北锚碇边坡支护方案.docx
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北锚碇边坡支护方案
一、工程概况
南溪长江公路大桥北锚碇属于重力式锚碇，位于宜宾岸，其桩号为K120+549.5~K120+609.5，长60m，宽50m，基底标高为260.398m。
北锚碇基坑边坡开挖坡度为1：
0.75~1：
0.3，坡体上部为厚层Q3含粘土卵石土层，中部为抗剪强度较低的夹厚层粉质粘土层、细砂层，下部为泥岩层。
边坡形式分永久边坡和临时边坡，高程286.8m以上的边坡为永久边坡，锚碇施工完成后不进行回填；高程286.8以下的边坡为临时边坡，锚碇锚体施工完以后进行回填。
北锚锭边坡开挖高度较高，坡度较大，基坑边坡易沿下覆粘土层或基覆界面的软弱粘土层发生滑塌或发生较大范围的滑坡，对边坡表层除进行临时支护以外，还应采取临时结合永久的专项措施进行加固。
具体防护措施为：
在岩土分界面即第三平台以上已采用压力注浆锚杆+挂网喷砼进行临时支护的边坡，除A-D断面采用框架梁进行永久加固以外，其余边坡不进行加固；在第三平台以下采用压力注浆锚杆+挂网喷砼进行临时支护，其中B-C断面和部分A-B、C-D断面由于土质多为粉质粘土和砂土，采用土钉墙的临时支护措施。
此外在基坑的C-D断面因施工需要修建一出渣通道，由于出渣口开挖后形成高陡边坡，为防止边坡下滑垮塌，对已开挖防护的出渣口边坡采用框架梁的形式进行永久加固，对未防护的边坡采用压力注浆锚杆+挂网喷砼的临时支护措施进行防护。
1、施工平面布置
北锚锭施工平面图
2、主要工程数量
（1）框架梁部分
压力注浆锚杆
L=
6m
L=
11m
L=
12m
L=
13m
L=
14m
L=
15m
L=
16m
L=
17m
L=
20m
L=
21m
L=
25m
L=
26m
Φ32螺纹钢筋
Φ8
钢筋
根
根
根
根
根
根
根
根
根
根
根
根
Kg
Kg
30
7
25
52
15
16
19
26
43
17
16
12
29253.2
665.4
压力注浆锚杆
M30水泥砂浆
Φ110mm钻孔
C20砼封锚
20×20×2cm钢垫板
m3
m
m3
套
335．4
4413.6
2.8
278
框架梁梁体
横梁+竖梁+基座横梁C25砼
Φ16螺纹钢筋
Φ8钢筋
挖土
m3
Kg
Kg
m3
147.3
12061.4
2521．9
22.8
（2）挂网喷混凝土部分
压力注浆锚杆
L=6m
L=10m
Φ25螺纹钢筋
Φ8钢筋
M30水泥砂浆
Φ91mm钻孔
根
根
Kg
Kg
m3
m
687
61
18409.5
563.3
118.8
4261.6
坡面挂网喷砼防护
立面面积
Φ16螺纹钢筋
Φ8钢筋
C20小石子砼
1：
0.75
1：
0.5
1：
0.3
Kg
Kg
m3
1824.4
1930.5
2158.6
6621.9
26523.2
593.4
土钉
L=6m
（根）
L=8m
（根）
L=10m
（根）
L=12m
（根）
L=14m
（根）
L=16m
（根）
Φ48*3带孔钢管
（M）
M25水泥砂浆（m3）
54
22
32
74
624
406
17182.4
206.2
土钉面板
Φ16螺纹钢筋
（kg）
Φ10钢筋
（kg）
C20小石子砼
（kg）
13071.4
19136.1
511.9
普通锚杆
L=2m
L=3m
Φ18螺纹钢筋
Φ6.5钢筋
Φ50钻孔
M30砂浆
根
根
Kg
Kg
m
m3
1977
26
8630
344.5
4432.6
34.3
泄水孔
倾斜式排水孔
Φ50mmPVC管
掺水土工布
L=20m
L=15m
Φ110mm钻孔
Φ100塑料盲沟
m
m
根
根
m
m
815.7
102.2
16
12
500
500
二、施工方案
1、施工准备
认真复核图纸及设计说明，理解设计意图，对设计文件中出现的问题及时反馈给设计单位。
在正式施工前，对现场施工作业队伍进行全面技术交底，对关键部位、关键工序进行强调。
施工过程中所需的材料按设计要求进行试验，合格以后方可进场，所需的机械设备应认真检查，做好设备的检修与维修机制。
2、施工测量与放线
基坑边坡开挖完成以后，立即对压力注浆锚杆的锚孔进行现场放线。
具体操作方法为：
先利用水准仪放出最下面第一或第二排锚孔的位置，再在坡顶沿坡面吊锤球量距放线，以保证上下锚孔与其垂线在同一平面上。
对现场施工与设计图纸不相符的边坡应根据设计意图进行相应调整，与驻地监理进行相互交流与沟通，保证工程的施工质量。
3、工程试验
试验孔平面布置图
钻孔岩土性质、厚度、钻进速度、锚孔深度、每米用浆量、注浆压力、注浆量、每一阶段实际拉拔数据等做详细的记录并。
4、施工工序
4.1支架搭设
支架系统采用扣件式钢管脚手架，根据工程需要搭设双排脚手架，沿北锚碇基坑的四个断面形成脚手架体系，脚手架外形随边坡外形变化而变化。
施工过程中应遵守安全、质量、方便施工和高层脚手架搭设的相关要求和规定。
4.1.1支架搭设方法
立杆间距为1.50m，因边坡外形和用途需要，立杆间距可稍作调整，立杆排距1.20m。
里排立杆与坡面之间垂直距离为0.30m，外排立杆与坡面之间水平净距1.50m。
相邻立杆接头应错开0.5～1.m，必须使用一字扣件连接，不得用十字扣件接在大横杆上或用转轴扣件搭接，立杆必须稳固。
为增强支架的稳定性，在两立杆之间应加设一根立杆。
②横杆搭设
脚手架纵、横方向必须各设置一道扫地杆，横杆步距1.2m，横杆搭设必需水平连接，使用一字卡通长连接，不得用转轴卡连接，同步的内排接头及同排的上下步接头均需错开0.5m～1.0m。
横杆与立杆的边接应使用扣件链接牢固。
后排横杆为满足锚杆、土钉施工技术要求：
锚杆倾角5°时，后排横杆须高于前排横杆24cm；锚杆倾角20°时，后排横杆须高于前排横杆99.7cm。
本工程采用3cm厚木脚手板，采用松木或杉木制作，长度为4m，宽度为20～25cm，单块重量不大于30Kg。
施工作业层脚手板必须铺严、铺稳，不得有探头板、飞跳板。
钢管支架侧立面钢管支架正立面
每个作业坡面坡底平台外边缘设计安全防护围栏，防护围栏材料用Φ25钢筋设立安全立柱，立柱间距2m并用安全网链接。
各施工作业的工人、机械操作手高空作业时必须系好安全带。
架子的拆除程序，应由上而下按步的拆除，先拆保护安全网，脚手板和排木，再依次拆十字盖的上部扣件和接杆。
为防止架子倾侧，禁止采用推侧或拉侧的方式拆除。
拆杆或放杆时，必须协同操作，拆下来的钢管要逐根传递下来，扣件要集中放在工具袋内装满后平稳吊运，禁止从高处下抛，避免将钢管摔坏以及安全事故的发生。
拆除架子时，作业面周围及进出口处必须派专人监视，严禁作业人员进入危险区，拆除架子应该加临时围挡，作业区内电线及其设备有防碍时，应该事先与电工作业班组联系拆除转移或加防护。
钢管支架三维立体示意图
4.2钻孔
根据设计文件要求，钻孔直径有110mm、91mm、50mm三种，分别根据钻孔直径大小选择钻机进行钻孔。
钻孔过程中遇到孔壁垮塌时或锚杆放入困难时，采用跟管钻进的方法将锚杆和压浆管送入孔内，以保证锚杆的入孔长度和压力注浆的深度。
跟管钻进的具体操作方法：
利用同心或偏心钻具进行扩孔，再将套筒套在钻杆上，钻杆在套筒内钻孔，利用钻头冲击器的冲击力和钻机的静压力将护壁套筒送入孔内。
套筒分110*3mm和90*3mm两种规格，每根长度一米，使用时可循环使用，并注意对套筒端部的丝口进行保护。
跟管到达孔底后，立即将锚杆和注浆管送入筒内，退出套筒后立即压浆。
潜孔钻施工图例
在钻进过程中，应合理掌握钻进参数，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。
一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理，并备齐必要的事故打捞工具。
钻孔结束以后，采用高压风（风压0.2～0.4MPa）进行清孔，确保孔内无残质泥土和岩粉，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
4.3锚杆施工
框架梁部分压力注浆锚杆采用Φ32螺纹钢筋，钻孔孔径为110mm；挂钢筋网喷砼部分压力注浆锚杆采用Φ25螺纹钢筋，钻孔孔径为91mm；普通锚杆采用Φ18螺纹钢筋，钻孔孔径为50mm。
钢筋的下料应比设计长度增加1m，钢筋进场以后应做好表面的防锈、防腐蚀、防弯曲的处理，需要用套筒连接进行接长的锚杆，两端头的丝口必须平整光滑，丝口长度符合规范要求，在进行套筒连接时，应保证两端的丝口完全旋入套筒。
锚杆下锚前，应焊上定位钢筋，定位钢筋应保证其设计高度，确保锚杆下锚后处于锚孔的中心位置。
锚杆下锚后，用钢尺量测孔外露出的锚杆长度，计算孔内锚杆长度（误差控制在±50mm范围内），确保锚固长度。
4.4注浆
4.4.1压力注浆
拌制，浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，并在初凝前用完，已初凝的浆体不得使用。
注浆压力在0.20.4MPa之间，浆液自孔底注入，直至灌满全孔。
灌注24小时后，浆液收缩应进行补灌，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为1.11.3。
注浆完毕后将外露的钢筋清洗干净，锚头处采用C20混凝土进行封锚。
框架梁压力注浆锚杆结构图
4.4.2一般注浆
A-D断面压力注浆示意图（以第五级边坡为例）
4.5框架梁的施工
根据设计文件要求，对A-D断面第三级平台以上以及出渣口左侧已采用压力注浆锚杆+挂钢筋网喷砼的临时支护措施的的土质边坡进行永久加固，加固措施为在喷砼表面加设框架梁，框架尺寸为3.0m×3.0m，框架横、竖梁截面尺寸一般为30cm×25cm，岩土分界面处设的横梁尺寸为30cm（宽）×50cm（厚），并尽量埋入现地面以下。
根据设计文件，在A-D断面第三级平台即岩土分界面以上加设1-2排倾斜式排水孔，排水口钻孔孔径为Φ110mm，内设Φ100mm（内径Φ45mm）中空圆形塑料盲沟，倾角向上倾斜6°，钻孔方法与要求同压力注浆锚杆。
A-D断面框架梁混凝土浇注时，由于地形条件限制，材料和设备无法到达第五平台，现考虑在第三级平台设1-2个简易混凝土拌和站，通过吊车将拌制好后的混凝土吊至第四平台，通过人工运输将混凝土运输至第四、五平台框架梁浇注点处，进行混凝土施工
4.5.1施工流程
框架梁的整体施工流程：
施工准备---测量放样---坡面凿毛---钢筋绑扎—立模版---砼浇注---养护。
A-D断面框架梁混凝土浇注示意图
4.5.2施工方法
①压力注浆锚杆施工已完成以后，在框架纵梁、横梁位置处先进行放样，并在测放纵横梁位置处进行边坡凿毛处理；
②按设计尺寸绑扎钢筋笼，绑扎的钢筋笼与锚杆联结必须牢靠；
③模板采用木板或组合钢模板，模板安装前，若采用组合钢模板，应先进行打磨，打磨完成以后在模板表面刷好脱模剂；框架梁模板利用钻孔用的钢管支架,在靠近坡面一排每个立杆旁边加设一根立杆，在两个立杆与横杆相交处垫一块木楔子，大小视情况而定，用作立模；竖梁立模时每2m安装一道Φ16钢筋挂钩，并在两个竖梁之间加设一根短钢管用于模板的固定和定位；钢管支架的横、竖杆随框架横、竖梁的位置作相应的调整，支设过程中模板底部要与坡面紧密接触，以防跑浆；模板安装完成以后，应检查其表面是否平整、严实，净空尺寸是否准确，保证符合设计要求并美观。
框架梁施工侧立面图
框架梁施工正立面图
④框架横竖梁采用C25砼，施工时先施工框架竖梁，竖梁与横梁节点一次浇筑完成，并在节点外预留横梁钢筋。
竖梁混凝土浇注时，考虑坡边角度较大，混凝土受重力影响往下倾躺，采用边浇注边压模的施工工艺进行竖梁混凝土的浇注。
竖梁形成后再施工横梁。
框架节点配筋可根据锚杆做相应调整，主筋采用Φ16螺纹钢筋，箍筋采用Φ8圆钢筋，主筋外露不少于20cm。
竖梁边压模边浇注施工示意图
⑤浇筑前应在横竖梁位置处喷水湿润墙面或坡面。
竖梁的具体长度可根据实际边坡高度确定，浇筑的横梁应连续，仅在伸缩缝处断开2cm。
横梁每隔10~15米设一道伸缩缝，缝宽2cm，用沥青麻絮填充；竖梁不设施工缝。
⑥砼浇筑完成后用塑料薄膜遮盖，并作养生，防止水分散失。
4.6挂钢筋网喷砼的施工
4.6.1施工流程
4.6.2施工方法
①边坡开挖前，先进行施工放样，放出坡顶线和坡脚线以后再进行开挖，开挖时应分层分级开挖，每层开挖高度2～4米，开挖开挖过程中应严格控制，禁止多挖、错挖、漏挖，每级边坡开挖完成喷护以后再进行下一层开挖。
泄水孔采用Φ50mmPVC管，长度为长50cm，按2~3m等间距布置，斜向上深入坡面20cm，倾角6°，泄水管进水口处用渗水土工布包裹。
喷砼前先将泄水孔出口用纸板或塑料布进行密封，以免泄水孔被砂浆堵塞，待喷砼结束后，拆除纸板或塑料布，以便排水。
钢筋网采用Φ8钢筋，间距20cm×20cm，每2米节点处应进行焊接或绑扎联结；钢筋网与坡面间距为5cm，并应顺坡面平顺弯曲，必要时加垫块；对于6m（包括10m长）的压力注浆锚杆，在竖向方向设Φ16加强钢筋。
喷砼材料采用C20小石子砼，平均厚度为10cm。
喷砼前应先喷水湿润坡面，以确保砼与岩面粘接牢固。
坡面每10~15m设一条伸缩缝，缝宽2cm，缝内填塞沥青麻絮。
喷砼采用湿喷工艺，要求空压机风量不小于17³，风压不小于0.5MPa，速凝剂用量不大于水泥用量的3%~5%。
喷射混凝土的喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8m—1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。
为保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值，可在边壁面上垂直打入短的钢筋段作为厚度控制标志。
喷射混凝土终凝2小时后，应根据当地条件，采取连续喷水养护5-7天。
4.7土钉墙的施工
4.7.1施工流程
土钉墙的整体施工流程：
上级坡面开挖---修整坡面---初喷砼---放样定位孔---打入土钉---堵孔注浆---挂网焊加强筋---安放排水管---喷射砼---坡面砼养护。
4.7.2材料机械要求
土钉全部采用Φ48×4带孔钢管，管壁注浆孔孔径为1cm，沿钢管长度方向间距为20cm，呈螺旋上升布置。
水泥采用Po42.5硅酸盐水泥，砂选用干净的中细砂，砂中含泥量按照重量计不大于3%，最大粒径尺寸符合设计要求。
根据设计要求选择符合设计要求规格型号土钉机和空气压缩机。
4.7.3施工方法
①边坡开挖：
土钉支护应按设计图纸坡比按自上而下的顺序逐层开挖，每级开挖深度暂定为1.5米，并应根据实际土质情况进行适当调整，开挖中应严格控制，不得超挖，在上一次喷砼结束至少一天后才能开挖下一级。
②修正坡面：
坡面应平整，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土，并按设计要求控制好坡度。
③坡面初喷第一次混凝土：
喷射混凝土采用C20小石子砼自下而上喷护，喷头与受喷面距离宜控制在0.8m~1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面。
第一次初喷砼厚度宜为30~50㎜，在继续进行下步喷射混凝土作业时，应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿。
喷射混凝土终凝后2小时,应根据当地条件，采取连续喷水养护5~7天,或喷涂养护剂。
④初喷坡面经检查合格后，在土钉设计位置，测放出土钉位置，并做标记，然后采用振动冲击方法打入土钉，成孔倾角为20°。
⑤注浆：
注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净，再插入注浆管至距孔底350mm处；土钉带孔钢管置于孔中符合要求后采用M25水泥砂浆注浆，注浆压力为0.2~0.4MPa。
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其管路；压力注浆时应在口部设止浆塞，压力注浆应注意到附近的面层砼强度已足能抵抗注浆引起的压力；每次孔内实际注浆量必须超过理论注浆量。
⑥绑扎钢筋网：
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≥25㎜；钢筋网采用Φ10钢筋，横竖向间距均为20cm，钢筋连接采用焊接；按设计要求，采用Φ16螺纹钢筋与土钉头焊接，作为结构筋，网格允许偏差为±10㎜，钢筋网铺设时每边的搭接长度不应小于一个网格边长即20cm，焊接时焊长不小于网筋直径的10倍。
⑦喷第二次混凝土：
喷射混凝土的喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离控制在0.8m~1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。
喷射混凝土厚度≥150mm，喷射混凝土作业时，应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿。
喷射混凝土终凝后2小时，应根据当地条件，连续喷水养护5-7天。
三、机械设备、人员及工期安排
1、主要机械准备
机械名称
规格型号
额定功率（kw）或
容量（m3）或吨位（t）
数量
锚杆潜孔钻机
KQG-100B
4kw
8
空气压缩机
XK0B-010
118Kw21.5m3/min
2
强制式搅拌机
2
便携式注浆泵
QB152型
2
钢筋切割机
CQ40型
2.2KW
1
钢筋弯曲机
GW400-Ⅱ型
3KW
1
挖掘机
EC240
30
2
电焊机
BX6-400型
2
土钉机
8
2、主要人员配置
序号
职务
数量
备注
1
施工负责人
1
2
技术负责人
1
全面负责本项工程技术指导
3
现场技术员
2
现场技术指导
4
现场质检员
1
5
测量员
1
放线与测量
6
安全员
1
7
钻孔工
16
钻孔清孔
8
注浆工
10
9
钢筋工
6
10
模板工
8
模板安装
11
电焊工
1
12
普工
20
砂浆与混凝土的拌制与运输、浇注
3、工期安排
（注：
表示基坑开挖，表示基坑防护）四、质量控制与保证措施
针对本工程施工的特点，加强其质量控制，可采取对“材料及设备、施工过程、变形监测”三方面进行严格控制的措施来保证施工进度及工程质量。
1、材料及设备控制
1.1设备控制
良好的机和设备室保证施工质量的基础，严格按照两阶段施工图设计文件以及现场施工方案的要求，合理的选择施工设备。
设备进场前，施工作业班组应检查各机具设备是否能用，新旧程度，并建立设备的检修机制。
设备进场后，现场施工技术人员应详细登记各施工设备的参数，保证能满足施工要求。
设备使用前先进行预先调试，使用过程中应定期观察设备的工作性能，发现问题立即停止使用并进行检修。
1.2材料控制
严格检查施工用的钢筋、水泥、沙石等原材料。
钢筋做好表面的防锈、防腐蚀、防弯曲的处理，需要用套筒连接进行接长的锚杆钢筋，两端头的丝口必须平整光滑，丝口长度符合规范要求，在进行套筒连接时，应保证两端的丝口完全旋入套筒。
2、施工控制
2.1施工过程控制
2.1.1边坡防护
施工前，根据设计文件和施工方案的要求，对现场的施工作业队伍先进行一次交底，对各关键部位和工序进行交代和强调。
施工过程中，由现场技术人员进行指导和监督，严格按照施工方案要求的施工顺序进行施工。
钻孔过程中，详细记录每个孔的地质情况、钻进速度、钻孔的孔深，钻孔结束后立即穿入锚杆和注浆管，尽量防止踏孔给锚杆和注浆管的穿入带来的困难以及压力注浆时保证锚孔内浆体的饱满度。
压浆时，严格按照设计文件要求的压浆要求进行施工，技术人员做好每个孔的注浆时间、注浆量的记录，遇到设计文件中提到的问题，严格按照文件中的解决办法解决，不能解决的问题，先采取临时的解决措施，然后将问题形成书面文件上报监理、设计以及业主单位，待正式文件下达后再进行解决。
压浆完成以后，现场技术人员严格检查浆体的饱满长度，对浆体回缩的孔进行二次压浆，保证孔内浆体饱满。
压浆完成以后，加强筋与网片筋的安装焊接或绑扎严格按照设计文件的要求进行，现场技术人员进行全程现场监督。
框架梁施工时，严格控制钢筋的间距、绑扎的位置或焊接的长度与饱满程度，先施工竖梁，并在横竖梁交叉处预留横梁钢筋；混凝土浇注时严格控制梁的厚度和宽度，模板支撑的安全性，保证框架梁横平竖直。
挂网喷混凝土时，在网片筋的表面焊接一些短钢筋保证网喷混凝土的厚度符合施工图要求。
混凝土喷附完成2h以后
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