住建部《建筑业10项新技术》-复合土钉墙支护技术.

镇江科创园三期-丁卯精英公寓配套用房项目十项新技术应用总结之复合土钉墙支护技术二0一三年十二月目录一、工程概况 (2)1、设计概况 (2)2、基坑周边概况 (2)3、水文地质情况 (2)二、项目应用新技术概况 (4)三、工程重点、难点分析 (4)1、工程重点 (4)2、工程难点 (4)四、施工工艺 (4)1、施工准备 (4)2、双轴水泥搅拌桩 (5)3、土钉墙支护 (9)五、质量与安全保证措施 (14)1、质量保证措施 (14)2、安全保障措施 (14)六、经济和社会效益分析 (15)一、工程概况1、设计概况本基坑工程安全等级：地下二层区域为一级，地下一层区域为二级。

本工程基坑周长360.0m，基坑面积：5800㎡。

围护结构主要包括：深层双轴搅拌桩、土钉墙、拉森钢板桩、钢围堰、钢支撑施工。

2、基坑周边概况基坑东侧：基坑东侧为人工湖，湖深约4米。

基坑南侧：基坑南侧有一棵需要保护的古树，离基坑边约5米。

基坑西侧：基坑西侧为城市主干道经十三路。

基坑北侧：基坑北侧为红线内场地。

3、水文地质情况镇江地区位于东经119°28′，北纬31°15′，属暖湿带向北亚热带过渡的季风气候，属中湿润区。

镇江地区气候湿润温和，四季分明，年最大降雨量1601.1mm,月最大降雨量262.5mm(1972.7),年平均降雨量1074.1mm,雨日46天(以大于10mm降雨量计)，雨量主要集中在7、8、9三个月，降雨量总和占全年20%～50%。

本工程地下水位标高为-0.80～-2.35m。

该地区地下水位最高一般在7、8月份，最低水位一般出现在12月份--翌年3月份。

年平均气温15℃，历年最高气温41℃，最低气温-12℃，最大积雪14cm，最大冻深9cm，1-2月平均气温2℃，属不冻区；年最大风速31m/s（1989年8月13日），主要风向夏季东南风，冬季为东北风。

年最大蒸发量，1755.9mm,最小蒸发量847mm,年平均蒸发量1276.7mm。

年最大积雪深度14cm，最大冻结深度9cm，绝对最高气压1014.5毫巴(1967年) ，绝对最低气压1011.3毫巴（1959年），镇江地区主要风向夏天为东、东南风，冬天为西北风。

年平均相对湿度为76%，平均雾日10.5日，最多雷暴日37日。

工程地质情况表层号岩性压实特性层厚（米）①回填土灰黄色、灰色，松散，湿～很湿，由软～可塑状粉质粘土为主，局部夹少量碎砖碎石，局部底部为灰黑色塘泥，具臭味。

结构松散，均匀性差，新近堆填0.3～6.0②粉质粘土灰黄，灰褐色，饱和，软塑为主，次生成因，局部含较多铁锰斑纹及次生高岭土，干强度中等，韧性中，无摇震反应0.7～8.2③淤泥质粉质粘土灰褐-深灰色,饱和,流塑状态,夹有机质碎屑,干强度中-低,韧性低,无光泽,无摇震反应0.8～11.0④-1 粉质粘土黄褐色,饱和,可塑状态，含少量Fe、Mn核,干强度高,韧性强，有光泽，无摇震反应1.0～8.2④-2 粉质粘土灰黄色,饱和,可塑状态,质尚纯,干强度中,韧性中,稍有光泽，无摇震反应2.2～10.6④-3 粉质粘土黄褐色、棕黄色，饱和，硬塑状态，含Fe、Mn核，局部夹有较多钙质结核，局部底部夹有粗砂或碎石。

干强度高，韧性强，有光泽，无摇震反应max22.2⑤残积土浅黄色，饱和，多呈砂质粘土状，具可塑性，局部为中-粗砂状，中密-密实，夹少量碎石2.0～10.3⑥-1 全～强风化花岗闪长岩棕黄-暗红-浅灰绿色,湿,密实状态,岩石已基本风化为砾砂、中粗砂混角砾状,偶有少量碎石状岩芯,锤击易碎,本层浅部局部含粉质粘土、粘土条带,母岩为花岗闪长岩,属岩浆岩类。

完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级2.5～12.0⑥-2 强风化花岗闪长岩棕黄-暗红-浅灰绿色,湿,密实状态,母岩结构较清晰,节理裂隙很发育,岩体破碎,岩芯呈饼状-短柱状-碎石状,混有大量砾砂、中粗砂等,岩芯锤击易碎,岩芯长度为3-10CM不等,岩芯采取率约为20-38%,母岩为花岗闪长岩,属极软岩,属岩浆岩类。

完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级10.6⑥-3 中风化花岗闪长岩暗黄-暗红-浅灰绿色,湿,密实状态,母岩结构清晰,节理裂隙较发育,岩体较破碎,岩芯呈短柱状-长短柱状-长柱状,混有少量碎石状、饼状岩芯,岩芯长度为6-45CM不等,岩芯采取率约为37-72%,母岩为花岗闪长岩,属较软岩,属岩浆岩类。

较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

最大揭露厚度8.0米⑦-1 强风化灰岩灰黄色、灰白色、灰青色，湿，中密状态，呈中粗砂夹粉质粘土、碎石或碎石夹粉质粘土状，风化不均匀，偶见短柱状岩芯。

局部火成岩侵入，呈粗、砾砂状。

局部有漏浆现象。

属较软岩，完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级0.7～7.2⑦-2 中风化灰岩灰白，土黄，灰青色，中厚层状构造，母岩结构清晰，节理较发育，较完整，局部少量较破碎，岩芯呈短柱-长柱状，长度为5-80cm，采取率为40-75%，胶结较好。

属于较软岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级最大揭露厚度7.0米二、项目应用新技术概况由于本工程基坑较深，因此东南侧地下二层区域采用双轴水泥搅拌桩+土钉墙支护。

人工湖一侧坡顶加止水双轴水泥搅拌桩。

三、工程重点、难点分析1、工程重点根据业主对施工进度的要求，结合现场实际情况，本工程土方开挖及边坡支护（含降水）须在一个月时间内完成，施工进度非常紧张。

结合场地周边情况，工程西侧为一四星级酒店，工程支护及土方开挖及外运、建筑材料的运输及工地噪音、扬尘等均需达到特别要求，以减少对周边的影响也是施工过程中需要重点控制的地方。

2、工程难点工程东侧滨临人工湖，基坑开挖降排水难度大，且需对坑边古树进行保护，深基坑支护方案确定及加强施工质量控制以确保安全是本工程重点、难点。

四、施工工艺1、施工准备1.1主要材料、机械及人员准备材料准备材料规格型号钢筋φ－HPB300级钢筋；－HRB335级钢筋；钢板－Q235焊条HPB300级钢筋采用E43型焊条；HRB335钢筋采用E50焊条水泥42.5级普通硅酸盐水泥混凝土C20混凝土面层机械配置序号名称规格（型号）数量（台）1 深层搅拌机SJB－Ⅱ1台2 土钉锚杆钻机/ 2台3 灰浆泵HBG-32台4 灰浆拌制机400L2台5 空压机6m³2台6 电焊机Bx3-300-12台7 钢筋弯曲机GHJ-20 1台人员配置序号类别数量（人）1 双轴搅拌桩施工152 土钉锚杆施工153 土钉锚喷施工232、双轴水泥搅拌桩本工程采用两排双轴Φ700@500mm搅拌桩作为人工湖一侧止水帷幕，搭接厚度200mm；搅拌桩水泥掺量15%，水灰比0.5～0.6，水泥为42.5普通硅酸盐水泥。

2.1施工工艺流程及方法施工放样开挖沟槽、清除地面、地下障碍物拌制浆液搅拌下沉桩机就位，校正，复核桩机水平和垂直度喷浆搅拌提升喷浆搅拌下沉提升桩机桩机移位2.2施工技术方法2.2.1测量放线施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标，利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好护桩。

根据已知坐标进行土体加固范围和加固平移轴线的交线定位，并提请业主、监理进行放线复核。

2.2.2开沟槽沟槽开挖前，现场另配备挖掘机安装镐头机凿碎场地硬化地坪。

根据放样出的围护中心线，用挖掘机开挖工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.6m~1.0m。

遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。

2.2.3定位挖沟槽前划定700两轴机动力头加固中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅两轴机施工加固的定位标记（可用短钢筋打入土中定位）。

2.2.4桩机就位由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。

2.2.5搅拌速度根据设计所确定加固深度，采用两头搅拌桩，提升速度0.5～0.8m/min，搅拌桩垂直度偏差不大于 1.0%，采用三搅两喷施工工艺。

钻机在钻孔下沉和提升过程中，搅拌下沉速度为不大于2m/min，提升速度控制在0.5m/min，每段加固区应匀速下钻、匀速提升。

经常进行现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比与电脑数据相比较，使理论数据与实测数据相吻合，确保桩体的成桩质量。

双轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。

主要施工技术参数表序号技术参数序号技术参数1 水泥掺量：42.5级硅酸盐水泥15% 4 注浆压力：1.5~2.5MPa2 供浆流量：140~160L/min 5 下沉速度：2m/min3 水灰比：1:2 6 提升速度：0.5m/min2.2.6注浆控制注浆时，不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。

若发生断浆，则在向下钻进50cm后再喷浆提升。

采用“三搅两喷”施工工艺，严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度。

搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌。

相邻桩的施工间隔时间不能超过12小时，当不得已而中断施工时，必须采取有效措施恢复相邻两根搅拌桩之间的有效联结。

可在中断处增设封口搅拌桩，并在缝隙内适当注浆。

预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。

2.3保证质量及预防措施2.3.1根据设计要求桩架垂直度按设计要求，其误差不大于1.0%。

2.3.2严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。

严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min。

2.3.3施工前对搅拌桩进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。

设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。

2.3.4桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核。

2.3.5工程实施过程中，严禁发生定位型钢移位，一旦发现挖机在清除沟槽土时碰撞定位型钢使其跑位，立即重新放线，严格按照设计图纸进行施工。

2.3.6场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，减少搅拌和型钢插入的间隔时间，尽量保证施工的连续性。

2.3.7严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。

2.3.8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10cm左右。

2.3.9渗漏水处理在整个基坑开挖阶段，项目部组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料，密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进行封堵。