钢筋网喷射混凝土养护。锚杆施工前应先查明地下管线、地下隐蔽工程和相邻建筑物的基础桩位等。施工

13、需要 46m 宽道路。施工前根据设计要求准备好钢筋、钢绞线、水泥及加工机具等。1. 成孔锚孔直径为 130，锚杆倾角 15（局部 20） 。锚杆采用 100 和 300 型地质钻机成孔，普通斜孔钻进工艺。主要钻进参数包括：（a）钻杆转速；（b）钻进压力；（c）冲洗液泵量。对于不同地层，采用不同钻进参数。钻进松散土层时，采用“慢转速、小压力、小泵量”工艺；钻进密实土层时，采用“慢转速、小压力、大泵量”工艺；为保证锚孔能达到设计要求，施工时作好钻孔原始记录。根据钻进速度、冲洗液颜色、孔口返出的岩粉和钻屑成分、钻进所需压力变化及钻杆钻进时发出的响声等判断地层的变化情况。2. 锚杆制作25 钢筋锚杆采

14、用 20MnSi 钢（级钢） 。插入钻孔的锚杆要求顺直，并应除锈。每隔 2m 设置定位支架，全长注浆。275 锚杆主筋采用 0.6”270 级高强度低松驰型钢绞线，标准强度1860MPa，要求符合 ASTM416-90a 标准。每隔 1.5m 设置定位支架。自由段用胶管套住，两头扎牢，以便与浆液隔离，张拉时能自由伸长。3. 灌浆灌浆采用 425#普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆，水灰比 W/C=0.450.50，加入 0.4%的 N 型高效缓凝早强减水剂。注浆体的立方体强度不得低于 20MPa。灌浆前应先洗孔，直至孔口返出清水为止。 。锚杆下入锚孔时，应将灌浆管与之同时放入，杆体插入孔内深度不应小

15、于设计规定的锚杆长度的 95%，注浆管内端应距孔底 510cm 以便于注浆。水泥浆自孔底向外灌注，随着浆液的灌入，应逐步地灌浆管向外拔出直至孔口，拔管过程中应保证管口始终埋在水泥浆内。待孔口溢浆，即可停止注浆。若发现孔口有漏浆或不饱满时，应及时进行补灌。4. 张拉与锁定工艺张拉设备已经在华南理工大学标定，采用 OVM 锚固体系。按设计要求安装好支承座及锚垫板，并保证各段平直。锚杆的张拉与锁定在注浆后 14 天进行，锚固体强度应达到设计强度的 80%。锚杆张拉前至少先施加一级荷载（即 1/10 的锚拉力） ，使各部紧固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确。锚杆张拉荷载分级及观测时间应遵守下表规定

16、：张 拉 荷 载 分 级 观 测 时 间 (min)0.10Nt 50.25Nt 50.50Nt 50.75Nt 51.00Nt 101.11.20Nt 15锁定荷载 10锚杆张拉锁定后，若发现有明显的预应力损失时，应进行补偿张拉。5. 挂钢筋网钢筋使用前清除污锈，钢筋网在钻孔灌浆完成后立即铺设。钢筋网采用 8200 双向，面厚 200 处为 12200 双向。加强筋采用 2161200（1300）双向，应与锚杆焊接牢固，喷射时钢筋网不得晃动。6. 喷射混凝土喷射前，应对机械设备、水管、电线等进行全面检查及试运转，喷射作业应分片依次进行，喷射顺序应自下而上。喷射作业应配合锚杆施工进行，混凝土应

17、两次喷成，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝 1 小时后再进行喷射，应先清洗喷层表面。喷头应与受喷面垂直，宜保持 0.61.0m 的距离。开始喷射时，应减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋与坡面之间砼的密实性；喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。输料管应能承受 0.8MPa 以上的压力，并有良好的耐磨性能。喷射机的工作风压，应满足喷头处的压力在 0.1MPa 左右。喷射中如有脱落的砼被钢筋网架住，应及时清除。喷射作业完毕或因故中断喷射时，必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。喷射混凝土施工的工艺流程如下图：水 泥 干 振 料 料

18、 喷 输 喷砂 子 拌 合 动 射 料 石 子 料筛 斗 仓 机 管 头减水剂压缩空气水六、土方开挖方案土方开挖与喷锚配合进行，分层开挖，每层开挖至相应锚杆标高以下300，详见附图 212。出土口设置在基坑西北角，靠体育东路。设置一条宽 12m 道路进入基坑，坡度 1:10，其两侧边坡坡度为 1:1。自卸汽车直接进入基坑装土。每层土方开挖时，先沿基坑周边开挖一条 5m 宽槽，人工修坡尽快跟进，以便尽早开始锚杆施工。在喷锚施工进行时，再开挖基坑中间部分的土方。每层开挖后，设置集水坑，用水泵把水抽出基坑外。在除出土道路外的喷锚完成后，采取边退边挖的方式装运土。地下室工程桩及其它工序可开始进行施工，

19、该部分的喷锚施工不影响整个工程的总工期。挖至最后出土口时，留一台挖掘机在基坑内，基坑外用长臂挖掘机。土方完成后用大吊机将挖掘机吊出基坑。基坑开挖至设计标高后，再结合地下室设计图纸进行排水沟、集水井布置。七、主要施工机械设备序号 机 具 名 称 规 格 单 位 数 量1 地质钻机 100 或 300 型 台 122 砂轮切割机 台 33 电 焊 机 17KW 台 64 风 焊 套 24 灰浆搅拌机 卧式 台 45 砂 浆 泵 2SNS 台 46 千 斤 顶 YC 系列 台 27 电动油泵车 ZB4 台 2序号 机 具 名 称 规 格 单 位 数 量8 砼喷射机 PZ-5B 台 29 空 压 机

20、9m3 台 210 经 纬 仪 6” 台 111 水 准 仪 台 112 挖 掘 机 1.0m3 台 313 自卸汽车 12m3 辆 45八、施工人员安排管理人员(19 人)名 称 数 量 名 称 数 量项目经理 1 技术负责 1施 工 员 6 质 量 员 1安 全 员 1 后 勤 2材 料 员 2 资 料 员 2测 量 员 2 仓 管 员 1劳动力计划(118 人)名 称 数 量 名 称 数 量钻 工 48 电 焊 工 8锚杆制作 10 电 工 2灌 浆 工 10 机 修 工 4喷 砼 工 16 钢 筋 工 8挖土司机 6 什 工 6九、安全施工措施现场的安全主要是用电安全、机械使用安全和防

21、火安全。1. 用电安全现场用电必须严格遵守建设工程施工现场用电安全规范GB504194-93 。现场电线架设做到统一规划，严格执行三相五线制，按规范设置漏电保护开关，用电设备做到良好的接零和接地。建立用电安全检查制度，定期对工地的用电情况进行检查，发现隐患及时整改。2. 机械使用安全现场所用机械设备的装设必须牢固稳定，所有机械设备严禁带故障作业，设专人定期进行检查、检修和保养。所有设备由专业人员进行操作，特殊工种保证持证上岗，机械操作实行挂牌制度，严格按照操作规程进行操作。3. 防火安全现场临时设施的搭设必须遵守有关防火规定，选用不易燃烧的材料，现场配备足够数量的消防器材。建立消防工作台帐，落

22、实安全生产责任人，建立工地义务消防队，经常对工地的防火工作进行检查，对工人进行消防的交底和教育。成立以工地负责人为组长的安全防火领导小组，以便安全、顺利地完成施工工作。4. 现场文明施工在抓好质量和安全的同时，也要搞好现场的文明施工，以促进质量的提高和保障施工的安全，主要做好以下几点：施工现场必须在“三通一平”的前提下，认真进行施工总平面的布置，各生活生产设施都要做到整齐有序，认真做好开工前的一切准备工作。施工现场按规定设置安全标语和色标，保持现场道路畅通，路面平坦无积水，保持场地整洁。施工现场的材料要按施工总平面布置图规定的位置堆放整齐，现场机械要按照平面布置图规定的位置和线路设置，不得任意

23、侵占场内道路。并在各种机械的作业点挂要点牌，禁止无证人员操作，对设备及时清洁保养。现场各职能办公室、材料房、机械房、宿舍、冲凉房等都要挂牌，并经常保持整洁有序和清洁卫生，办公室按规定挂各种图表。十、质量保证措施及检验1. 测量基准点、水准点须经严格复核签字后，方能使用。各部分的平面尺寸、标高要测量准确。2. 锚杆正式施工前，在现场作施工前的基本试验，以选取合适的锚杆施工参数及考核施工工艺和设备的适应性。3. 工程开工前，应向全体施工人员进行技术交底和安全交底，并做好记录。4. 水泥、钢筋、钢绞线及锚具、夹片等均应有出厂合格证，并进行有关的质量检验测试，不合格不得使用。5. 认真做好各工序的施工

24、原始记录，严格签字验收。6. 严格按有关规范及设计要求施工。7. 锚杆基本试验、验收试验及张拉锁定按照土层锚杆设计与施工规范CECS22:90进行。8. 水泥浆液每台班做 1 组试件，以作抗压试验。9. 锚杆孔口浆液如有流失，应及时补充，确保灌浆饱满。10. 锚杆的基本试验要求如下：基本试验是为确定锚杆极限承载力和获得有关设计参数而进行的试验。任何一种新型锚杆或已有锚杆或已有锚杆用于未曾应用过的土层时，必须进行基本试验。用作基本试验的锚杆参数、材料及施工工艺必须和工程锚杆相同。基本试验锚杆的数量取为每排 3 条。根据规范要求，基本试验加荷等级与锚头位移测读应遵守下列规定：（1）采用循环加荷，初

25、始荷载宜取 A*f 的 0.1 倍，每级加荷增量宜取 A*f的 1/101/15。（2）基本试验加荷等级及观测时间如下表：加 初始荷载 10 荷 第一循环 10 30 10增 第二循环 10 20 30 40 30 20 10量 第三循环 10 30 40 50 40 30 10第四循环 10 30 50 60 50 30 10A*f% 第五循环 10 30 50 70 50 30 10第六循环 10 30 60 80 60 30 10观测时间 （min） 5 5 5 10 5 5 5上表中，A锚杆杆体截面积； f钢筋、钢绞线的强度标准值。（3）在每级加荷等级观测时间内，测读位移不应少于 3

26、次。同时，最大试验荷载（Qmax）不应超过钢筋、钢绞线强度标准值的 0.8倍。基本试验的锚杆张拉在注浆后 14 天进行，由于加入外加剂，锚固体强度应达到设计强度的 80%。根据试验情况应按规范提交基本试验报告。10. 锚杆的验收试验要求如下：验收试验是为检验锚杆施工质量及承载力是否满足设计要求而进行的试验。验收试验锚杆的数量取锚杆总数的 5%。验收试验加荷等级与锚头位移测读应遵守下列规定：（1）初始荷载宜取锚杆设计轴向拉力值（Nt）的 0.1 倍。（2）验收试验锚杆的加荷等级与观测时间如下表：加 荷 等 级 测 定 时 间 (min)Q1=0.10Nt 5Q2=0.25Nt 5Q3=0.50N

27、t 5Q4=0.75Nt 10Q5=1.00Nt 10Q6=1.20Nt 15（3）在每级加荷等级观测时间内，测读位移不应少于 3 次。十一、施工进度计划每层挖土及喷锚用 14 天完成，每层内的各工序流水作业如下表：工 序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14a.东南边挖土修坡 b.东南边喷 50 厚砼 c.东南边钻孔灌浆 d.东南边挂钢筋网 e.东南边喷射砼 f.西北边挖土修坡 g.西北边喷 50 厚砼 h.西北边钻孔灌浆 i.西北边挂钢筋网 j.西北边喷射砼 网络图如下：1 1 1 1 1 1开始 a-1 a-2 a-3 a-4 a-5 a-61 1 1 1 1

28、 1 1 1 1 1 1b-1 b-2 b-3 b-4 b-5 b-61 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1c-1 c-2 c-3 c-4 c-5 c-61 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 d-1 d-2 d-3 d-4 d-5 d-61 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1e-1 e-2 e-3 e-4 e-5 e-6 f-1 f-2 f-3 f-4 f-5 f-61 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1g-1 g-2 g-3 g-4 g-5 g-61 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1h-1 h-2 h-3 h-4 h-5 h-61 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1i-1 i-2 i-3 i-4 i-5 i-61 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1j-1 j-2 j-3 j-4 j-5 j-6结束全部挖土及喷锚在 100 天内完成，各工序安排见施工总进度表。施 工 总 进 度 计 划 表工作内容 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 100第 1 层喷锚 -第 2 层喷锚 - 第 3 层喷锚 -第 4 层喷锚 - 第 5 层喷锚 -第 6 层喷锚 - 第 7 层喷锚 -第 8 层喷锚 - 第 9 层喷锚 -第 10 层喷锚 -