土钉墙施工方案

中铁上海局集团有限公司

成都地铁7号线2标

东区医院站

土钉墙方案

编制：

审核：

批准：

中铁上海局集团有限公司成都地铁7号线2标项目部

2013年9月30日

目录

1工程概况 (1)

1.1工程概述 (1)

1.2工程地质条 (1)

1.3水文地质条件 (2)

2编制依据 (2)

3 土钉墙施工技术方案设计 (4)

3.1土钉墙的作用 (4)

3.2基坑开挖方案概况 (4)

3.3土钉墙方案设计如下 (6)

3.3.2工艺流程 (8)

3.3.3施工方法 (8)

3.4喷锚施工 (9)

3.4.1作用原理 (9)

3.4.2湿喷工艺流程： (9)

3.4.4工艺要求 (10)

3.3.5质量检查与质量控制 (10)

4施工组织 (11)

4.1基坑支护工艺流程 (11)

4.2施工部署 (12)

4.2.1工程目标 (12)

4.2.2进度计划 (12)

4.2.3施工准备 (12)

4.2.4各项资源需要量计划 (13)

5施工保证措施 (15)

5.1安全保证措施 (15)

5.1.1防火安全措施 (15)

5.1.2施工用电安全措施 (15)

5.1.3施工机械安全措施 (16)

5.2质量保证措施 (16)

5.2.1质量管理体系 (16)

5.3文明施工保证措施 (19)

6附图 (20)

1工程概况

1.1工程概述

东区医院站位于二仙桥西路与二仙桥西一巷交叉路口西南侧，有效站台中心里程为YCK5+211.5,是7号线工程的第4站。本站为地下两层明挖车站，采用12m岛式站台，车站总长192.4，中心里程顶板覆土约2.5米，标准段站台宽度21.1m，站厅层宽度30.4米，站内无变坡点，轨面为由西向东的下坡坡度为0.2%，基坑开挖深度为16～18m。

1.2工程地质条

根据本阶段、工可阶段、成都地铁7号线钻探资料及分层依据，结合本工程地质断面，划分岩土层。每个岩土层描述如下：

<1-2>杂填土（Q4ml）：褐黄、灰黑等杂色，由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成，其间充填粘土。松散～稍密，潮湿。站区内分布于地表，层厚2.7～3.2m，埋深2.7～3.2m。

<3-2>粉质黏土（Q4al）：黄色、灰黄色，含铁锰质结核及少量钙质结核。可塑～硬塑,顶层高程约501.30～502.10m，层厚5.2～6.4m。

<3-1-2>黏土（Q4al）：灰黄、灰褐色，可塑～硬塑。呈透镜体状分布于上部人工填土之下，层厚0～3.6m。本次钻探M7Z1-CZ-007号钻孔中埋深3.2～7.4m处揭示。

<3-3>粉土（Q4al）：灰黄色，稍密～中密，潮湿，底部含粉细砂较重，呈透镜体状零星分布，顶板埋深2.45～2.50m，顶层高程约504.05～501.88m，层厚为0～2.90m。

<3-4-2>细砂（Q3fgl+al）：灰黄、灰绿色，中密～密实，饱和，砂质较纯。呈透镜体状分布于拟建车站范围内。

<3-8>卵石土（Q3fgl+al）：褐黄、黄色，以中密、密实为主，部分稍密，饱和。卵石成分主要为岩浆岩与变质岩类岩石,层厚13.6～14.7m，埋深7.9～9.5m。按密

实程度分为稍密<3-8-1>、中密<3-8-2>和密实<3-8-3>。

<5-1-2>强风化泥岩（K2g）：红褐、紫红色，泥质结构，岩质软，节理发育。岩芯多呈碎块状或饼状。岩芯碎块手可折断。本层分布均匀，部分站孔缺失。

<5-1-3>中等风化泥岩（K2g）：紫红色，岩质较硬，含少量砂质，风化裂隙较发育，裂隙面充填灰绿色粘土矿物，锤击声半哑～较脆。

1.3水文地质条件

拟建车站范围内无地表水系流过。成都市充沛的降雨量（多年平均降雨量947mm，年降雨日达140天），构成了地下水的重要补给源之一，另外，区内地下水尤其工程降水，还主要接受NW方向的地下水侧向径流补给。成都地区地下水总的流向为北西向南东。

拟建场地地下水静止水位埋深4.10～6.20m，高程为488.88～489.60m。本场地地地下水具埋藏浅、季节性变化明显的特点。6、7、8、9月份为丰水期，11、12、1、2月份为枯水期。据四川省地矿厅环境地质监测总站对成都市地下水动态长期观测资料，在天然生态状况下，丰水期地下水位正常埋深约为3m，地下水位年变幅约为1～2.5m。

2编制依据

(1)《建设工程安全生产管理条例》；

(2)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)；

(3)《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》(建质[2010]05号)；

(4)《市政地下工程施工及验收规范》(DGJ08－236－1999)；

(5)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202－2002)；

(6)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)；

(7)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120－2008)；

(8)《喷射混凝土施工技术规程》(YBJ226－91)；

(9)《建筑基坑监测技术规范》 (GB50497-2009)；

(10)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)；

(11)《东区医院站深基坑施工组织设计》；

（12)《成都地铁7号线土建工程2标段详细勘察阶段岩土工程勘察报告》；

(13)《成都地铁7号线土建工程2标段施工图设计车站围护结构》；（14）成都市在安全文明施工、环境保护、交通疏解等方面的规定。

3 土钉墙施工技术方案设计

3.1土钉墙的作用

土钉支护技术是一种先进的新型岩土加固技术，它充分利用原状土体自身的承载能力，通过密布土钉及压力注浆，彻底改善加固区原状土体的力学性能，在边坡原状土体中形成加固区（土钉墙）以抵抗不稳定的侧向土压力；边坡加固施工紧随开挖，迅速封闭开挖面，使的因开挖造成的土层应力释放及时得到控制，从而使边坡土体变形得到有效控制；用土钉将不稳定的土压力引入深层土体中，借助稳定土层自身的承载力，提供有效的锚固力来平衡不稳定的压力，从而形成一种先进的深层承载力主动支护体系，与土体共同作用，充分发挥土层能量，提高边坡土层的整体性的自身强度自稳定能力，使边坡得以稳定。

3.2基坑开挖方案概况

根据本工程总体进度及节点工期要求，基坑分段、分层从车站两端向中间开挖，在车站中部南侧形成运输马道，基坑开挖时除马道最后一段需多台挖掘机翻挖外，其余均在基坑内直接装土外运。开挖时充分考虑时间、空间效应，按一定长度(不大于30m)分段施工，每段开挖分层(3～6m)分小段(6m长)进行，随挖、随撑、随施工孔桩间网喷混凝土、限时安装土钉墙和锚索的施工，做好基坑排水，减少坑底暴露时间。基坑开挖时，其纵横向边坡放坡应根据地质、环境条件采取安全坡度。每一大层开挖深度控制在下一层钢支撑或锚索下0.5m，每一大层根据厚度分小层开挖每次开挖深度不超过2m。严禁在一个工况条件下，一次开挖到底。钢筋、钢支撑、弃土等堆载应远离基坑顶边线5m以外，防止侧压力过大。

土钉墙分层施工工序图：

第一层土方开挖，开挖深度4.0m（距第一道锚索以下0.5m），中间拉槽，高4.246m，底宽5m，按1：1放坡,土钉墙放坡详见围护结构剖面图。

第二层土方开挖，开挖深度3.4m（距第二道锚索以下0.5m），中间拉槽，高4.246m，底宽5m，按1：1放坡, 土钉墙放坡详见围护结构剖面图。

第三层土方开挖，开挖深度3.5m（距第三道锚索以下0.5m），中间拉槽，高4.246m，底宽5m，按1：1放坡, 土钉墙放坡详见围护结构剖面图。

第四层土方开挖，开挖深度3.0m（距第四道锚索以下0.5m），中间拉槽，高4.246m，底宽5m，按1：1放坡, 土钉墙放坡详见围护结构剖面图。

第五层土方开挖，开挖最后一段锚索下部的土方，开挖深度 2.56m，开挖至坡脚深度时应预留0.3m人工开挖。

注意：土钉墙边坡每次开挖高度为1.2米，每次开挖完成后打设土钉、注浆、挂钢筋网、喷混凝土，下一层开挖前，钢花管内砂浆及面层喷射混凝土达到设计强度的80%，方可开挖下层土方及去护。

3.3土钉墙方案设计如下

1）土钉设计参数

序号名称设计参数

2）喷射砼

3）土钉墙质量标准

土钉墙支护示意图

3.3.2工艺流程

3.3.3施工方法

1、边坡土方开挖。边坡采用反铲挖土机挖土，坡面预留20～30cm人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50cm，预留成孔工作面宽度保证10m以上，以确保土钉成孔的工作面。土方开挖严格按设计规定的分层分段开挖，按顺序施工。

2、边坡清理、喷第一层混凝土。本工程的边坡清理采用人工清理，为确保喷砼面层的平整，此工序必须挂线定位，严格控制好坡比以及坡面平整度，并埋设喷混凝土厚度控制标志，边坡清理完毕后预埋φ50PVC排水管（详见东区医院土钉墙支护大样图），喷射第一层混凝土，厚度30mm。

3 、钢花管制作及插入。土钉成孔直径应≥100mm，钢花管土钉在端部1～2米左右不设出浆孔，在钢管上每隔250 mm，设置直径为10 mm的出浆孔，土钉端部做成锥形，

以便于钢管土钉的进入。钢管土钉不能按设计长度制作时，钢花管连接采用对焊，接头处拼焊不少于3根φ14加强筋。钢管土钉可用滑锤打入，也可用专用顶管机顶入。钢花管按设计长度插入土层中，外端采用双L筋与加强筋焊牢，确保端部的抗拉强度。

4、造浆及压浆。注浆质量是保证土钉拉拔力的关键，土钉钢花管内采用注水泥浆，强度等级大于M20，应控制水灰比为0.5～0.6，具体数值应通过试验确，注浆前应先清除孔中的积水和松土，采用底部一次注浆，注浆压力不宜小于0.6Mp，应在注浆至管顶周围出现返浆后停止注浆，当不出现返浆时，可以采用间歇注浆的方法，注浆管端部至孔底的距离至孔底的距离不宜大于200mm。

5、挂网。钢筋网片搭接长度大于300mm,采用焊接连接，钢筋网片利用竖向、水平φ14加强筋与土钉外端的锚头焊接成一个整体，水平向、竖向加强筋焊接采用单面焊，焊接长度10倍直径，钢筋网布置详见东区医院土钉墙支护大样图。

6、复喷C20混凝土至设计厚度。喷射作业时，应仔细清除预留在施工缝结合面上的浮浆层，并喷水湿润，喷射混凝土时应从下至上进行喷射，气压不小于0.5Mpa，喷头水压不应小于0.15 Mpa，喷射距离控制在1.0～2.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在5-10 min，喷射厚度70mm。混凝土配比严格按照设计要求进行。

3.4喷锚施工

3.4.1作用原理

喷射混凝土用于初期支护或临时防护，可单独作为一种防护结构，或与锚杆、钢筋网、钢架等支护结构的一种形式或几种形式共同组成喷锚构筑体系，湿喷混凝土应具备较强的防水性能，能够有效的抑制粉尘的产生（与干喷相比）。在施工喷射混凝土支护体系时，应仔细观察和分析围岩的渗水情况，对渗水量大的应采取埋管排水或径向注浆堵水等措施进行处理。试验的主要目的是通过湿喷试验取得合理的湿喷砼参数，用于指导以后的湿喷砼施工。

3.4.2湿喷工艺流程：

湿喷是将集料、水泥、水、外加剂按配料单设计比例拌和均匀，用湿式喷射机压送拌和好的混凝土混合料压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出，湿喷混凝土的质量较容易控制，喷射过程中的粉尘和回弹量较少。

湿喷混凝土施工工艺原理框图

3.4.4工艺要求

1、采用湿喷工艺，喷射混凝土的施工配合比应通过试验确定，满足混凝土强度和喷射工艺的要求，应能满足喷射作业需要。

2、喷射机应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，附属机具的技术条件应能满足喷射作业需要。

3、喷射混凝土前应做好以下准备工作：设置控制喷射混凝土厚度的标志；检查设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业区内具有良好通风和照明条件；当受喷面有滴水、淋水、集中出水点时，应进行处理。

4、喷射混凝土作业应符合以下要求：喷射作业应分段、分片、分层，由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平； 混合料应随拌随喷，不掺速凝剂的干混合料，存放时间不应大于2h ；掺有速凝剂的干混合料存放时间不应大于20min 。

5、喷嘴应与岩面垂直，喷射距离一般以0.6～1.2m 较好，从喷嘴中喷出的混凝土以适当冲击速度，与壁面成直角喷射，实践证明其压密性最好。

6、喷射后应进行养护和保护，一般连续洒水养护5～7天。

3.3.5质量检查与质量控制

1、喷射混凝土的原材料、配合比、拌和、运输、喷射、质量检查等，应符合现行

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》有关规定；

2、喷射手必须经过岗前培训；

3、喷射混凝土随拌随用，向喷射机供料应连续；

4、喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、松酥、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。达不到要求的，可用喷混凝土或抹砂浆对基面进行找平处理。

4施工组织

4.1基坑支护工艺流程

4.2施工部署

4.2.1工程目标

1.质量目标：精心施工，确保土钉墙边坡支护安全。

2.工期目标：2013年10月8日～2014年1月30日。

3.安全文明施工目标：根据业主要求争创安全文明施工工地

4.2.2进度计划

4.2.3施工准备

在工程施工前，专门召开施工准备会议，落实各项施工准备工作计划，内容如下：

1.技术准备：熟悉、审查施工图纸和施工方案；

2.技术交底：组织工人学习方案，对关键部位进行指导把关；

3.劳动组织准备：组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作；

4.材料、机械：编制材料、机械设备需要量计划，组织材料和机械设备按计划进场；

5.施工场外协调：对外协调交通、环卫、市容的关系。

4.2.4各项资源需要量计划

1.劳动力需要量计划：

2.施工机械需要量计划：

（1）土方挖运机械设备一览表

（2）基坑支护施工机械设备一览表

（3） 钢筋加工机械设备一览表

（4）为保证工期、质量，为工程配备了优秀而富有施工经验的工程管理及技术人员。

工程项目管理组织机构见下图：

5施工保证措施

5.1安全保证措施

工程安全管理上以“安全第一，预防为主”作为方针和指导思想，贯彻在工程施工的整个过程。认真贯彻有关安全生产的规章制度，加强对安全生产的检查，做到安全生产管理工作标准化。为此，项目经理部建立以项目经理为首的分级负责安全保证体系，“横向到边，纵向到底”，组织落实，严格执行安全生产责任制，确保施工生产的安全。项目经理部设专职安全工程师，作业队设专职安全员。

施工作业队队长认真贯彻项目经理部有关安全生产的规定、章程，参与制定安全措施，负责正确指导作业队按照施工规范、安全操作规程、技术交底等要求进行施工生产，严禁违章指挥。及时纠正工人忽视安全生产的思想，随时制止工人违章作业。组织作业队正确使用易燃、易爆、有毒物品。随时检查作业环境安全情况和施工机具、作业通道、安全防护设施等完好情况。

5.1.1防火安全措施

1、易燃易爆材料集中堆放，设置明显的防火标志，并由安全员落实到位。

2、实行动火申报制度，严格控制火源、电源及明火使用。

3、易燃易爆物必须按规定放置，妥善保管。

4、严禁在工地利用明火取暖；严禁在施工现场和材料加工场地吸烟。

5.1.2施工用电安全措施

1、现场临时用电线路的安装、维修、拆除应由取得特殊工种上岗证的专职电工进行操作。

2、所有电线路采用“三相五线制”，机电设备必须按“一机一闸一漏电”设保护装置。场内禁止使用裸体导线，架设的电力线路应符合有关规定要求。

3、变压器设置围栏，设门加锁，专人管理，悬挂警示牌，变压器必须设接地保护装置，其接地电阻不得大于4Ω。

4、室内配电柜、配电箱前设绝缘垫，并安装漏电保护装置。各类电器开关箱和

电器设备，按规定设接地或接零保护装置，禁止电源开关箱内存放工具、杂物，并加锁。

5、检修电器设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上应挂有警示牌或派人看管，严禁带电作业。

6、安放潜水泵时，电缆等应绝缘可靠，并设保护开关控制。

5.1.3施工机械安全措施

1、车辆驾驶员和各类机械操作员，必须持证上岗，严禁无证操作，对驾驶员、机械操作员定期进行安全教育。

2、严禁酒后驾驶车辆和操作机械，车辆严禁超载、超高、超速驾驶，禁止使用带病的车辆、机械和超负荷运转。

3、机械设备在施工现场应集中停放，严禁对运转中的机械设备进行检修、保养。

4、指挥机械作业的指挥人员，指挥信号必须准确，操作人员必须听从指挥，严禁蛮干作业。

5、起重作业应严格执行《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）和《建筑安装工人安全技术操作规程》中的有关规定和要求。

6、使用钢丝绳的机械，必须定期进行保养，发现问题及时更换，在运行中禁止工作人员跨越钢丝绳，用钢丝绳起吊、拖拉重物时，现场人员应远离钢丝绳。

7、设专人对机械设备、各种车辆定期检查、维修和保养，对查出的隐患要及时进行处理，并制定防范措施，防止发生机械伤害事故。

5.2质量保证措施

5.2.1质量管理体系

建立由项目经理领导，由总工程师策划、组织实施，生产副经理中间控制，专业工长、质检员检查监督的管理系统，形成项目经理部和专业施工作业班组的质量管理网络。项目质量管理组织机构见图4-1：

图4-1 项目质量管理组织机构

5.2.2质量管理措施

5.2.2.1土钉墙质量标准及土钉墙支护验收标准