土建处科技进步奖励申报书课件修改课件3.ppt

1、 成果名称：高层建筑钻孔灌注桩、预应力锚杆及土钉墙成果名称：高层建筑钻孔灌注桩、预应力锚杆及土钉墙 联合支护的应用联合支护的应用 任务来源：自选任务来源：自选 主要完成单位：中平能化建工集团有限公司土建处主要完成单位：中平能化建工集团有限公司土建处 申报单位：中平能化建工集团土建处第十八项目部申报单位：中平能化建工集团土建处第十八项目部 申报日期：申报日期：20112011年年1212月月土建处科学技术进步奖申报书 一、项目基本情况一、项目基本情况二、项目简介 1、近年来，城市中的建筑密度随着城市现代化的推进而增大，随着高层建筑的不断兴建，深基坑开挖支护问题日益突出。因而深基坑开挖支护及对邻近

2、建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注，研究开发出许多好的措施。但是基坑开挖深度越来越深，开挖环境日益复杂，设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战，从而使基坑工程的成功率降低。2、本工程开挖基坑位于培新街西侧约100m，其南邻兴平路。基坑长约66.4m，宽约24.5m，深8.38.8m。拟开挖基坑北侧为并排排列的三栋原有三层居民楼，距基础边线15.0m；基坑南侧西南角为一栋三层楼，距基础边线10.0m，其余部分为围墙，距基础边线12.0m；基坑西侧为一栋三层办公楼，距基础边线10.0m；基坑东侧为一条原有水泥路，距基础边线11.0m。在开挖范围内，从地表至-4.70m左右为杂填土和卵石，

3、下部为粉质粘土，该粉质粘土存在膨胀性，所以基坑开挖过程中需采取支护措施。根据场地支护条件可知，因开挖土层存在膨胀土，为避免开挖过程基坑，设计方案采用钻孔灌注桩、预应力锚杆及土钉墙联合支护。从地表至-3.50m处，土层主要为杂填土及卵石，按1：0.75放坡，进行短土钉支护。土钉墙施工完成后，进行预应力锚杆进行支护，配合钻孔灌注桩施工，桩间土采用插短钢筋，喷混凝土面层进行支护。项目研究主要内容：（总体思路、技术方案及创新成果、解决的主要问题，项目研究主要内容：（总体思路、技术方案及创新成果、解决的主要问题，达到的主要技术经济指标）达到的主要技术经济指标）解决的关键问题和创新点解决的关键问题和创新点

4、:（在研究开发、推广及产业化中做出的创造性（在研究开发、推广及产业化中做出的创造性贡献和解决的关键技术）贡献和解决的关键技术）在高层建筑基坑支护施工过程中，为确保工程质量就必须设立缜密完在高层建筑基坑支护施工过程中，为确保工程质量就必须设立缜密完整的基坑支护设计方案，并在整个施工过程中按照方案严格执行。首先在整的基坑支护设计方案，并在整个施工过程中按照方案严格执行。首先在开挖基坑时要根据土质情况和深度设置安全边坡和做好固壁支撑，同时在开挖基坑时要根据土质情况和深度设置安全边坡和做好固壁支撑，同时在挖土时确保土壁的稳定性挖土时确保土壁的稳定性,一旦发现有裂纹及倾坍可能时一旦发现有裂纹及倾坍可能时

5、,必须及时将现必须及时将现场可能受到危险的人员进行撤离，并及时进行补救处理。同时在进行基坑场可能受到危险的人员进行撤离，并及时进行补救处理。同时在进行基坑支护的过程中，还要特别注意工程的防水工作，因此，在施工方水方面，支护的过程中，还要特别注意工程的防水工作，因此，在施工方水方面，我们在基坑四周设置我们在基坑四周设置1010个沉降观测点，及时观测周围土体与水体的流失进个沉降观测点，及时观测周围土体与水体的流失进而导致工程或建筑的偏颇；同时利用灌注桩刚度较好的优点及预应力锚杆而导致工程或建筑的偏颇；同时利用灌注桩刚度较好的优点及预应力锚杆控制侧向变形的联合支护方案，以此保障边坡的稳定性，减少对周

6、围建筑控制侧向变形的联合支护方案，以此保障边坡的稳定性，减少对周围建筑的影响，保障工程投资经济性以及施工企业经济效益。的影响，保障工程投资经济性以及施工企业经济效益。推广应用情况推广应用情况:（注明推广应用范围（注明推广应用范围、效果、效果及经济社会效益）及经济社会效益）近几年来，高层建筑的迅速兴起，促进了深基坑支护技术的发展。各地在深基坑开挖和支护技术方面积累了丰富的设计和施工经验，新技术、新结构、新工艺不断涌现。但是，现在的城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有建筑仅十几米、甚至几米，给基础工程施工带来很大的难度，给周围环境带来极大威胁，也相应地增加了施工工期和施工费用。另外，原来的深基坑支

7、护结构的设计理论、设计原则、施工工艺等，已不符合深基坑开挖与支护结构的实际情况，导致一些基坑工程出现事故，造成巨大的损失。因此，深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求，基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到合理设计、精心施工、经济安全。三、项目详细科学技术内容三、项目详细科学技术内容一、项目的背景、目的及意义一、项目的背景、目的及意义 本工程开挖基坑位于培新街西侧约

8、100m，其南邻兴平路。基坑长约66.4m，宽约24.5m，深8.38.8m。拟开挖基坑北侧为并排排列的三栋原有三层居民楼，距基础边线15.0m；基坑南侧西南角为一栋三层楼，距基础边线10.0m，其余部分为围墙，距基础边线12.0m；基坑西侧为一栋三层办公楼，距基础边线10.0m；基坑东侧为一条原有水泥路，距基础边线11.0m。在开挖范围内，从地表至-4.70m左右为杂填土和卵石，下部为粉质粘土，该粉质粘土存在膨胀性，故基坑开挖过程中需采取支护措施。根据场地支护条件可知，因开挖土层存在膨胀土，为避免开挖过程基坑，设计方案采用钻孔灌注桩、预应力锚杆及土钉墙联合支护。从地表至-4.50m处，土层主

9、要为杂填土及卵石，按1：0.75放坡，进行短土钉支护。土钉墙施工完成后，进行钻孔灌注桩施工，配合预应力锚杆进行支护，桩间土采用插短钢筋，喷混凝土面层进行支护。二、项目的主要内容：二、项目的主要内容：施工工艺流程土钉施工工艺流程是：挖土、修坡、喷绘第一层砼、土钉埋设、注浆、挂网、焊接骨架钢筋及焊接土钉连接件、喷射第二层砼、养护。施工工艺1、土钉土钉采用16钢筋，长3米，直径100mm，倾角15度，水平间距1.5米，垂直间距1.50m。土钉主要施工工艺如下：挖土至土钉标高时，测放土钉位置，制作标识。钻机就位，调整角度，安装钻具。用全螺旋钻具分段连续钻进，至设计深度。把加工成型的土钉主筋与注浆管绑在

10、一起，放入钻孔中。常压注浆，待孔口返出纯浆时边拔管边注浆，直至拔出注浆管。钻孔。根据钢筋直径、钢筋锚固深度要求选定钻头和机械设备。20mm 以内孔径用冲击钻，20-40mm 间可用手持金刚石钻机，40mm 以上用吸附式金刚石钻机。砖墙用电锤钻孔，要求两台电锤在同一面墙上工作问距不小于5m，以免引起较大的振动；混凝土用静力钻孔机（水钻）打孔。钻孔按要求一次钻到规定深度。按施工顺序每钻孔成一定批量后，请甲方、监理验收孔径孔深等，合格后方可进行下一步施工，竖向孔要立即用木塞等将孔堵上临时封闭，以防异物掉人孔内。1.2.2 1.2.2 孔洞处理孔洞处理 清除孔内集水，异物等，可采用风机加导管伸入孔内吹

11、净。视孔内干燥程度采用自然风干或用加热杆烘干，以不向外排放热气为准。用棉丝擦去孔内粉尘，用丙酮清洗孔壁。1.2.3 1.2.3 钢筋处理钢筋处理 对于钢筋的锈蚀部分，应用砂纸先打磨除锈，至露出金属光泽为止。钢筋锚固部分用丙酮清洗干净，成一定批量后经验收合格，方可使用。1.2.4 1.2.4 配胶配胶 对于双组分结构胶，严格按使用说明书规定的比例配胶，搅拌均匀，一般在40-60min 时间内使用完毕，水平孔堵孔用胶应有较高的稠度，可在已配好的胶中加入适量水泥或其他规定填料（按使用要求配料）。1.2.5 1.2.5 灌胶灌胶 垂直孔可将胶液缓慢细流注入孔中，水平孔须先将胶注入灌浆注浆器中（用塑料薄

12、膜制作），然后注入孔中。孔外溢出粘合剂为最佳状态，灌胶应一次完成。1.2.6 1.2.6 植筋植筋 将处理好的钢筋插入孔中，放人时缓慢转动钢筋，让孔与钢筋全面粘合，然后用堵孔胶堵口。放人钢筋时要防止气泡发生。1 1.2.7.2.7 养护养护 在常温下自然养护，养护期间不应扰动，一般3d 可受力使用。环境温度低于5时，应采用人工加温养护。1.2.8 对于墙体上打通孔进行植筋的，应在墙体一侧设一人堵孔并放植筋，另一侧设一人灌胶，两人配合施工。1.3 1.3 主要材料与设备主要材料与设备 1.3.1结构胶是一种以环氧树脂为主体，掺有多种改性辅助剂和填料的高分子聚合材料。一般为双组分材料，混合后搅拌均

13、匀，呈胶稠状，特别适用于钢材与混凝土，钢材与钢材的粘结。1.3.2结构胶有多种型号，适用于不同的温湿环境，使用时要根据施工现场及使用环境由设计确定。用于生根的结构锚固胶应能在潮湿环境下施工和固化，并能确保钢筋锚固生根的可靠连接。1.3.3其他材料（见表1）表表1 1 材料用表材料用表 1.3.1.3.4 4机具设备（见表机具设备（见表2 2）表表2 2 机具设备选用表机具设备选用表 1.4 1.4 劳动组织及安全劳动组织及安全 1.4.11.4.1劳动组织劳动组织钻孔班。每台钻机配置钻孔班。每台钻机配置2 23 3 人；每工作班配置钻机数及辅助工人数，依据工作面、人；每工作班配置钻机数及辅助工

14、人数，依据工作面、工程量大小、进度要求而定。工程量大小、进度要求而定。植筋班。按每班植筋班。按每班2 2 个注胶枪确定，见表个注胶枪确定，见表3 3。表表3 3 劳动力组织表劳动力组织表 1.4.2 安全 操作工人必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋，戴护目镜和口罩。操作架子必须稳固，防止倾倒，作业时必须确保安全施工。所有机电设备应由专人操作，维修，保养，他人不得私自拆卸。机电设备禁止超载和带病作业，带电维修。操作工人经过专业培训上岗。采用“三相五线制”配电，必须实行“一机一闸制”。手动工具使用前专人检查工具的安全性，电线不要张拉过紧，不得扭结和缠绕，不得在水中浸泡，以防漏电。易燃易爆有毒物品，要专人保管

15、，使用时要严格限量领料。配胶及用丙酮清洗钢筋时注意防火。1 1.5.5 质量控制质量控制 1.5.1 严格按使用说明书使用胶料，计量要准确，按照比例用磅秤称（或做量桶标注），配胶由专人进行，搅拌要均匀，配好胶后要在规定的时间内用完。1.5.2 钻孔深度、孔径、钢筋处理、配胶等均要依据设计要求及材料、工艺要求进行专人验收，合格后方可进行下步施工。1.5.3 在施工现场同种环境下做抗拔试验，抗拔力应达到设计要求。1.5.4 结构胶配料时切忌有水滴人盛胶容器内。容器应清洁。1.5.5 确保养护质量，保证养护天数。1.5.6 钢筋粘锚施工的验收。在粘锚生根的原件上抽样进行非破坏性抗拔试验，超过设计要求

16、的标准强度值即可。抽样数量与设计单位商定，一般按每层每段抽取若干组，每组三根。在施工现场同种环境下做若干试件，进行抗拉拔破坏性试验。试件数量与设计单位商定。主要仪器试验设备：千斤顶，传感器，试验油泵。1.6 1.6 环保措施环保措施 1.6.1 现场临时道路，经常洒水、清扫，防止道路扬尘。1.6.2 水泥等粉细散装材料，应尽量采取室内（或封闭）存放或严密覆盖，卸料时要采取有效措施减少扬尘。1.6.3 机械喷涂界面剂时应戴防护用品。1.6.4 使用多余的界面剂、化学植筋胶不能随便乱倒，应进行集中处置。1.6.5 砌块切割噪声过大，凡在居民稠密区进行施工时，必须严格控制作业时间。按纽文字按cvdf

17、g dsfg 文字按纽文字 2 2、喷射混凝土施工技术、喷射混凝土施工技术 2.1 2.1 工艺流程工艺流程：待喷面处理事绑扎钢筋网片埋设喷厚标志搅拌喷射养护 2.2 2.2 操作要点操作要点 2.2.1、待喷面处理。待喷面的处理是结构构件加固的关键工序，待喷面的处理包括结构裂缝、结构表面的处理和受损伤构造的处理等。结构待喷面为基础时，应将基础周围杂物除去，浇水充分润湿，有基础大放脚时，要严格控制喷射顺序，应依顺序喷完放脚后，再喷上部结构，必须避免回弹料落人大放脚内，造成“夹陷”现象。结构待喷面为混凝土时，应将混凝土表面凿毛，除去污物，浇水充分润湿，如有裂缝，应用压力灌环氧浆进行处理；如有受损

18、伤混凝土，应将损伤混凝土铲除至坚实的结构层为止，如果铲除得不彻底，会造成“夹馅”，影响喷射层的粘结及新旧结构层的共同受力。结构侍喷面为砖墙，应将装饰层拆除，除去粉尘及污物，提前一天进行浇水湿润，使砖墙充分润湿，如有裂逢，应用环氧水泥浆灌缝修补；如有受损砖墙，应将松动的砖剔除，用新砖把孔洞砌死。2.2.2、绑扎钢筋网片。应按照设计要求绑扎钢筋网片，钢筋网与受喷面间的距离不宜小于2D（D 为最大骨料粒径），随后才可喷射。2.2.3、埋设喷射层厚度标志。依据锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001），一次喷射厚度见表4（一般不应小于骨料粒径的2 倍，以减少回弹率）。表表4 4 一次喷射厚

19、度与喷射方向的关系一次喷射厚度与喷射方向的关系 在喷射前应埋设喷层厚度的标志，一般采用预埋厚度控制筋的方法，即一定间距内（一般1.5m-2m 左右）埋设厚度控制筋，厚度控制筋可焊在钢筋网上，或粘于受喷面上。2.2.4、搅拌。混合料的配合比由实验室确定。混合料搅拌时间应遵守下列规定 采用容量小于400L 的强制式搅拌机时，搅拌时间不得少于1min。采用自落式搅拌机时，搅拌时间不得少于2min。混合料掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。2.2.5、喷射 依据锚杆喷射混凝土支护技术规范（依据锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001GB50086-2001），喷射应分段分片），喷射应分段分片

20、依次进行，喷射作业应自下而上进行，喷嘴与受喷面的距离宜在依次进行，喷射作业应自下而上进行，喷嘴与受喷面的距离宜在1m1m左右，混凝土回弹左右，混凝土回弹率不超过率不超过25%25%。当设计厚度大于一次喷射厚度时，应分层进行喷射，两次喷射当设计厚度大于一次喷射厚度时，应分层进行喷射，两次喷射的最小时间间隔，在常温（的最小时间间隔，在常温（1520）条件下，掺速凝剂为）条件下，掺速凝剂为1520min；不掺速凝剂宜为不掺速凝剂宜为24h。当间隔时间超过。当间隔时间超过2h，复喷前应先喷水湿，复喷前应先喷水湿 喷嘴与受喷面的距离和夹角，应随着风压的波动而不断的调整，喷嘴与受喷面的距离和夹角，应随着风

21、压的波动而不断的调整，一般情况下，喷嘴与受喷面的距离宜在一般情况下，喷嘴与受喷面的距离宜在1m 左右，距离过大过小都会增左右，距离过大过小都会增加回弹量，喷嘴与受喷面的垂线成加回弹量，喷嘴与受喷面的垂线成1015度夹角，喷射效果较好，喷度夹角，喷射效果较好，喷嘴与受喷面相垂直，回弹最小，喷射密度最大。喷嘴可沿螺旋形轨迹嘴与受喷面相垂直，回弹最小，喷射密度最大。喷嘴可沿螺旋形轨迹运动，螺旋的直径以运动，螺旋的直径以300mm 为宜，使料束以一囵压半圈作横向运动。为宜，使料束以一囵压半圈作横向运动。2.2.3 3劳动组织及安全劳动组织及安全 2.3.1劳动组织 施工中应根据工作面的大小和工期要求等

22、因素，安排一个班（组）单独施工或几个班（组）同时施工。每班（组）配制人员1315 人，每台班喷射6070m。班长1 人、后台（搅拌台）4 人、运输35 人、上料台2 人、空压机工1人、喷射手2 人。（辅助人员：抹灰8 人、养护5 人、电2 人、机修2 人）2.3.2安全 喷射机、水箱、风包、注浆罐等应进行密封性能和耐压试验，合格后方可使用，喷射施工时，要经常检查出料弯头、输料管、注浆管和管路接头等有无磨薄击穿或松脱现象，发现问题及时处理。施工中，应定期检查电源线路和设备的电器部件，应有专人随时观察受喷面变化情况。处理机械故障时，必须使设备断电、停风。向施工设备送电、送风前，应通知有关人员。喷射

23、作业中处理堵管时，应将输料管顺直，必须紧按喷头，流通管路的工作风压不得超过0.4Mpa。喷射混凝土施工用的工作台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆。非操作人员不得进入正施工的作业区。施工中，喷头和注浆管前严禁站人。施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂直接接触。喷射现场必须有适宜的联络工具，以便及时联络。2.2.4 4 喷射混凝土质量控制注意事项如下：喷射混凝土质量控制注意事项如下：混合料在进入喷嘴与水混合之前，其含水率应控制在25。喷射过程中，要及时检查喷射的混凝土表面，检查是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，如有发生应及时清除重喷。当喷射混凝土达到一定强度后，用锤击听声方法进行检查，对空鼓、脱壳处应

24、及时进行处理。喷射混凝土过程中，要及时检测混凝土实际配合比，以指导施工。受喷面为墙或柱时，应注意阴阳角的方正。有基础大放脚时，要严格控制喷射顺序，应依顺序喷完放脚后，再喷上部结构，必须避免回弹料落人大放脚内，造成“夹陷”现象。混合料宜随拌随用。不掺速凝剂时，存放时间不应超2h；掺速凝剂时，有效时间不应超过20min。混合料在运输、存放过程中严防雨淋，杂物等混入，装入喷射机前应过筛。喷射作业时应尽量减少回弹，正常情况下，侧墙回弹物应及时回收，并加以利用，可作为骨料掺人使用，但掺量不得超过总骨料的30混凝土。大面积喷射前，需做样板，经有关方面验收后再大面积施工。喷射手技艺的高低直接影响喷射质量，故

25、喷射手必须是做样板合格的喷射手，不允许擅自更换喷射手，如要更换必须先试喷，经有关方面认同后，方允许其喷射。三、解决关键问题和创新点：三、解决关键问题和创新点：植筋新技术是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土、墙体产生握裹力，从而达到预留效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位，拨出，并且密着性能良好，无需作任何防火处理。由于其通过化学粘合固定，不但对基材不会产生膨帐破坏，而且对结构有补强作用。施工简便迅速，安全并符合环保要求。喷射混凝土施工技术可保证结构整体刚度、简化工序、不用模板或只用单面模板，节约大量模板材料，省去支模、浇筑和拆模工序，使混凝土输送、浇筑和捣实合为一道工序，加快

26、施工速度；喷射混凝土密度高、强度和抗渗性较好，可以节约混凝土；对混凝土、砖墙面有较强的粘结力；可通过输料软管在高空或狭小工作区间，向任意方向施工喷射；可在拌合料中加入速凝剂，使水泥浆在10min 内终凝，2h 具有强度，可以大大缩短工期；工艺简单，施工机动、灵活、高速、高效，有较广的适应性；具有缩短工期、节约综合成本，满足墙体荷载承重要求从而提高结构的承载力及耐久性特点。四、推广应用及经济效益情况：四、推广应用及经济效益情况：钻孔植筋技术效益分析钻孔植筋技术效益分析 每个植筋依据本操作均能达到或超过钢筋设计强度。每台冲击钻钻机每台班钻孔6080m，每班植筋数量可达到250300 个/工日。主要

27、费用（综合直接费）：在砖结构上打孔植筋50 元/m；在混凝土结构上打孔植筋200元/m。植筋新技术是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土、墙体产生握裹力，从而达到预留效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位，拨出，并且密着性能良好，无需作任何防火处理。由于其通过化学粘合固定，不但对基材不会产生膨帐破坏，而且对结构有补强作用。喷射混凝土技术效益分析喷射混凝土技术效益分析 节约施工成本：采用喷射混凝土施工简化工序，不用模板或只用单面模板，节约大量模板材料，省去支模、浇筑和拆模工序，使混凝土输送，浇筑和捣实合为一道工序，加快施工速度。与支模现浇钢筋混凝土相比节省了模板并加快了进度，此项节

28、省了模板费248.7m263.5元/m=6.55万元。加快了施工进度：喷射混凝土每工日可喷6070m，浇筑混凝土每工日可浇筑38m，已因此可大大缩短工期。以土建处94#楼加固工程为例，喷射混凝土工程量4145 m与浇筑混凝土浇筑相比，工期缩短了40天，节省设备租赁费、施工人员、管理人员工资及其它等综合费用2500元/d40d=10万元。此施工方法共节约直接施工成本16.55万元。社会效益：有效地控制喷射混凝土强度稳定性，提高了混凝土质量，因此多次受到甲方及业主的认可，为我项目赢得了良好的社会声誉。四、发明点和创新点 1、钻孔植筋工艺简单，锚固快捷，安全可靠，应用范围较广，在结构加固、补强、新老结构连接、补埋钢筋、后埋构件等方面均可应用；2、喷射混凝土施工可保证结构整体刚度，简化工序，不用模板或只用单面模板，节约大量模板材料，省去支模、浇筑和拆模工序，使混凝土输送、浇筑和捣实合为一道工序，加快施工速度。喷射混凝土密度高，强度和抗渗性较好，可以节约混凝土;可在拌合料中加入速凝剂，使水泥浆在10min 内终凝，2h 具有强度，可以大大缩短工期。工艺简单，施工机动、灵活，高速，高效，有较广的适应性。五五、社会效益情况表、社会效益情况表 十、主要完成人员情况汇总表十、主要完成人员情况汇总表 汇报完毕，谢谢大家!