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1、城市地下综合管廊及基础配套设施PPP项目基坑支护工程施工方案 本工程综合管廊基坑开挖深度较大，采用的支护方案有：本工程支护形式主要采用型钢水泥土搅拌墙（SMW 工法）与混凝土灌注桩，加内支 撑形式。本工程 SMW 工法桩为850、650 三轴水泥搅拌桩内插 H5003001120 型钢和 H5003001118 型钢，桩长在 1316 米左右，局部排桩外止水帷幕深度约 20.5m。 水泥采用 PO42.5 级普通硅酸水泥，水泥掺入量不小于 20%，即每立方米被搅拌土体中 水泥掺入量不应小于 360kg。水灰比为 1.52.0，膨润土 05kg/m3。搅拌桩 28d 无侧 限抗压强度标准值不应小
2、于 2MPa。搅拌桩的垂直度不得大于 1/200。内插型钢的垂直度 不得大于 1/200。本工程十字交叉路口、分变电所采用钻孔灌注桩支护。基坑支护桩桩径 1000 与 1500mm，桩中心间距 1500-2000mm，有效桩长最长 20m。混凝土采用商品砼，强度等级 C30，水下混凝土配合比应提高一级，保护层厚度 50mm。本工程基坑支护采用支护桩顶设置混凝土冠梁及钢管支撑。500700 混凝土支撑 梁以及58012 钢管支撑一道。钢管支撑水平间距 4.0m，支撑材质 Q235-B。焊条采 用 Q235-B 钢之间 E43 型。钢支撑围檩为双拼 4883001118H 型钢。支护桩顶冠梁 为
3、1350700mm 混凝土梁。本工程基坑开挖深度均超过 5m，按照建质【2009】87 号危险性较大的分部分项 工程安全管理办法规定，基坑施工前应编制专项安全施工方案，并应组织专家进行论 证，按程序审批后方可进行施工。1.1 钻孔灌注桩施工 按照本项目地质勘察报告。综合考虑地质条件、施工工期、施工成本，本工程钻孔灌注桩成孔机械选用旋挖机械加泥浆护壁配合成孔 本工程基坑支护钻孔灌注桩采用隔孔施工，在相邻桩混凝土灌注完成 48 小时以后，方可成孔作业。（1）护筒的埋设1）护筒采用钢护筒，用 8mm 厚的钢板制成，内径 1100mm。护筒上部留有 1 个 350350mm 的溢浆口，并焊有吊环，并高
4、出地面 300mm。局部杂填土层较厚的部位，采用 6m 长护筒，以免塌孔埋钻。2）根据本工程地质条件及地下水位情况，护筒埋设深度应不小于 2.5m，护筒外侧 应采用粘土填实。3）埋设护筒前，先在桩孔周围设四个定位桩，以便校正桩位，埋设在钻孔中心位 置，使护筒中心与钻孔中心重合。定位桩用1218mm 的钢筋打入土中，并用低标号 砼或者水泥砂浆加固，施工过程中不得随意破坏。4）埋设护筒时，采用挖埋法，在护筒周围对称均匀地回填粘土，分层夯实，使其 达到最佳密实度，埋设深度为 2.2m。护筒中心和桩位中心的偏差不得大于 50mm，倾斜 度偏差不得大于 0.5%。护筒与孔壁周围的间隙要用粘土填筑密实。5
5、）埋设护筒时应注意护筒位置与垂直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密， 是否不透水（护筒高度），护筒顶端应高出地面 30cm 以上。6）沿着护筒溢浆口挖循环槽至泥浆池。（2）泥浆的制备 1）泥浆质量的好坏直接影响到钻孔灌注桩工程质量。泥浆配制是保证桩基工程质量的技术关键。制备好的泥浆质量指标应满足：密度（泥浆比重）控制在 1.151.25， 含砂量小于 8%，漏斗黏度 1528 秒。若达不到要求，应加入高塑性粘土或膨润土，直 到满足要求为准。2）组成材料:水:粘土:膨润土:纯碱=1000:40:40:3。3）在浆液制作前进行试配，以确定泥浆组成配合比。新浆制备完成后，检测泥浆 性能是否满足要
6、求。制备好的新浆存放入新浆池，存放时间过长时，应采用搅拌机不断 搅拌，防止泥浆产生离析、沉淀。4）泥浆指标粘土层：泥浆比重 1.15 左右，粘度 1622s，含砂率4%，胶体率9095%，PH 值 810。粉土及砂层：泥浆比重 1.21.25，粘度 1925s，含砂率6%，胶体率90%95%， PH 值 810。5）泥浆制备泥浆由泥浆搅拌机高速搅拌，每次 1m，泥浆的搅拌与加料要遵守以下程序： 水+膨润土（搅拌 3min ）+红粘土+分散剂（搅拌 3min） 以上加料顺序不得随意更改，否则会影响泥浆质量，搅拌时间因材料而异，一般为68min，现场进行试搅确定搅拌时间，新浆需稳定 24h 才能使
7、用。6）新制备泥浆性能指标及检验方法序号项目性 能 指 标检 验 方 法1比重1.11.2泥浆比重计2粘度1528s泥浆粘度计3含砂率8%泥浆含砂量计8）泥浆贮存 泥浆贮存在泥浆池里，泥浆池分为新浆池、循环池、废浆池三个部分，泥浆池的容量应不小于 6 根支护桩所需泥浆的 1.5 倍。泥浆池按每 20m 设置一组。 9）泥浆池制作 泥浆池现场就地开挖，泥浆池顶部应做好安全防护措施。 10）泥浆循环流程储浆池储浆池储浆池11）泥浆管理 泥浆循环流程图 原料堆场废 碴给水泥浆搅拌机泥砂分离器劣化废弃泥浆桩孔沉淀池储浆池循环泥浆泥浆调配可用泥浆新鲜泥浆泥浆在重复使用过程中由于种种原因使泥浆性质恶化，若
8、使用恶化的泥浆会造成施 工精度降低，严重则引起孔壁坍塌，使施工不能顺利进行。所以泥浆的制作、使用，要 严格按技术操作要求进行，加强质量管理，确保泥浆在施工过程中保持泥浆的可使用性 质。因而，施工过程中应在适当的时间和位置进行取样试验，按试验结果判断新泥浆的 可使用性、再生和修正配合比等措施，确保成孔精度，安全施工。在下列情况下要进行泥浆试验：新浆入池后对池内泥浆进行检验；成孔前对池内 泥浆进行检验；浇灌砼前对孔内泥浆进行检验。泥浆质量控制的试验项目为：泥浆密度，用泥浆比重计检测；泥浆含砂率，用含 砂率计检测；泥浆粘度，用泥浆粘度计检测；PH 值，用 PH 试纸检测。刚搅拌好的泥浆在新浆池中要存
9、放 24h 以上。各个部位的泵阀的开启和关闭都要按照要求进行定期检查，发现问题应及时纠 正，使各部位运转良好。泥浆搅拌、贮存与桩孔使用泥浆的联系要及时、准确。成孔后泥浆在槽内静止时间不能过长，若要长时间静止存放，必须随时向孔内补充新泥浆进行调整，保持泥浆的液位。成孔作业过程中，孔内泥浆液面应保持在不致外溢的最高液位，暂停施工时，浆 面不应低于护筒顶面 1.5m。混凝土灌注接近最后几米时，污染严重的泥浆需泵入废浆池外运。（3）旋挖钻机就位 1）旋挖钻机就位时，要先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。2）旋挖钻机依靠自行行走就位，调整钻杆垂直度到垂直状态后，移动钻机使钻头 尖对准桩位后开
10、钻，边提土边注入预先制备好的泥浆，钻至设计桩长后，清孔、移机到 下一个桩位。3 ） 钻机停位回转中心距孔位在 3 4.4m 之间。在允许的情况下，变幅油缸尽 可能将桅杆缩回，这样可以减小钻机自重和 提升下降脉动压力对孔的影响。4）为防止钻机在工作时因地质条件不 良造成钻机下陷或倾斜，可在钻机履带下放垫层钢板。5）旋挖钻机两侧应留有排渣场地（即渣土运输车停放场地）。6）就位后动力头施工方向应和履带板方向平行，不可垂直。（4）旋挖钻机钻进工艺1）开动钻机挖孔钻进，每斗钻进 5001000mm，起斗后及时向孔内补充预先配制好 的成品泥浆。钻进时认真仔细观察进尺和泥浆液面情况，当液面下降时应及时补充泥
11、浆。 当发现液面快速下降时应迅速补充泥浆，同时快速提起钻头，钻头提出后继续补充泥浆， 直到液面稳定。2）排渣 钻机在钻孔过程中，源源不断将土从孔内挖出，如果不及时清运走，堆积过高将影响钻机的工作旋钻，从而影响钻机的钻孔作业，需要配置一台专用的机械负责弃碴清运 工作，因其钻孔地层地质情况不同，钻进速度也不同，因此排碴速度也不同，一般每小 时在 510 立方米之间。3）每钻进 45 米深度验孔一次，在预计的土层变化时，取渣进行分析并填入记录中。4）孔内如遇有较大卵石、漂石或其它障碍物，引起钻具跳动、蹩车、钻孔偏斜时， 要及时控制钻进速度，降低转速，来回轻扫。5）起钻时注意操作，防止钻头拖挂孔壁，并
12、向孔内补充适量泥浆，稳定孔内水头 高度。（5）故障处理 1）遇有坍孔，应仔细分析，查明原因和位置，然后进行处理。坍孔不严重时，可回填至坍孔位置以上，并采取改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施，继续钻进。 坍孔严重时，应立即将钻孔全部用粘土回填，暂停一段时间后，查明坍孔原因，采用相 应措施重钻。2）遇有孔身偏斜、弯曲时，应分析原因，进行处理，一般可在偏斜处吊住钻头反 复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时，应回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后再钻进。3）遇有扩孔、缩孔时，应采取防止坍孔和防止钻头摆动过大的措施。缩孔是钻头 磨损过甚、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的，前者应注意及 时焊
13、补钻头，后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时，宜在该处用钻头上 下反复扫孔以扩大孔径。4）遇有钻孔漏浆时，可采用加稠泥浆、加入碎木屑或倒入粘土慢速转动等措施。5）出现埋钻、糊钻现象，应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小等进行检查 计算，并适当控制进尺；若严重糊钻，应停钻提出钻头，清除钻渣。（6）第一次清孔 成孔深度达到设计要求后，应进行清孔，第一次清孔采用旋挖钻机清除孔底淤积沉 冲击钻机成孔（1）冲机就位 设备吊装由专人负责指挥，冲机安装稳固可靠，冲机保持水平，冲击钻头中心对准桩位中心。冲机就位后，必须经技术人员检查就位偏差和冲机调平符合质量要求，并经 现场监理工程师签证下开孔通知
14、书后才可开钻。冲机就位误差小于 50mm，保证成桩桩 位误差不大于 100mm。（2）冲击钻进施工前应先在钢丝绳上作标记以控制冲程，冲击到底后要及时收绳提起冲击钻 头，防止钢丝绳缠绕冲击钻具或反缠卷筒。开孔时先在护筒内注满泥浆，地层较松 散时应向孔内投入适量的粘土等，用短冲程（不宜大于 1m），勤冲击的方法钻进。泥浆比 重 1.21.5。粘土层冲击钻进时，冲程宜为 12m， 用稀泥浆防止糊钻及泥包钻头。在沙层冲击钻进时，可采用泥浆泵送入泥浆，利用正循环将渣土通过泥浆输送到 泥浆池沉淀，然后用反铲将沉渣捞出来。在卵砾石层冲击钻进时，多投粘土，加强护壁防止渗漏，冲程 24m，泥浆比重 1.3m 左
15、右。在冲击岩层过程中，注意要多观察钻头的磨损情况，及时更换已磨损的钻头，确 保冲击入岩的效率。（3）冲击钻进至设计深度起钻检查孔形、修整孔形，测量孔深、孔径、垂直度。孔深误差+300mm，孔径 误差50mm，垂直度误差1%。冲机操作人员认真做好原始施工记录，并记录开始进入岩层的深度，已验收合格 的钻孔原始资料应及时整理归档。并填写桩孔终孔报告单，作好签证手续。 钢筋笼制做及吊放1）本工程支护桩有效长度最长为 18m，钢筋笼制作长度均在 18.5 以内，钢筋笼整 长制作，一次吊装入孔。2）钢筋笼所有钢材必须有材质证明，并要求检验合格，方可使用。3）钢筋笼按照设计图制作，每节钢筋笼的纵向钢筋接头采
16、用单面焊接头，焊缝长 度10d（d 为钢筋直径）。同一截面上的钢筋接头不得超过主筋总根数的 50%，且两相 邻接头位置应错开 35d 且不得小于 500mm。封闭箍和封闭环箍采用单面搭接焊，焊缝长 度 10d，与主筋隔一根错位电焊，焊条采用 E43 焊条。4）钢筋制作偏差应符合下列规定： 主筋间距10mm；螺旋箍筋间距20mm；钢筋笼直径10mm；钢筋笼长度100mm；钢筋笼保护层厚度10mm；钢筋笼纵向垂直度小于 1% 笼长。 5）加劲箍筋与主筋采用点焊连接，设置在主筋内侧；螺旋箍筋与主筋采用点焊连接，点焊应成梅花形式， 设置在主筋外侧。6）钢筋笼加工应在专门的滚筒架上制作，严禁在 雨后的泥
17、地上滚动。7）竖向主筋钢筋保护层厚为 50mm，允许偏差10mm。采用软钢隔离杆件与箍筋焊接定位。8）搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形。钢筋笼的 吊放可设双吊点或单吊点，吊点位置应恰当，一般应在 加劲箍筋处。9）钢筋笼采用 25t 汽车吊下放。吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位徐徐下放至设计 标高，若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高起猛落式的强行下放。钢筋笼 顶吊放至设计标高后，应用 4 根8 的钢筋把钢筋笼悬吊于孔中，孔口用两根钢管固定。10）钢筋笼下放顶标高-1.200m，采用水准仪测设护筒标高，准确计算定位，误差 范围不超过50mm。 设置导管1）每个标段基坑支护桩施工准备 35 套总
18、长 25m 的刚性导管，导管壁厚不小于4mm，直径宜为 200250mm。导管中间节一般长 3m，底管长度不宜小于 4m，接头宜用 双螺纹方扣快速接头，并加橡皮护垫。2）导管使用前应进行拼装，并要做水密试验，试水压力为 0.61.0MPa。3）导管上口设置一漏斗，漏斗下端可焊接不长于 0.5m 的导管，以便漏斗与导管连 接在一体。导管下入孔中的深度必须严格测量，以便掌握管底口到孔底的距离。4）导管底部距离孔底（二次清孔后孔底）距离 300500mm。5）导管提升时，不得挂住钢筋笼。第二次清孔砼浇灌前，应测量孔底沉渣厚度，若沉渣厚度超过 200mm 时，应进行二次清孔，具 体清孔方法如下：1）导
19、管就位后，在导管上口安装上配套盖头后，以泥浆泵把钻孔底部因下钢筋笼 和导管而引起的再次沉淀的钻渣及仍然悬有钻渣的比重较大的泥浆抽出，并注入比重大 于 1.2 的泥浆。2）清孔一阵后，测量孔底沉渣厚度和孔内泥浆比重，若均达到清孔标准后，可立 即开始灌注砼。3）沉渣厚度的测量 沉渣厚度由终孔时的孔深与清孔后的孔深的差值计算得出，即 沉渣厚度=终孔孔深-清孔后孔深 按照规范要求，支护桩砼浇灌前，孔底沉渣厚度不得大于 200mm。 设置隔水栓1）隔水栓可用 1：1 的水泥砂浆拌和物或砼做成，用塑料袋包装。隔水栓的大小应 根据导管的内径进行确定，浇注砼前应做一次试验，以检验隔水栓的大小是否合适。隔 水栓
20、也可采用橡胶球囊替代。2）灌注砼前，先将隔水栓用 8 号铁丝悬挂于导管内，等待灌注砼时再迅速剪断。 水下混凝土浇灌砼采用商品砼，设计砼强度等级 C25。根据水下浇灌砼的要求，砼坍落度宜控制在 180220mm 之间。1）首批灌注砼量 若场地具备条件，混凝土浇筑时直接将混凝土运输车停靠至孔口浇灌，若无法直接浇灌，则应采用料斗进行浇筑。将砼倾倒在储料吊斗中，再用起重机将吊斗吊于漏斗和 导管上方，卸料浇注砼。首批砼灌注时，导管下口至孔底的距离一般宜为 300mm，导管 埋入砼中的深度不得小于 1.2m。首批灌注砼的数量应能满足导管初次埋置深度（1.2m）和填充导管底部间隙的需 要，并形成混凝土、泥浆
21、界面，使泥浆与混凝土分隔开来。满足导管最小埋深的初灌量 V为：2?2?m?DV1 ?d4 ?H w ?H 0?c4满足混凝土有足够流动压力从管内迅速流出，形成混凝土、泥浆界面的初灌量 V为：2V ?D24 h2+ ?dL24式中d导管内径 （m） 泥浆容重（t/m） 混凝土容重（t/m ） H孔口泥浆面至孔内混凝土面高度（m） D桩孔直径（m） H孔内混凝土面至孔底距离（m）比较 V及 V，取其中大者作为初灌量。 2）灌注开始后，应连续进行，相邻两吊斗砼的间隙时间最多不得超过 30 分钟，要经常探测孔内砼面位置，及时调整导管埋深，导管埋深一般不宜小于 4m 或大于 6m。 3）孔内砼面位置的探
22、测应较为准确，可采用锥形探测锤，锤重不宜小于 4kg。4）灌注完毕后的砼面标高应高出设计桩顶标高 0.81.0m。5）桩身砼必须留有试件，每个浇注台班不得少于 1 组，每组 3 件。 混凝土养护桩身砼进行自然养护，并要求用钢筋网片或铁板覆盖孔口，过 24 小时后，填入粘 土至地面。 钻孔灌注桩施工允许偏差 桩径允许偏差：50mm（负值仅指个别断面）。 垂直度允许偏差：小于 1%。 桩孔深度允许偏差：+100mm 孔底沉渣厚度：200mm。 桩身质量检测 1）支护桩施工完毕后，应采用低应变动测法检测桩身完整性，检测桩数为 30%。2）对低应变动测法判定的桩身完整性为类桩时，应采用钻芯法进行检测。
23、 钻孔灌注桩事故及处理措施钻孔灌注桩事故及处理措施一览表常 见故 障产生故障的原因故障处理措施隔 水 塞 卡 在导管内1.隔水塞翻转或胶垫过大；2.隔水塞遇物卡住；3.导管连接不直；4.导管变形；用长杆冲捣或振捣，若无效则提出导管，取出隔 水塞重放，并检查导管的垂直度，拆换变形的导 管导 管 内 进 水1.导管连接处密封性不好，垫圈 放置不平正，法兰盘螺栓松动； 2.初灌量不足，未埋住导管；1.提出导管，检查垫圈，重新安放并检查密封情 况； 2.提出导管，增加初灌量，调整导管底口至孔底 高度混 凝 土 在1.混凝土配比不符合要求，水灰比过小，坍1.查坍落度；2.检查所使用的水泥品种、标号和质量
24、，按要求落度过低；重新拌制；2.混凝土搅拌质量不符合要求；3.在不增大水灰比原则下重新拌合；导 管 内 出3.混凝土泌水离析严重；4.上下提动导管或捣实，使导管疏通，若无效，不去4.导管内进水未及时发现，造成提出导管进行清理，然后重新插入混凝土内足够混凝土严重稀释，水泥浆与砂、石分离；深度，用潜水泵或空气吸泥机将导管内泥浆、浮5.灌注时间过长，表面混凝土已初凝；浆、杂物等吸除干净恢复灌注；尽量不采取提起导管下隔水塞；断桩1.导管提升过高，导管底部脱离砼面；2.灌注作业因故中断；继续灌注的办法夹层1.埋管深度不够，混入浮浆；2.孔壁垮落物夹入混凝土内；3.导管进水使混凝土部分稀释；继续灌注的办法
25、钢 筋 笼 错 位或回窜1.钢筋笼焊接质量不好；2.钢筋笼未固定死或未固定；吊起钢筋笼重新焊接好下入孔内，检查钢筋笼固 定情况，并加焊固定。非完全桩式钢筋笼可在其 下部用铁丝系住较大的石块或水泥块1.2 SMW 工法桩施工本工程 SMW 工法桩为850650 三轴水泥搅拌桩内插 H5003001120 型钢和 H5003001118 型钢，水泥采用 PO42.5 级普通硅酸水泥，水泥掺入量不得小于 20%， 水灰比为 1：11.5：1。 施工要点 1）测量放线根据坐标基准点，按设计图放出桩位，并设临时控制桩。 2）导沟开挖及定位型钢安放采用 0.8m挖机开挖导沟，沟槽宽度为 1m，深度为 0.
26、6m。 3）SMW 搅拌机就位操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，同时 控制钻孔深度的达标，利用钻杆和桩架相对定位原理，在钻杆上划出钻孔深度的标尺线， 严格控制下钻、提升速度和深度。（1）施工方式 本工程三轴搅拌桩施工采用套接一孔的施工方式，以确保施工质量，具体施工顺序如下：施工顺序3施工顺序5施工顺序1施工顺序2施工顺序4（2）水泥浆制备 三轴水泥搅拌桩施工顺序图 深层搅拌机预搅下沉的同时，按水灰比 0.81.0 拌制水泥浆液，搅拌桩采用 42.5MPa 级普通硅酸盐水泥，每次投料后拌合时间不得少于 3min，待压浆前将浆液倒入 集料斗中。在水泥浆液中加 0.
27、51.0高效减水剂，以减少水泥浆液在注浆过程中的 堵塞现象。并掺入 13的膨润土，利用其保水性提高水泥土的变形能力，减少墙体 开裂，对提高 SMW 墙的抗渗性能很有效果。（3）预搅下沉 待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌桩机搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表 控制，工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。一般搅拌桩下沉速度宜控制在 0.51.0m/min，并应 带浆下沉。（4）喷浆、搅拌、提升 深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，再严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机，提升速度宜控制在 12m/min。不同土层
28、中水泥浆配比及下沉与提升速度参考下表：（5）注浆流量控制下沉时喷浆流量控制在每幅桩总浆量的 70%80%，提升时控制在 20%30%； 5）H 型钢安放在钻孔的水泥土充分搅拌均匀后，开始初凝硬化之前，采用大型吊装机械将定尺的 H 型钢吊起，插入指定位置，靠型钢自重插入，型钢上涂减磨擦材料减少阻力，涂层厚度控制在不小于 1mm，以保证型钢的回收再利用。型钢应平直、光滑、无弯曲、无扭曲。 在孔口设定向装置，型钢插到设计规定深度，然后进行换钩，使 H 型钢脱离吊钩，固定 在钩槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土凝固。待水泥搅拌桩达到一定硬化时间 后，将吊筋以及沟槽定位卡撤除。H 型钢的间距（平行基
29、坑方向）偏差：L50mm（L 为型钢间距）， 垂直度偏差 1/150，型钢长度10mm，型钢底标高-30mm；6）施工冷缝处理 施工过程中一旦出现冷缝，则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约 0.1m。 7）施工质量控制水泥掺入量不少于 20%，机架垂直度偏差不超过 1/250，成桩垂直度偏差不超过 1/200，桩位布置偏差不大于 20mm；1.3 土钉、挂网喷射混凝土施工 本工程地下综合管廊采用土钉挂网喷射砼支护， 总体施工顺序 施工准备分层开挖土方坡面修整埋设泄水管初喷砼土钉成孔土钉安装、注浆、焊连接件挂钢筋网片
30、复喷砼面层。 土钉墙支护与土方开挖组织流水施工，分层开挖，分层支护，充分发挥土体的自稳 土方开挖与修坡1）土方应分层开挖，每层开挖厚度 11.5mm（具体应根据土钉标高确定），每层 开挖至标高后立即进行土钉、挂网喷射砼施工，严禁超挖或在未施工支护的情况下连续 向下开挖。上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度要求后方可开挖下层土方。2）采用挖掘机进行土方作业时，用仪器控制严禁边坡出现超挖，基坑的边坡应留100150mm 用人工进行修坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡度。3）支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证及时设置土钉或喷射细石混凝土。4）开挖过程中如遇到土质有异常，与原设计文件不同时
31、，应及时报告设计单位， 由设计单位确认是否进行设计变更。 泄水管安装在支护面层背部一般应插入长度为 400600mm、直径不小于 40mm 的水平排水管， 排水管采用 PVC 管，其外端伸出支护面层，排水管间距可为 1.52m，以便将喷射混凝 土面层后的积水排出。 初喷混凝土 本工程喷射混凝土采用潮喷工艺，以减小现场灰尘。初喷混凝土厚度控制在 20mm左右，喷射砼中应加入速凝剂。 1）潮喷方法（1）喷射机安装好后，先通风、清洁管道内杂 物。同时用高压水吹扫受喷面，清除受喷面上的杂 物。（2）喷射砼的混合料采用滚筒式砼搅拌机拌 和，搅拌时间不少于 3min。（3）喷射时应先通风，然后再加入拌和料
32、，上料时要保证供料连续均匀，喷射前 先在一边加水调试，待喷射砼正常后再移入喷射面喷射。（4）喷射砼的喷射路线应自下而上，呈“S”形运动；喷射时，喷头作连续不断的 圆周运动，并形成螺旋状前进，后一圈压前一圈三分之一。（5）喷射机风压为 0.30.5Mpa，喷头距受喷面的距离控制在 1.01.5m 时较好。（6）喷头与受喷面保持垂直，如遇受喷面被钢筋网片、格栅覆盖时，可将喷头稍 微偏斜 1020。2）潮喷砼技术要求（1）喷射砼大堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料 而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。（2）施工中按配合比称料拌合，严格控制外加剂的掺量，确保喷射砼强度
33、符合设 计要求。严禁随意增加速凝剂掺量，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响 喷射砼的凝结时间。（3）喷射作业分段、分片、分层，由下而上，依次进行，如有较大凹洼时，应先 填平。（4）分层喷射时，后一层喷射在前一层砼终凝后进行；若终凝 1h 后再进行喷射时， 应先用风水清洗喷层表面。（5）有水地段砼喷射要求喷射时，先从远离出水点处开始，逐渐向涌水点逼近， 将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射。 成孔1）土钉成孔前，应按设计要求定出成孔位置并作出标记和编号。成孔过程中遇有 障碍物需调整孔位时，应由设计出变更通知。2）土钉成孔采用锚杆工程钻机钻孔（洛阳铲），钻进过程中严禁使用水钻
34、，以防 周边土质松化，开孔时对准孔位徐徐钻进，待达到一定深度且土层较稳定时，方可加速 钻进，钻进过程中应随时检查钻头的磨损情况，防止成孔直径达不到设计要求。3）成孔过程中应做好成孔记录，按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量 等。应将取出的土体与初步设计时所认定的加以对比，有偏差时应及时反馈设计单位， 由设计单位修改土钉的设计参数，出设计变更通知。4）钻孔不得扰动周围地层，钻孔后清孔采用高压风吹 2min，把孔内渣土吹干 净，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并 注浆。5）在土体含水量较大、杂填土较厚、松散砂层、软土层等易塌孔的土层，可采用 钢管代替钢筋
35、，钢管上每隔 300mm 钻直径 810mm 的出浆孔，孔在钢管长度方向上错开 120o，呈菱形布置，并在出浆孔边焊?16 短钢筋，防止打管时土粒堵塞出浆孔，利用空 气压缩机带动冲击器将加工好的钢管分段焊接按设计角度打入土层。 安土钉、注浆、安连接件1）土钉安装土钉钢筋采用25 螺纹钢，置入孔中前，应先设置定位支架，保证钢筋处于钻孔 的中心部位，支架沿钉长的间距为 23m，支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动， 支架材料为金属或塑料件。2）注浆（1）土钉钢筋置入孔中后，可采用压力注浆，压力注浆采用二次注浆法：一次注 浆导管应先插至距孔底 250500mm 处，并在孔口设置止浆塞和排气孔，以低
36、压（0.4 0.6 MPa）注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处于孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部冒出，导管离孔口 0.51m 时改为高压（12 MPa）注满， 并保持高压 35min；二次注浆管采用20 钢管，应先固定在土钉钢筋上与土钉钢筋同 时置入孔中，待一次注浆完间歇 24 小时后进行二次注浆，压力控制在 0.52.0MPa 。（2）采用钢管代替钢筋杆体时，应使用高压（12MPa）注浆，从钢管端头开始压 力注浆，注满后及时封堵，让压力缓慢扩散。（3）向孔内注入浆体的充盈系数必须大于 1。每次向孔内注浆时，应预先计算所 需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算应向孔内注入
37、的浆体体积，以确认实际注浆量 超过成孔的容积。（4）注浆材料选用水泥净浆的水灰比按设计要求，当设计无要求时取 0.5,水泥净 浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥净浆应在初凝前用完。（5）注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净，注浆开始或中途停止超过 30min 时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及输送管。3）安连接件 土钉钢筋端部通过锁定筋与面层内的加强筋及钢筋网连接时，其相互之间应可靠焊牢。当采用钢管杆体时，钢管通过锁定筋与加强筋焊接。 挂钢筋网片土钉连接做法参考图1）钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不小于 20mm，钢筋网应延 伸至地表面，并伸出边坡线 0.5m。2. 钢筋网
38、片用焊接或绑扎而成，网格允许偏差为10mm。钢筋网铺设时每边的搭 接长度应不小于一个网格边长或 300mm，如为单面搭接焊则焊长不小于网筋直径 10 倍。 复喷混凝土面层复喷混凝土面层应在经验收确认钢筋网敷设、连接均符合要求后，进行喷混凝土面 层至设计厚度，其工艺要求与喷第一层混凝土的要求相同。1）基坑四周支护范围内的地表应加以修整，构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面， 防止地表降水向地下渗透。靠近基坑坡顶宽 24m 的地面应适当垫高，并且里高外低， 便于水流远离边坡。2）为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水，应在基坑的四周设置排水沟和集水坑， 以便产生的渗水和雨水及时排除。排水沟及集水坑宜用砖砌并
39、用砂浆抹面以防止渗漏， 坑中积水应及时抽排。1.4 基坑侧壁止水帷幕施工 本工程采用钻孔灌注桩支护段基坑侧壁止水帷幕形式分为两种，分别为850600水泥搅拌桩和800500 高压旋喷桩。850600 水泥搅拌桩止水帷幕要先于在支护桩施工，采用三轴搅拌桩机施工，施工工艺参考“1.3 节 SMW 工法桩施工”。 高压旋喷桩施工工艺方案如下： 施工工艺选择及施工机具 本工程高压旋喷桩采用二重管法进行施工。二重管法是将水和水泥浆液两种介质搅拌混合加固的方法。其加固原理是：用二层喷射管使高压水横向喷射，并切割地基土体， 与此同时另一个喷射将水泥浆以较低的压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥 浆与土
40、混合达到加固目的。 施工技术参数根据目前所掌握的地质条件，以及我公司的施工经验确定的施工参数如下： 1）钻孔：孔位偏差小于 5cm，孔斜率不大于 0.5%，孔深不小于设计深度，孔径 130mm。2）固化剂：42.5Mpa 普通硅酸盐水泥，水灰比 1：1。3）喷管提升速度 815cm/min，转速 815 转/min。 施工工序与步骤1）定位放线：在孔位放线时，按设计图纸布设孔位。2）钻机根据布设的孔位，依次进行就位施工。3）终孔深度应至设计高度，孔径 130mm，且不塌孔。4）高压旋喷机在已成的孔前定位，检查全套系统工作是否正常，即在地面上给喷 管通水，有无漏水，压力能否达到施工要求。5）同时
41、检查高压泵和泥浆泵是否正常。6）用胶带封包喷管的水嘴和浆嘴，将喷管下至孔底并达到设计深度，由现场技术 人员认定后方可施工，不得擅自施工。如果出现下管困难，可现启动泥浆泵，带水或带 浆下管。7）全系统运行顺序：1）启动高压泵2）待喷管旋转数圈后3）不提升喷管， 停留在底部旋转 12 分钟4）以 815cm/min 速度提升，钻速为 815 转/min5） 提升至预处理高度，关停高压水泵6）回插喷管至孔底后， 以 815cm/min，815 转/min，45Mpa 的浆压向上提升喷管7）至预处理高度，关停泥浆泵，提出喷管至 地面8）向孔内注入回浆9）清洗底板孔，移机至下一孔位10）重复步骤 1）-
42、步 骤 9）11）清洗设备8）整个施工过程以高压喷射机为主，其它人员和设备密切配合，服从指挥和调遣。 注浆工艺 高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。 1）旋喷高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后， 需向下搭接不小于 500mm 的长度，以保证固结体的整体性。由于天然地基的地质情况 比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态 等，有很大差异和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，导致旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针
43、对不同地质土层的特征，要 采取相对的措施来注浆完成。特别对硬土及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和 旋转速度或提高旋喷压力等。2）复喷 在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位），能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度， 复喷时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。 施工控制要点1）钻孔：孔位偏差小于 5cm，孔斜率不大于 0.5%，孔深不小于设计深度，孔径 130mm。2）固壁泥浆经实验确定应达到以下标准：泥浆在孔内不硬化固结，710 天内高 喷杆能顺利插入孔底，泥浆在孔隙内基本不流动、不凝聚，PH 值 810，比
44、重 1.05 1.1，含砂率8%。3）当喷浆管插入钻孔孔底深度时，应及时按设计配合比制备好水泥浆液，并按以 下步骤进行操作：按设计转速原地旋转喷浆管；按二重管喷浆方法，输入水泥浆液和水， 提升喷杆使喷浆嘴至桩顶标高，待泵压和风压升至设计规定值后，孔口返浆（返浆比重 必须大于 1.3）；按设计的速度旋转喷管，由下而上的进行喷浆作业。4）水泥浆液应严格过滤，并按喷嘴直径设置两道过滤装置；在制备水泥浆液搅拌 罐和泥浆泵吸浆搅拌罐之间设一道过滤网，在泥浆吸浆管尾部设一道过滤网。5）在高喷作业过程中，应经常测试水泥浆液进浆和回浆的比重。当浆液比重与规 定水灰比（1：0.8）的浆液比重值误差超过 0.1
45、时，应立即暂停喷浆作业，并重新调整 新液水灰比，然后迅速恢复喷浆作业。6）水泥浆液应随配随用，并在高喷作业的过程中连续不停地搅拌（一次搅拌量宜 为 1.0m3）。7）高压喷射作业完成后，应不间断地补充新鲜浆液到孔内，直到孔内的浆液面不 再下沉为止。8）每个喷浆孔施工完毕后，采用高压清水把泥浆泵清洗干净，并把管路内的残留 浆液全部排出，同时用低压水把钻具及其它设备冲洗干净，架起高喷管设备，离地存放。 常见质量问题及处理方法1）冒浆处理在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出 地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合 理性等，根据经
46、验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量 20%为正常现象，超过 20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。（1）流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管， 检查其封密性能；（2）出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷； 如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待 浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝 固；（3）减少冒浆的措施 冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致；提高旋喷压力（喷浆量不变）；适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；加快提升和旋转速度； 对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。2）固结体控形 固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆， 考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转 提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使 固结体达到匀称，保证桩径差别不大。3）确保桩顶强度 当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液