挂网喷浆护壁施工方案.docx

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挂网喷浆护壁施工方案

金谷豪庭基坑支护工程

喷

浆

护

壁

施

工

方

案

编制:

审查:

审核：

湖南安信岩土工程有限责任公司

二〇一四年五月

喷浆护壁施工方案

一、编制依据　

1、中华人民共和国颁布的现行建筑施工的各类规程、规范及验评标准。

２、国家有关建筑工程管理、市政管理、环境保护等法规及规定。

３、我单位有关质量管理、安全管理、文明施工管理规定。

4、现场和周边环境的实地踏勘情况。

5、相关主要标准、规范、技术规程和规范性文件等。

二、工程概况

拟建的建长沙市暮云金谷豪庭基坑支护工程:

开挖后的基坑边坡及山体边坡面积约10000m２，基坑开挖平均深度4．5m。

三、基坑支护设计方案

1、基坑支护设计原则

基坑边坡支护设计的原则是“技术先进、经济合理、安全可靠”,从而确保施工期间基坑边坡稳定、基坑周围山体、道路及地下设施安全。

基坑支护设计与施工,综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、周边环境、基坑周边荷载等因素,因地制宜、合理设计、精心施工、严格监测。

2、基坑支护结构选型对比

根据规范中支护结构选型、场地周边地下地上情况和我公司多年的类似工程经验,在总结类似基坑工程成功的经验和失败教训的基础上,进行基坑支护方案的选型设计。

本工程根据地层情况、场地周边场地情况、道路、管线情况等，基坑采用锤击土钉＋挂网喷浆支护体系，由甲方指令指定喷浆厚度及支护形式。

3、基坑支护设计

3.1喷锚支护的可行性

从地质情况可以看出，构成边坡的土较为松散，岩石边坡稳定较好,边坡属较稳定边坡，基坑边坡只有采取可靠的支护措施,才能确保基础施工的安全。

目前常用的基坑支护方案有：

喷锚（土钉+挂网喷浆）支护、深层水泥搅拌桩支护、拉森钢板桩支护等。

根据实际现场情况，并结合经济、工期等因素，本工程基坑及边坡护壁采用土钉+挂网喷浆支护施工。

3．２设计依据和设计理论

（1）本工程地勘资料、基坑施工参数、基坑四周环境资料

（2）《锚杆喷射砼支护技术规范》（GB５０0８6-2０01）

（3）《建筑基坑支护基础规程》JGJ１2０-9９

（4）《基坑土钉支护技术规范》（CECS96：

９7）

（５）《钢筋焊接及验收规程》（ＧFＧ１8-96）

（6）《建筑基坑工程技术规范》（YB9２５8－９7）

（7）喷锚支护设计理论采用:

①工程类比法：

根据我公司在湖南地区的实际项目设计施工实例类比；②信息反馈法：

根据现场施工实测位移值（即时监控）对本方案设计进行修正;

四、施工工艺

１、施工准备ﻫ喷射前，将表面软弱破碎岩石清扫干净及修整边坡。

喷射作业应分区段进行,长度一般不超过80米,喷射顺序应自下而上。

后一次喷射应在前一次混凝土终凝后进行，若终凝后１h以上再次喷射。

边坡一次喷射厚度7~９cm，拱部则为６-8cｍ,喷射2一４h后应洒水养护,一般养护7一１4d,混凝土喷射后至下一循环基坑开挖时间。

ﻫ2　、原材料控制

（1）拌和用水:

工程中多以饮用水作为拌和用水，而ｐＨ值小于４的酸性水和含硫酸盐量（ＳO4-）超过水量１%的水，含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的水均不得使用。

ﻫ

（2）水泥:

为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性,所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好,应优先选用4S５，以上的普通硅酸盐水泥,其次选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。

　（３）骨料：

混凝土的强度除了取决于骨料的强度外，还取决于水泥浆与骨料的粘结强度,同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高,因此用碎石比用卵石好。

实验表明在一定范围内骨料粒径越小，分布越均匀混凝土强度越高，骨料最大粒径的减少不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积,而且骨料周围有害气体减少,水膜减薄，容易拌和均匀,从而提高了混凝土的强度。

ﻫ　（4）活性:

掺和料:

水泥水化是一个逐步发展的过程，在28d的龄期中,水泥的实际利用率仅占60%一70%,而另外的未水化的水泥中的Ｃａ0后期遇水后生成Ｃa（OH）2，产生体积膨胀，给后期强度带来不利影响,利用活性掺和料代替部分未水化的水泥,不仅可以降低成本，最主要的是可以利用活性材料中的活性成分（主要是Si0２与Ａｌ403）与水泥水化产物Ca（OH）2:

进行二次反应,生成含水硅酸钙与含水铝酸钙,新生成的水化产物不仅提高了喷射混凝土的强度和致密性,而且提高了其抗冻、抗渗、抗腐蚀等性能，这一类活性掺和料主要是粉煤灰和沸石粉，掺量约为水泥重量的１0%-２０%．ﻫ　（5）外加剂:

为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率,使喷射混凝土早凝早强,根据现场实际情况来使用外加剂。

应采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂，掺加速凝剂之前,应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验，注意速凝剂效果实验,初凝时间不应大于5ｍｉn,终凝时间不应大于１0mｉn,保持速凝剂干燥勿受潮变质，在喷射混凝土中添加速凝剂的目的是使喷射混凝土满足设计要求,促进早强。

一般速凝剂最佳掺量约为水泥重量的2%一4％，实际使用时拱部可利用２%－４%,边墙可用2％，过多的掺量对喷射混凝土反而不利，这是因为速凝剂虽然加速了喷射混凝土的凝结速度,但也阻止了水在水泥中的均匀扩散,使部分水包裹在凝结的水泥中，硬化后形成气孔,另一部分水泥因而得不到充足的水分进行水化反应而干缩，从而产生裂纹。

另外速凝剂掺人应均匀。

3、喷射混凝土配合比的设计与控制要点ﻫ　喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比,需要根据其施工工艺来选择，潮喷法的配合比的设计方法。

为了减少回弹量需要较高的砂率，砂率增加意味着集料的总面积增加，这就要求用更多的水泥来包裹集料表面，以满足喷射混凝土的强度要求,水泥用量越大,喷射混凝土就越容易干缩、开裂,同时成本也增加。

因此首先确定水泥用量,根据经验水泥用量宜为3７5一450kｇ/m2;,其次确定砂率，宜选用粗砂或中砂，砂率宜为45%一５5%,砂率过高或过低易造成堵管,再次确定水灰比,水灰比宜为0．4-0.5，水灰比过小会产生粉尘，回弹量大,粘结力低,喷层会产生干斑，砂窝等现象,水灰比过大会造成强度低、速凝效果差,喷层流淌、滑移、坍落等现象,另外要注意根据施工环境的温度,周围岩壁类别、施工队伍的施工水平做相应的调整。

ﻫ3、　材料和配合比

　３．１水泥ﻫ高强硅酸盐水泥由于水化速度较快，用于做喷射混凝土性能一般优于混合水泥。

火山灰和矿渣硅酸盐水泥具有耐久性高，水化热低,对裂缝自收缩和干缩有较好性能。

火山灰水泥中可用３5%粉煤灰替代硅酸盐水泥;矿渣水泥中可用５0%矿渣取代硅酸盐水泥。

3.２硅灰ﻫ　使用加密硅灰以改善对基材的粘结力和减少集料回弹。

３．３超塑化剂ﻫ使用市售的质量浓度为30%的液体淡基丙烯酸醋（ＣAE）为超塑化剂,生产水灰比为0．42一０.4４,坍落度为2１0-2２０ｍm流动性混凝土。

也可采用聚磺酸盐系高效减水剂。

ﻫ３.4　速凝剂

　用两种不同的市售速凝剂,一种常用速凝剂是硅酸钠（3０％），另一种无碱速凝剂是以从（ＳO4）,为主要成分的水溶液（60%），当使用后者时，由于无碱降低了在施工过程中碱性腐蚀的危险。

3.５　集料

　使用细砂（０一4ｍm），粗砂（4一６mm），石子（６一8ｍm）三者的体积比为65%,３0%，5%.ﻫ3．６混凝土配比ﻫ配制两种未掺速凝剂的基准对比拌合物，它们的主要区别在于水泥品种（4２．５火山灰水泥和４2.５矿渣水泥）每种混凝土拌合３0mｉn，在喷嘴处加人不同的速凝剂（水玻璃或无碱速凝剂）的掺量分别为水泥量的8％－12%或6%一７%ﻫ３.７试验结果ﻫ　由于使用超塑化剂，50min之内的坍落度损失可以忽略不计,这意味着在喷嘴处加人速凝剂之前坍落度损失可忽略不计，以可靠方式供给喷射设备的泵送混凝土的工作性能好,喷射混凝土产量可达20m;／hｏ在规定超塑化剂掺量为１%一2％时，尽管矿渣水泥混凝土的W/Ｃ稍低于火山灰水泥混凝土,其初始坍落度（2２０mm）还是稍高于火山灰水泥混凝土坍落度（21０ｍｍ）在无筋隧道内施工,由于复合有超塑化剂、硅灰和速凝剂,拌合物粘结性好,研究的所有喷射混凝土的回弹率仅仅为２％一3％.ﻫ　4、喷射混凝土养护措施ﻫ养护是喷射混凝土施工中的一个重要环节,在正常养护条件下，混凝土强度随龄期延长而增大，其原因是由于胶凝材料的水断水化。

而水化速度与环境温度和湿度有关,由于经常放炮和通风不良导致边坡的温度较高,喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥，加上水化热引起的混凝土内部温度较高，将使其表面水分很快就蒸发掉,进而引起水石“毛细管”中水分继续蒸发。

喷射混凝土中水泥与水接触的时间短且范围有限，与普通混凝土相比水泥水化的程度更低。

喷射混凝土的凝结过程也是水泥进一步水化的过程，水泥的水化反应必须在有水的条件下才能发生,水泥水化因为水泥石缺少水分不能继续进行，还因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩,此时的喷射混凝土强度还很低，收缩引起的拉应力将使混凝土开裂，破坏了混凝土结构,影响混凝土强度的继续增长,而且停止水化使水化物不能进一步向水泥

５、喷浆护壁主要项目施工方法

　　（１）施工顺序

　　根据土石方开挖，随时跟进

（2）放坡、修坡

　若遇阴雨天气,边坡放坡适当放大;对开挖后的边坡段,用铲锹进行切削清坡;施工人员跟班与挖土机配合作业

　（３）土钉制作、施打

　　　土钉:

采用Ф12钢筋制成，入土长度５００mm　　

锤击入土层或植入石层,随时观察并校正土钉杆，使之平直锚入壁坡

　土钉设置间距:

上下两排错开梅花状布置@2５０0mm;

（4）、钢筋网片安装

在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求,一般≥２0mm。

钢筋采用（Ｑ235）Ф６@2５0＊２50;

③钢筋网片可用焊接或绑扎而成,钢筋网铺设时每边的搭接长度不应小于一个网格边长或２５0mｍ,（上下坡钢筋的绑扎≥300mm）

　（5）土钉端部焊接

　　　　土钉端部应与钢筋网片及垫块等相互焊接。

由里向外依次为：

钢筋网片、端头井字垫块。

　（6）喷射细石砼面层

喷射砼的强度等级为Ｃ20，厚度为80ｍｍ（或6０ｍｍ）,其配合比为水泥:

砂:

细石：

水＝1:

２：

2：

0.４5；水泥为普通硅酸盐４25级，碎石最大粒径不超过15mｍ,砂为中粗黄砂。

　　喷射顺序是由上而下，喷头与受喷面距离控制在1m左右，喷射方向垂直于受喷面。

在钢筋部位,应先喷填钢筋和土钉后方，然后再喷射其前方，以免其后出空隙。

　　喷射面宜二次喷射，第一次喷射厚度在4０mm左右，在第一次砼层初凝前进行二次喷射。

在继续下层喷射作业时，清除施工缝接合面上浮浆层和松散碎石,并喷水使之湿润。

　（7）防排水措施

　土方边坡修整完成后，每一层坡顶按设计要求设置地表水导排、雨水截流、截洪沟，导排截洪沟尺寸为400＊40０mm,采用墙体导水管，导水管应用石骨料设置反滤层；边坡坡顶及边坡二三级放坡平台截流、截洪沟。

五、土钉+挂网喷浆支护施工的质量保证措施

（1）认真进行图纸学习和层层技术交底工作

（2）加强职工的质量意识,认真执行专检、自检、工序交接制度,确保每道工序的施工质量

　　　（3）加强基坑监测,发现异常及时上报监理、业主,以便采取快速有效的补救措施

（4）认真做好原材检验,严格控制喷射砼、水泥浆的配合比和水灰比

六、施工监测及应急措施

为确保施工安全和基坑开挖的顺序进行，从支护工程开始施工至底库粘土施工碾压完工，应进行全过程的施工监测,以便及时掌握施工全过程支护结构、周围土体的受力与变形情况，及时掌握基坑开挖对周围环境、尤其对山体、道路的影响程度，以便在监测信息指导下，及时采取有效措施、调整施工方案,避免基坑开挖的重大事故发生,减少事故带来的经济损失和社会影响，配合监测单位完成以下监测内容:

1、　监测内容

基坑及边坡支护施工监测应包括如下内容:

⑴支护体的位移及沉降；

⑵地表开裂状态及周围环境变形；

⑶基坑渗漏和危及支护安全的水害来源。

⑷基坑底部土体有无隆起，支护外侧山体有无下沉。

２、监测点的设置

监测点、后视点、水准基点应设置在基坑施工影响范围外。

⑵沉降和位移监测点应设在基坑边壁和基坑底部,间距不宜大于30ｍ．

⑶地表开裂，易采用标记法进行观察和比较,有裂缝时,先测量其宽度并做好记录，然后用水泥浆灌实抹平,必要时可拍照留存。

3、　监测次数及方法

1、在基坑开挖期间,每天监测次数一次为宜，当位移出现发展趋势或接近预警值时,应加大监测的频率。

4、　报警值

根据设计规定,报警值如下:

坡顶水平累计位移6０㎜，连续3日位移大于3㎜/d,并且有发展趋势。

地面沉降大于基坑开挖深度的1%。

当位移接近或达到预警值时,周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆（如流沙、涌土、隆起、陷落等）时,应立即报警,确定可能采用的应急措施,排除险情。

七、应急措施

1、由于基坑施工受各种客观因素的影响,可能会发生各种险情，为能及时排除险情确保安全，应采取如下应急措施;

　⑴成立以项目经理为组长的监控小组,在土方开挖和喷浆施工阶段进行24ｈ监控，监控内容包括：

墙体水平位移，土钉＋挂网喷浆支护结构变形,周边土体道路及管线的变化。

施工现场准备砂袋。

当支护体位移超过预警值时，使用砂袋压载,防止支护结构位移的发展。

当支护结构的位移增大时，必须时可使用挖土机迅速回填土方反压，以阻止位移的进一步发展,并在位移　处设置超前支护,待稳定后方可继续开挖。

２、为了确保安全施工，针对假设出现的几种险情，制订了如下应急措施：

支护体滑移的应急措施

根据监测信息,如发现支护体位移超过容许值,应即采取如下措施阻止位移:

坑外卸载,具体办法同上相关措施。

在坑内紧急垒堆砂袋或回填压载。

位移较大并有发展趋势时，可在坑内设置内撑。

内撑可为水平撑或斜撑。

可用型钢或坚固的木料支撑。

必要时可采用增加或加长水平土钉、锚杆的措施，可酌情在松动的支护体内设置竖向锚杆（注浆）。

坑底土体隆起的应急措施

由于支护体滑移造成的坑内土体隆起,应采取处理支护体滑移的措施，同时用重物（叠袋、回填土）压制隆起土体。

由于淤泥绕过支护体流向坑内造成的土体隆起,应在坑内利用重力压制隆起土体的同时，对支护体进行加固。

设置竖向土体（注浆）加固支护体的有效措施。

⑶周边道路破坏的应急措施。

造成周边道路破坏的直接原因就是支护结构位移或坑底隆起,因此防止发生此种情况的预防措施是:

加强施工监测,实行信息化施工。

发生支护位移或坑内土体隆起时,应即采取措施处理。

地表裂缝的应急措施

及时查明地下裂缝原因,采取相应措施阻止裂缝的发展。

及时用浓水泥浆灌缝。

八、　安全施工措施

1、加强排水沟的排水设施管理;

2、配合基坑开挖,严禁超挖，确保安全施工；

3、严格监测数据来指导施工,加强信息化施工管理,确保工程安全,认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针,坚持“谁施工、谁负责“和“管生产必须管安全“的原则,根据”国务院关于加强企业生产中安全工作的几项规定“,结合实际和本工程特点,组成由项目部主要负责人、专职安全员、项目部和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网,执行安全生产责任制,明确各级人员的责任,抓好本工程的安全生产工作。

4、工程实施前,对参与本工程施工的全职人员（包括民工）进行安全生产的宣传教育,组织职工学习国务院、省、市和公司颁发的有关安全生产的《规定》、《条例》和《安全生产操作规程》，并要求职工在施工中严格遵守有关文件的规定。

5、工程施工前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查,未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用,不符合安全规定的地方立即整改完善。

并在施工现场设置必要的护栏、安全标志和警告牌。

6、工程实施时，严格按照经公司审定的施工组织设计和安全生产措施的要求进行施工,操作工作必须严守岗位履行职责,遵守安全生产操作规程，特种作业人中应经培训,持证上岗,各级安全员要深入施工现场,督促操作工人和指挥人员遵守操作规程,制止违章操作、无证操作、违章指挥和违章施工。

７、工程实施时，每周召开一次安全例会，检查安全生产措施的落实情况,研究施工中存在的安全隐患,及时补充完善安全措施。

８、经常保养施工机具，保证安全装置灵敏度可靠，防护罩完好无损,同时搞好安全用电管理,保证变电配电间达到“四方”要求,输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确、敷设符合要求,电器设备和照明灯具有良好的接地、接零保护,并在可能受雷击的场所设置防雷击设施。

9、重视个人自我防护,进入工地按规定佩带安全帽,进行高空作业和特殊作业前,先要落实防护设施，正确使用攀登工具，安全带和特殊防护用品,防止发生人身安全事故。

１0、按照防火防爆的有关规定设置油库、危险品等临时性构筑物,易燃易爆物品堆放间距和动火点与氧气、已火块的间距要符合规定要求,严格执行动火作业审批制度，一、二、三级动火作业未经批准不得动火,临时设施区要按照规定配足消防器材。

1１、工地上配备救护医药物品,落实保健措施,作好除害灭病和饮食卫生工作。

1２、实施无工程事故和重点设备、人身伤害无事故的安全目标。

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湖南安信岩土工程有限责任公司

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2014年5月