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高层商住楼喷锚及土方工程施工组织设计

喷锚及土方工程施工组织设计

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排钢塑复合管的施工工艺，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。

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，为杂填土及素填土，层厚1.0～

3.5m，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1.0～6.5m，场地南半部较

厚，为4.0～6.5m，北半部薄，为1.0～3.5m。

该层岩性较均一，主要呈硬可塑状态，局部硬塑。标贯9～21击，平均

13击。取3组土样，土工试验结果为：e=0.839～0.919，ρ=1.93～1.98g/cm3，

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。总厚度1.7～16.5m，一般厚度4.5～14.5m。

以场地北半部最为发育，场地南半部多为硬可塑～硬塑，厚度

3.5～10.0m，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=8～15，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。

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1.2～7.3m，

底面埋深8.7～17.0m。标贯击数N=16～29，平均20.88击，修正后为12.6击。

1，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

0.6～4.0m，中部较厚，为8.5～11.2m。

标贯击数N=51～70，平均61击，fk>680KPa。

中偏微风化岩层及微风化夹层，厚度在1.9～4.5m，顶面埋深9.0～

15.0m，底面埋深11.4～18.8m。

中风化岩带在本场地厚度不大，为0.5～3.75m。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11.0～24.5m。

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

12.3～26.8m。

泥质粉细砂岩天然抗压强度fr=20.8～28.5MPa，饱和抗压强度为

fb=15.5～37.5MPa；粉细砂岩fr=23.8～49.1MPa，fb=28.8～40.0MPa；砂砾岩

及砾岩fr=40.7～74.5MPa。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=54.75

毫克/升，HCO3=3.93毫克当量/升，侵蚀性CO2=15.64毫克/升，PH值=6.73。

详细描述见工程地质勘察报告。

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1.3m×1.3m；西、北边布置锚杆10排，

第3、、排锚杆施加预应力，锚杆间距1.2m×1.2m。钢筋混凝土面层厚150，

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φ

共计布置φ25锚杆2626条，计34008m，2×7φ5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。

锚杆长度倾角设计轴力预应力总长

（m）（°）（KN）（KN）（m）

11420φ2550741036

21420φ2580741036

316152×7φ5150100741184

41415φ25100741036

520152×7φ5200150741480

61415φ25100741036

720152×7φ5200150741480

81415φ25100741036

91015φ2510074740

10815φ2510074592

11420φ25设计未提供1091526

21615φ25设计未提供1091744

31615φ25设计未提供1091744

41615φ25设计未提供1091744

61415φ25设计未提供1091526

71215φ25设计未提供1091308

81015φ25设计未提供1091090

9615φ25设计未提供109654

锚杆长度倾角设计轴力预应力总长

（m）（°）（KN）（KN）（m）

11420φ255050700

21420φ258050700

316152×7φ515010050800

41415φ2510050700

520152×7φ5200150501000

61415φ2510050700

720152×7φ5200150501000

81415φ2510050700

91015φ2510050500

10715φ2510050350

11420φ255057798

21420φ258057798

316152×7φ515010057912

41415φ2510057798

520152×7φ5200150571140

61415φ2510057798

720152×7φ5200150571140

81415φ2510057798

91215φ2510057684

101015φ2510057570

11420φ25设计未提供42588

21615φ25设计未提供42672

31615φ25设计未提供42672

41615φ25设计未提供42672

61415φ25设计未提供42588

71215φ25设计未提供42504

81015φ25设计未提供42420

9815φ25设计未提供42336

总计316944144

锚杆主筋除局部预应力锚杆采用2×7φ5钢绞线外，其余均采用φ25钢

筋一条。预应力锚杆合计10136m，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。

见施工总平面布置图（附图一）。

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

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

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

施工需要4～6m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锚孔直径为φ130，锚杆倾角15°（局部20°）。

②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。

①φ25钢筋锚杆采用20MnSi钢（Ⅱ级钢）。

②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

③2×7φ5锚杆主筋采用0.6”270级高强度低松驰型钢绞线，标准强度

胶管套住，两头扎牢，以便与浆液隔离，张拉时能自由伸长。

①灌浆采用425#普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆，水灰比W/C=0.45～

0.50，加入0.4%的N型高效缓凝早强减水剂。

②注浆体的立方体强度不得低于20MPa。

③灌浆前应先洗孔，直至孔口返出清水为止。。

④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

应小于设计规定的锚杆长度的95%，注浆管内端应距孔底5～10cm以便于注

⑤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

⑥若发现孔口有漏浆或不饱满时，应及时进行补灌。

①张拉设备已经在华南理工大学标定，采用OVM锚固体系。

②按设计要求安装好支承座及锚垫板，并保证各段平直。

③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

④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。

⑤锚杆张拉荷载分级及观测时间应遵守下表规定：

张拉荷载分级观测时间(min)

1.1～1.20Nt15

⑥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。

①钢筋使用前清除污锈，钢筋网在钻孔灌浆完成后立即铺设。

①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。

②喷射作业应配合锚杆施工进行，混凝土应两次喷成，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

③喷头应与受喷面垂直，宜保持0.6～1.0m的距离。

④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；

⑤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

⑥输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并有良好的耐磨性能。

⑦喷射机的工作风压，应满足喷头处的压力在0.1MPa左右。

⑧喷射中如有脱落的砼被钢筋网架住，应及时清除。

⑨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

喷射混凝土施工的工艺流程如下图：

→合→动→→→射→料→

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2～12。

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，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

序号机具名称规格单位数量

1地质钻机100或300型台12

7电动油泵车ZB4台2

序号机具名称规格单位数量

12挖掘机1.0m3台3

13自卸汽车12m3辆45

②劳动力计划(118人)

现场的安全主要是用电安全、机械使用安全和防火安全。

现场用电必须严格遵守《建设工程施工现场用电安全规范

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，

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。

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

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：

①施工现场必须在“三通一平”的前提下DB44／T 2124-2018 人造板用废弃木质材料回收技术要求.pdf，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

②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。

③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

人员操作新华苑小区综合楼施工组织设计，对设备及时清洁保养。

④现场各职能办公室、材料房、机械房、宿舍、冲凉房等都