土钉支护作业指导书

中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部1土钉支护作业指导书1适用范围1.1地质、环境等条件(1)地层岩性本工程所处地区分布的地层较复杂，表覆第四系全新统人工填土杂填土、素填土；第四系全新统坡洪积黏土、粉质黏土、粗砂、砾砂、细圆砾土；下伏侏罗系上统页岩、砾岩、砂岩、砂砾岩及凝灰质砂岩。(2)地质构造①杂填土Ⅱ：黄褐色、黑褐色，稍湿，上部松散～稍密，主要成分由黏性土和细角砾及建筑垃圾组成，顶部含植物根系，厚度0.5～2.1m。②粉质黏土Ⅱ：黄褐色，硬塑，切面光滑，略有光泽，含铁锰结核，夹少量砂及角砾。层厚0.0～4.7m，呈层状在明洞全区分布。③细圆砾土Ⅱ：黄褐色，密实，饱和，呈亚圆状，母岩成分以页、砂岩为主，一般粒径2～20mm，最大70mm，以砾砂和少量黏性土充填，含量约20%，级配差层厚1.6～2.2米。④页岩Ⅲ：黄褐色，灰黑色，灰黄色，灰色，全风化，原岩结构构造以破坏，岩芯呈砂土状，手捏即碎。⑤页岩Ⅳ：黄褐色，灰黑色，灰褐色，灰黄色，灰色，弱风化，泥质结构，层状构造，节理裂隙发育，岩芯呈块状及短柱状，锤击不易碎。⑥砂岩Ⅴ：黄褐色，灰黑色，灰褐色，:灰色，弱风化，砂质结构，层状构造，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状及柱状，锤击不易碎。(3)水文地质①地下水类型中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部2明洞区域内地下水类型为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。②地下水的补给、径流及排泄根据地质资料显示，本段地下水埋深2.4～5.0m，水位季节变幅1～6.0m，主要由大气降水及地下水径流补给，以蒸发和地下水径流为主要排泄方式。明洞段落内小里程向大里程方向地势逐渐升高，且有线路左侧向线路右侧地势逐渐降低，因此地下水由大里程方向流向线路小里程方向，由线路左侧流向线路右侧。③地下水的侵蚀性扣莫明洞地下水侵蚀性段落统计表里程范围环境作用等级化学侵蚀性氯盐侵蚀性盐类结晶侵蚀性DK540+850.00～DK541+162.67H1L1Y1DK541+162.67～DK541+470.00无L1无DK541+470.00～DK541+970.00H1L1Y1DK541+970.00～DK542+470.00无L1无DK542+470.00～DK543+320.00H1L1Y1④涌水量根据现场的试验可预测现场的涌水量为：扣莫明洞分段涌水量预测表里程段落含水层岩性长度渗透系数正常涌水量最大涌水量mm/dM3/dM3/dDK540+850～DK541+520粉质粘土、细圆砾土、砾砂、页岩(W4)、砂岩(W3)6706029198800DK541+520～DK542+720页岩(W4、W3、W2)、砂岩(W4、W3、W2)、凝灰质砂岩(W4、W3、W2)1200115995000DK542+720～DK543+130粗砂、砾砂、页岩(W4、W3、W2)、砂岩(W4、W3、W2)、凝灰质砂岩(W4、W3、W2)4103023917200DK543+130～DK543+320页岩(W4、W3)19013461100(4)气象特征中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部3按对铁路工程影响的气候分区，本段属于严寒地区，明洞附近土壤标准冻结深度为1.4m，土壤最大冻结深度为1.4m。1.2适用工程本作业指导书适用于京沈客专辽宁段TJ～9标(DIK537+873.53～DK574+414.21)内扣莫明洞(DK540+850～DK543+320)土钉支护施工。2作业准备2.1技术准备(1)开工前，组织技术人员认真学习实施性施工组织设计；(2)熟悉、审核图纸，复核设计坐标及高程，保证图纸的正确性；(3)澄清相关技术问题，熟悉相关规范和技术标准；(4)制定施工安全保证措施，提出应急预案；(5)对施工人员进行书面技术交底，并对施工人员进行上岗前技术培训，关键作业人员考核合格后持证上岗；2.2人员配备设置一个架子队，三个作业班组，以一个作业班组为单位人员配置如下表：扣莫明洞土钉支护主要人员计划表序号工种单位数量备注1管理人员人12技术人员人13安全员人14测量人员人25试验人员人26修理工人17机械操作手人68汽车司机人42.3机械设备及材料、试验(1)主要设备、设施配备见下表。中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部4扣莫明洞土钉支护主要设备、设施配备表名称型号规格性能数量挖掘机卡特3301.2m³良好1注浆泵SJB-62.7m³良好3砼湿喷机TK9615.5m³/h良好2晒水车S5良好1喷混站套良好1自卸汽车东风15m³良好4风动凿岩机YT-28良好8监测仪器套良好1(2)试验准备①所有试验仪器通过相关部门的检验、标定；②砂、石、料、钢材、水泥等原材料试验完成，混凝土配合比设计完成并经监理审批。3技术要求3.1技术指标土钉墙的施工偏差符合下列要求：①土钉位置的允许偏差为100mm。②土钉倾角的允许偏差为3°。③土钉杆体长度不应小于设计长度。④钢筋网间距的允许偏差为30mm。3.2技术标准(1)对土钉的抗拔承载力进行检测，土钉检测数量不小于土钉总数的1%，且同一层中的土钉检测数量不少于3根；对安全等级为二级的土钉墙，抗拔承载力检测值分别用随机抽样的方法选取；检测试验在注浆固体强度达到10MPa或达到设计强度70%后进行，当检测的土钉不合格时，扩大检测数量。土钉检测试验方法按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)执行。中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部5(2)进行土钉墙面层喷射混凝土的现场试块强度试验、每500m2坡喷射混凝土面积的试验数量不少于一组，每组试块不少于3个。4施工方法与工艺流程4.1施工方法基坑开挖边坡采用网喷混凝土的土钉墙防护，一级坡台阶高度约8m，台阶顶部设置2m宽的平台，坡面喷射混凝土采用15cm厚C25网喷混凝土，钢筋网采用Φ8，网格间距25cm×25cm，土钉采用φ25钢筋，成孔直径100mm，内注水泥浆。水灰比0.5～0.55。扣莫明洞基坑防护措施统计表里程范围坡级坡率坡高台宽土钉长度布置方式C25喷射混凝土8mm钢筋网mm左侧右侧竖直×水平cmcm×cmDK540+850-DK541+620一级坡1:1821081m×1m1525×25二级坡1：0.751~5.1~661m×1m1525×25DK541+620-DK541+820一级坡1：0.75821081m×1m1525×25二级坡1：0.755.1~8~661m×1m1525×25DK541+820-DK542+750一级坡1：0.75821081m×1m1525×25二级坡1：0.75821081m×1m1525×25DK542+750-DK542+965一级坡1：0.750~2.8~661m×1m1525×25二级坡1：0.75821081m×1m1525×25三级坡1：0.750~8~1081m×1m1525×25DK542+965-DK543+320一级坡1：182881m×1m1525×25二级坡1：0.750~5~661m×1m1525×254.2施工工艺流程图土钉支护施工工艺流程图如下：中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部6土钉支护施工工艺流程图5施工要求5.1作业方法(1)锚杆锚杆采用HRB400的φ25螺纹钢制作；钻孔采用干钻配合“孔口捉尘”的施工方法；钻孔过程中，孔中出现的局部渗水、塌孔或掉落的松土及时清理，成孔后立即清孔安装锚杆并进行注浆；按锚杆编号逐一记录土体特征并与设计地质进行比较，有偏差时及时反馈给设计单位。(2)喷砼土方开挖修整边坡初喷混凝土测放土钉位置钻机就位钻孔至设计深度插土钉压力灌浆挂钢筋网喷射混凝土移至下一孔位制作土钉杆体和对中支架中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部7先用高压风对受喷面进行清理，清理干净受喷面的浮土或松散结构。砂浆为C25砂浆配合比为水泥:砂=1:1,水灰比为0.45～0.50,砂的粒径不大于3mm。，注浆口的压力不得大于0.4MPa。喷嘴与岩面的距离为0.8m～1.2m。并且埋设喷层厚度检查标志，以便控制喷层厚度；喷射时分段、分部、分块，自下而上地进行喷射，喷嘴需对受喷面作均匀的顺时针方向的螺旋转动，一圈压半圈的横向移动，螺旋直径约为20cm～30cm，以使混凝土喷射密实，如果出现喷料滑动，立即将喷嘴移开，喷射其他部位，最后再进行二次喷射。二次喷射之前，先将表面散落的回弹料清除干净，之后再进行喷射。喷射过程中依据检查标志时刻进行检查，确保喷层厚度达到设计要求。喷砼表面保证基本平顺，无明显坑鼓。喷射结束之后，经监理工程师检查同意之后，开始下部开挖，操作程序如上所述，直至施工到设计位置。5.2相关措施(1)土钉墙按土钉层数分层设置土钉、喷射混凝土面层、开挖基坑。(2)当有地下水时，对易产生流砂或塌孔的砂土、粉土、碎石土等土层，通过试验确定土钉施工工艺及其参数。(3)土钉成孔范围内存在地下管线等设施时，在查明其位置并避开后再进行成孔作业。(4)根据土层的性状选用洛阳铲、螺旋钻、冲击钻、地质钻等成孔方法，采用的成孔方法能保证孔壁的稳定性、减小对孔壁的扰动。(5)当成孔遇不明障碍物时，停止成孔作业，在查明障碍物的情况并采取针对性措施后方可继续成孔。(6)对易塌孔的松散土层采用机械成孔工艺，成孔困难时，可采用注入水泥浆等方法进行护壁。5.3控制内容(1)钢筋土钉杆体的制作安装符合下列要求①钢筋使用前调直并消除污锈。②当钢筋需要连接时，采用搭接焊、帮条焊连接；焊接采用双面焊，双面焊的搭接长度或帮条长度不小于主筋直径的5倍，焊缝高度不小于主筋直径的0.3倍。③对中支架的截面尺寸必须符合对土钉杆体保护层厚度的要求，对中支架选用直径中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部86mm～8mm的钢筋焊制。④土钉成孔后及时插入土钉杆体，遇塌孔、缩孔时，在处理后再插入土钉杆体。(3)钢筋土钉的注浆必须符合下列要求①注浆材料选用水灰比为0.5～0.55的水泥浆。②水泥浆必须拌合均匀，一次拌合的水泥浆在初凝前使用。③注浆前将孔内残留的虚土清除干净。④注浆采用将注浆管插入孔底、由孔底注浆的方式，且注浆管端部至孔底的距离不大于200mm；注浆机拔管时，注浆管出浆口始终埋入注浆液面内，在新鲜浆液从孔口溢出后停止注浆；注浆后，当浆液液面下降时，进行补浆。(2)喷射混凝土面层的施工符合要求①细骨料选用中粗砂、含泥量小于3%。②粗骨料选用粒径不大于20mm的级配砾石。③水泥与砂石的重量比取1:4～1:5，砂率取45%～55%，水灰比取0.5～0.55.④使用速凝剂等外加剂时，通过试验确定外加剂掺量；⑤喷射作业分段一次进行，同一分段内自下而上均匀喷射，一次喷射厚度为3～8cm。⑥喷射作业时，喷头与土钉墙面保持垂直，其距离为0.6m～1.0m。⑦喷射混凝土终凝2h后及时喷水养护。⑧钢筋与坡面的间隙大于20mm。⑨钢筋网采用绑扎固定；钢筋连接采用塔接焊，焊缝长度不小于钢筋直径的10倍。6劳动组织6.1劳动组织模式：采用架子队组织模式：土钉支护作业根据施工需要分三个工班，主要劳动力配置如下：扣莫明洞土钉支护主要人员计划表序号工种单位数量备注1管理人员人12技术人员人13安全员人14测量人员人2中国水利水电第四工程局京沈客专辽宁段TJ-9标项目经理部95试验人员人26修理工人17机械操作手人68汽车司机人46.2使用安排和作业指标施工队伍部署及任务划分情况如下：架子队一班：主要承担DK543+100～DK543+320、DK540+850～DK541+570全长940m土钉墙施工任务；架子队二班：主要承担DK541+570～DK542+345段全长765m土钉墙施工任务；架子队三班：主要承担DK542+345～DK543+100段全长765m土钉墙施工任务；7材料要求原材料必须符合设计要求，设计未明确时符合相应《混凝土工程施工质量验收标准》要求。(1)水泥采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的混合材为矿渣或粉煤灰，不能使用早