一、工程概况
本项目名称为南京牛首山文化旅游区一期工程- -佛顶宫项目。佛顶宫拟建于废弃的矿坑之中，依山势而建，并充分利用了旧铁矿坑，佛顶宫拟利用的矿坑深约60m，矿坑底部至周边山体的顶部高差从60~130 m不等，坡度在20°~45°不等，局部直立后反倾。根据现有建筑设计方案，部分建筑深入矿坑四周边坡范围内，边坡需要进行削坡挖方，削坡、挖方高度较大，削方最大高度约80m。
本区属扬子地层区，以中生代侏罗系地层分布为主。其中牛首山地区出露地层主要为侏罗系的火山岩和第四系的坡积物，上覆第四系主要以人工填土层及坡积层；下伏基岩为侏罗系大王山组的凝灰质角砾岩、凝灰岩。岩土层可分为四大工程地质层：
①杂填土：杂色(以灰黄色，紫灰色，灰黑色，灰绿色为主)，主要由粉质粘土、风化岩屑、废弃矿石、尾矿渣组成，不均质。
②残坡积土：灰褐色-灰黄色夹暗红褐色，主要由黏性土及安山质凝灰岩风化物组成，植物根系发育。
③强风化凝灰岩：杂色(灰黄色，紫灰色，灰绿色，暗红色)，岩石结构大部分被破坏，矿物成分显著变化。
④中风化凝灰岩：杂色(灰黄色，紫灰色，灰绿色)，以长石碎屑为主，多以高岭土化、绿泥石化、安山质、赤铁矿-磁铁矿。
二、难点分析
本工程施工场地为山地矿坑内，矿坑深度较大，沿矿坑坑壁施工，作业面狭小且危险系数大。土层多为强风化岩层、中风化岩层，钻孔效率低，设备损耗大，现行的《江苏省建筑与装饰工程计价表》无相应子可参照。
三、施工工艺
（一）设计方案
总体设计方案：边坡支护综合采用削坡、锚杆框架、锚索框架、挂网喷射混凝土等边坡加固形式；断层破碎带及岩体裂隙发育区域采用固结注浆加固；山脊部分未削坡区域采用锚墩锚索加固，岩体较破碎时，结合主动防护网加固。
图1 锚索、锚杆施工区域分布图
1、边坡开挖：残积土、强风化层采用机械直接开挖，辅以人工开挖。对于强度较硬的强风化岩层、中风化岩层，采用机械开凿或爆破施工。边坡开挖要求：严格实行自上而下逐级开挖，自下而上逐级支护的防护加固施工工艺，严禁使用大爆破，应选用预裂爆坡、光面爆破等控制爆破技术，然后采用浅孔、小药量爆破，爆破区域因靠近原古建区域，故每次爆破区域不大于100m2，以保证边坡岩体的完整和坡面平整光滑。预裂爆破和光面爆破孔孔径不宜大于110mm，保护层开挖，其爆破孔孔径不宜大于50mm，爆破之后产生的松散土质应及时人工清除，爆破施工应聘请有资质、有经验的专业队伍进行设计施工。
2、地宫边坡设计采用台阶式，边坡坡率确定原则：
（1）中风化岩层坡率1:0.5，20~45m锚索加固，强风化岩层（含中风化）坡率1:0.5~1:0.75，6~15m锚杆加固，中风化和强风化每级坡高一般为8~10m，平台宽1.5 m。
（2）当坡顶在建筑界限内时，坡高按实际地宫层高计，平台宽为坡顶线至本地宫当前层位建筑界线外2m。
图2 锚索、锚杆防护剖面图
3、锚索框架：预应力锚索采用无粘结自由锚索，设计钻孔直径∅175mm，每孔锚索由4~8根UPS15.20－1860高强低松弛无粘结钢绞线编束而成，锚固段长10~12m，锚固段进入稳定的中风化岩层不少于11.5m~13.5m，锚索预应力设计值8束钢绞线的为800kN，6束的为600kN，4束的为400kN。锚索注浆采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥，水泥净浆水灰比0.38~0.45，采用二次注浆，注浆压力一般为1.0MPa~1.5MPa，第二次注浆最大压力可达到2.0MPa。锚索防腐采用单层防护结构，采用PE管及其内的防腐油脂。锚头防腐采用安装防护罩注环氧树脂防护和混凝土防护层防护。框架采用现浇C35混凝土，框架内采用挂网喷射混凝土防护。锚索框架配筋做法详见"预应力锚索框架加固与防护设计图"。每9m设伸缩缝，缝宽2cm，沥青麻筋填充。
4、锚杆框架：普通锚杆钻孔直径∅100，锚杆杆体材料采用Φ32的精扎螺纹钢，其中6m锚杆的抗拔设计值为40kN；9m锚杆的抗拔设计值为70kN；12m锚杆的抗拔设计值为90kN；15m锚杆的抗拔设计值为120kN。注浆采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥，水泥净浆水灰比0.42～0.5，注浆压力0.2～0.5MPa，浆体强度不低于35MPa。锚头喷射混凝土封闭。锚固段应作除锈处理，杆体保护层厚度应不小于25mm。锚杆头防腐除锈后喷涂环氧树脂三度，然后用环氧砂浆封闭，保护层厚度为60mm。框架采用现浇C35混凝土，框架内采用挂网喷射混凝土防护，详见"锚杆框架结构设计图"。每8m设伸缩缝，缝宽2cm，沥青麻筋填充。
5、框架梁框内进行喷锚防护： 先喷射一层C20厚40混凝土，再铺设一张网筋‚8HPB235钢筋，网格150x150mm,钢筋网钢筋与框架梁进行有效连接，在框架梁形成的方格内沿四周植入钢筋，植入深度150mm，露出搭接长度350mm,间距300mm，与钢筋网绑扎牢固，再喷射混凝土至厚度100mm。
6、主动防护网，主动防护系统是以柔性钢绳网系统防护边坡节理发育密集破碎，发育有崩塌落石的部位，用于防止落石(飞石)的发生。其纵横交错的纵、横向支撑绳与锚杆相联结，4.5m×4.5m 或2.5mx4.5m网格内铺设一张4mx4m或4mx2m的支撑绳构成的每个DO/08/300型钢绳网，每张钢绳网与四周支撑绳间用缝合绳缝合联结并进行预张拉，该张拉工艺能使系统对坡面施以一定的法向预紧压力,从而提高表层危岩体的稳定性,并在钢绳网下铺设小网孔的SO/2.2/50型格栅网,阻止小尺寸岩块的塌落。主动防护网安装利用周围锚杆，在需要安装主动防护网的周围锚杆锚垫板下压∅10钢筋环穿挂网钢绳。
7、断层破碎带、节理裂隙发育区采用固结注浆加固，注浆钻孔顺断层走向施工，沿断层面在坡面上的出露线布置，间距3.0m，钻孔下倾15~25°，钻孔直径∅170，孔深20.0m，注浆采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比分1.0、0.8、0.5三级，注浆压力2.0MPa。
8、因周边地质复杂，为了边坡的稳定性及便于框架施工，削坡后需喷射100mm厚C20混凝土稳定边坡,后进行锚索、锚杆框架的施工。
（二）施工说明
1、锚索做法说明
图3 锚索结构设计图
1.本图为锚索结构设计图；
2.图中尺寸除注明者外均以毫米计；
3.锚索由直径15.24mm、强度1860MPa的高强度低松弛无粘结型钢绞线编束而成，锚索总长L,自由段、锚固段钢铰线施工前必须剥皮；
4.锚索孔孔径175mm，在锚索孔钻孔过程中应采用压缩空气，严禁用水钻进；
5.锚索编束前对每根钢绞线都必须进行严格检查，除锈，除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑者应剔除；
6.锚固段长度12m，锚索需进入中风化岩不小于13.5m；锚固段长度10m，锚索需进入中风化岩不小于11.5m；
7.框架锚索和锚墩倾角多为部分25°，少部分35°，详见剖面图；
8.框锚索的水平间距和竖向间距为3mx3m，平台上下两排锚索竖向间距为2m~3m；
9.锚索注浆采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥，采用纯水泥浆，水灰比0.38~0.45，浆体强度不小于35MPa；
10.采用二次注浆，第一次注浆压力一般为0.5~1MPa至孔口溢出浆液，即暂停注浆，然后将孔口封闭，稳压1分钟左右，即可结束注浆。第二次注浆应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa（4～6小时）时进行，注浆压力1～1.5MPa；
11.沿锚索轴线方向上每隔2.0m应设置一个对中支架；
12.砼反力结构与斜托、锚垫板应整体浇筑，在砼强度达规定强度后方可张拉锚索。锚索外端张拉锁定后，外锚头采用混凝土封头处理；
13.根据锚索设计选择相应规格的预应力锚具，锚具主要包括锚垫板、螺旋筋、锚环、夹片、波纹管等；
14.其它未尽事项,按有关施工规范、规定执行。
2、锚杆做法说明
锚杆结构设计图见图4；
1. 本图尺寸除注明者外，其它以mm计；
2.锚杆孔孔径100mm，在锚杆孔钻孔过程中应采用压缩空气，严禁用水钻进；
3.节点锚筋采用Φ32HRB400全粘结砂浆锚杆，支架采用Φ6.5HPB235筋现场制作；
4.锚孔方向与水平方向夹角15°，位置根据框格梁节点设定；
5.锚杆与支架采用绑扎连接,支架间距为2.0m；
图4 锚杆结构设计图
6.岩层锚杆钻孔孔径均为100mm，无水干钻成孔，孔内灌注纯水泥浆，水灰比0.38~0.45，注浆压1.0~1.5MPa，具体注浆压力根据试验确定，浆体强度不低于35MPa,采用二次注浆；
7.锚筋的螺纹钢外端头在框格梁节点处做成弯头，反向锚入框格梁内，横梁和竖梁的钢筋包入弯头内，弯头钢筋长500mm。当锚筋需要接长时，采用直螺纹连接；
8.本项目锚杆均为全粘结性非预应力锚杆；
9.锚杆杆体应进行除锈处理，保护层厚度应不小于25mm。
图5 钻孔架体搭设示图
（三）施工方案
施工方案部分摘录：
“本工程预应力锚索工程施工是一项地质条件非常复杂、关键工程隐蔽和施工技术难度较大的特殊施工作业。其主要施工内容有：1、原始山林植被清除→ 2、清除危岩→ 3、坡阶测量定位→ 4爆破削坡→ 5、坡面修整→ 6、石方倒运出坑→ 7、坡面整喷防护层→ 8、锚索、锚杆索孔定位→ 9、钻孔架体搭设→ 10、钻孔→ 11、锚索、锚杆加工编索→ 12、清孔下锚→ 13、钻孔架体拆除→14、框架施工架体搭设→ 15、锚索、锚杆框架刻槽→ 16、框架梁模板支模→ 17、框架钢筋绑扎→ 18、框架梁及锚斜托浇筑→ 19、框架梁拆模→ 20、框架内采用挂网喷射混凝土→ 21锚索、锚杆注浆（含二次注浆）→ 22、锚索张拉、补充注浆及封锚等工作，工作量大，工序复杂。施工界面以东西轴向分为南、北两大施工区域，组织2支受过专业训练、具有丰富施工经验的专业施工队伍进行施工。”
“锚索、锚杆施工架体需要分2次搭设，原因是先搭设的钻孔架体不能用于锚索、锚杆框架梁的支模和钢筋混凝土的施工。钻孔架平台面应向坡面倾斜25~30°架体内侧紧贴坡面，使钻机在平台摆放后与锚索索孔角度相对应。架体紧贴坡面与坡面埋件相连接以减少架体晃动，使钻机平稳运行。考虑到钻机自重（700~800kg）和运行及工人的操作空间，平台宽带应为3.5~4m之间，纵、横杆间距为1500mm。纵向受力设双杆双扣，操作平台下横杆间距500mm，平台面铺设30mm厚木板，下搁80X80木方间距300mm。平台垂直高度为3000mm。”
现场施工照片1
表1 锚索、锚杆施工配备机械设备表
|
机械名称
|
规格型号
|
数量
|
备注
|
|
成都拓力锚索钻机
|
TL-90型
|
45台
|
孔径90~250
|
|
注浆设备
|
液压
|
20套
|
|
|
空 压 机
|
20m³/min
|
30台
|
|
|
制 浆 机
|
强制式
|
6台
|
|
|
发电机
|
500KW
|
4台
|
|
|
张拉千斤顶
|
YCW-350
|
30套
|
|
|
电动油泵
|
ZB4-500
|
28套
|
|
|
汽车起重机
|
8T
|
2辆
|
|
|
风镐
|
|
20套
|
|
|
电焊机
|
25kVA
|
12台
|
|
|
载重汽车
|
5T
|
4辆
|
|
现场施工照片2
四、计价分析
综上各章节所述及现场施工实际情况，本支护工程在计量、计价中无法按现行的《江苏省建筑与装饰工程计价表》的相应子目中计取工程直接费用。经通过对国家现有定额的查找，认为国家交通公路工程定额站编制的《公路工程预算定额》JTG/T B06-02-2007 中（5-1-9 预应力锚索护坡 ※）适合本支护工程计价。
1、《公路工程预算定额》JTG/T B06-02--2007
5-1-9 预应力锚索护坡 ※
工作内容:
预应力锚索成孔：测量放样，操作平台搭设，钻孔机具安装、钻孔、清孔、移动、拆除，套管装拔。
预应力锚索：1）钢绞线除锈、穿架线环、涂油、穿防护管、绑扎成索；2）锚索入孔、就位、固定；3）安装锚具、张拉、封锚。
锚孔注浆：浆液制作、注浆。
II.预应力锚索成孔 单位：10m
|
顺序号
|
项目
|
单位
|
代号
|
孔径120mm以内
|
孔径150mm以内
|
|
孔深20m以内
|
孔深20m以内
|
|
次坚石
|
坚石
|
次坚石
|
坚石
|
|
8
|
9
|
28
|
29
|
|
1
|
人工
|
工日
|
1
|
8.9
|
13.8
|
9.9
|
15.2
|
|
2
|
锯材
|
m³
|
102
|
0.014
|
0.014
|
0.014
|
0.014
|
|
3
|
钢管
|
t
|
191
|
0.007
|
0.008
|
0.009
|
0.01
|
|
4
|
φ150mm内合金钻头
|
个
|
214
|
0.2
|
0.2
|
0.2
|
0.3
|
|
5
|
钻杆
|
kg
|
216
|
5.2
|
6
|
5.7
|
6.9
|
|
6
|
铁钉
|
kg
|
653
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
|
7
|
20~22号铁丝
|
kg
|
656
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
|
8
|
其他材料费
|
元
|
996
|
152.8
|
194.1
|
157.6
|
203.5
|
|
9
|
φ38mm~φ170mm锚固钻机
|
台班
|
1119
|
1.42
|
2.21
|
1.58
|
2.43
|
|
10
|
17m³/min以内机动空压机
|
台班
|
1844
|
1.09
|
1.7
|
1.21
|
1.87
|
|
11
|
小型机具使用费
|
元
|
1998
|
47.9
|
75.2
|
51.1
|
79.9
|
|
12
|
基价
|
元
|
1999
|
1805
|
2710
|
1992
|
2980
|
II.预应力锚索成孔 单位：10m
|
顺序号
|
项目
|
单位
|
代号
|
孔径120mm以内
|
孔径150mm以内
|
|
孔深30m以内
|
孔深30m以内
|
|
次坚石
|
坚石
|
次坚石
|
坚石
|
|
12
|
13
|
32
|
33
|
|
1
|
人工
|
工日
|
1
|
9.6
|
15.1
|
10.6
|
16.6
|
|
2
|
锯材
|
m³
|
102
|
0.009
|
0.009
|
0.009
|
0.009
|
|
3
|
钢管
|
t
|
191
|
0.007
|
0.008
|
0.009
|
0.01
|
|
4
|
φ150mm内合金钻头
|
个
|
214
|
0.2
|
0.2
|
0.2
|
0.3
|
|
5
|
钻杆
|
kg
|
216
|
5.7
|
6.5
|
6.3
|
7.5
|
|
6
|
铁钉
|
kg
|
653
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
|
7
|
20~22号铁丝
|
kg
|
656
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
|
8
|
其他材料费
|
元
|
996
|
157.5
|
208
|
166.7
|
212.4
|
|
9
|
φ38mm~φ170mm锚固钻机
|
台班
|
1119
|
1.53
|
2.41
|
1.69
|
2.65
|
|
10
|
17m³/min以内机动空压机
|
台班
|
1844
|
1.18
|
1.86
|
1.3
|
2.04
|
|
11
|
小型机具使用费
|
元
|
1998
|
52
|
82.1
|
54.1
|
84.8
|
|
12
|
基价
|
元
|
1999
|
1930
|
2943
|
2121
|
3223
|
II.预应力锚索成孔 单位：10m
|
顺序号
|
项目
|
单位
|
代号
|
孔径120mm以内
|
孔径150mm以内
|
|
孔深40m以内
|
孔深40m以内
|
|
次坚石
|
坚石
|
次坚石
|
坚石
|
|
16
|
17
|
36
|
37
|
|
1
|
人工
|
工日
|
1
|
10.3
|
16.5
|
11.3
|
18.1
|
|
2
|
锯材
|
m³
|
102
|
0.007
|
0.007
|
0.007
|
0.007
|
|
3
|
钢管
|
t
|
191
|
0.007
|
0.008
|
0.009
|
0.01
|
|
4
|
φ150mm内合金钻头
|
个
|
214
|
0.2
|
0.2
|
0.2
|
0.3
|
|
5
|
钻杆
|
kg
|
216
|
11
|
12.9
|
12.2
|
14.7
|
|
6
|
铁钉
|
kg
|
653
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
|
7
|
20~22号铁丝
|
kg
|
656
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
|
8
|
其他材料费
|
元
|
996
|
167.2
|
217.9
|
172.1
|
223.1
|
|
9
|
φ38mm~φ170mm锚固钻机
|
台班
|
1119
|
1.64
|
2.63
|
1.8
|
2.89
|
|
10
|
17m³/min以内机动空压机
|
台班
|
1844
|
1.27
|
2.03
|
1.38
|
2.22
|
|
11
|
小型机具使用费
|
元
|
1998
|
56.3
|
89.3
|
61.7
|
95.8
|
|
12
|
基价
|
元
|
1999
|
2092
|
3228
|
2279
|
3532
|
II.预应力锚索成孔 单位：10m
|
顺序号
|
项目
|
单位
|
代号
|
孔径120mm以内
|
孔径150mm以内
|
|
孔深50m以内
|
孔深50m以内
|
|
次坚石
|
坚石
|
次坚石
|
坚石
|
|
20
|
21
|
40
|
41
|
|
1
|
人工
|
工日
|
1
|
10.9
|
17.6
|
11.7
|
18.9
|
|
2
|
锯材
|
m³
|
102
|
0.006
|
0.006
|
0.006
|
0.006
|
|
3
|
钢管
|
t
|
191
|
0.007
|
0.008
|
0.009
|
0.01
|
|
4
|
φ150mm内合金钻头
|
个
|
214
|
0.2
|
0.2
|
0.2
|
0.3
|
|
5
|
钻杆
|
kg
|
216
|
16.4
|
19.1
|
18.2
|
21.8
|
|
6
|
铁钉
|
kg
|
653
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
1.9
|
|
7
|
20~22号铁丝
|
kg
|
656
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
|
8
|
其他材料费
|
元
|
996
|
171
|
230.5
|
182.1
|
242.4
|
|
9
|
φ38mm~φ170mm锚固钻机
|
台班
|
1119
|
1.73
|
2.81
|
1.86
|
3.02
|
|
10
|
17m³/min以内机动空压机
|
台班
|
1844
|
1.34
|
2.19
|
1.43
|
2.32
|
|
11
|
小型机具使用费
|
元
|
1998
|
61.4
|
96.1
|
67.9
|
103.7
|
|
12
|
基价
|
元
|
1999
|
2229
|
3494
|
2396
|
3736
|
2、钻孔人工分析
取1-13-163-11剖面为例:孔径175mm，设计孔深44m，终孔深度44.5m。
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施工工序
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工作内容
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人工消耗
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钻机移位安装
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1）上孔完成后的整机拆卸机工作，包括部件损坏维修调整，钻机检查、清理、维护。2）各部件搬迁移位；自下而上进行，架设三角支撑架、安装5吨手拉葫芦、提升钻机及部件至上级平台；3）钻机安装及调试工作
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8工日
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钻孔、清孔、套管装拔、拆除工作
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39工日
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套接岩屑、抬运
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13工日
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喷雾降尘
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6.5工日
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安全观察指挥
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6.5工日
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综上5项人工总和，该索孔深44.5m，耗人工73工日，考虑人工幅度差乘系数1.15，即73*1.15=83.95工日，每10m孔深耗人工18.86工日，与《公路工程预算定额》5-1-9中孔径150mm以内，孔深50m内坚石成孔人工含量基本相符。
3、成孔设备、材料与机械分析
根据实际施工中的设备、材料与机械损耗分析，与《公路工程预算定额》中的设备、材料损耗和机械台班对比，实际施工含量高于定额。主要原因是本工程的钻孔孔径超出定额最大孔径，使用机械型号也大于定额中的机械型号。
4、工作内容对比
南京牛首山文化旅游区一期工程--佛顶宫边坡支护工程中的工作内容与《公路工程预算定额》JTG/T B06-02--2007 中的5-1-9 预应力锚索护坡 ※ 章节的工作内容基本相符。
1.锚索施工；锚杆索孔定位、钻孔架体搭设、钻孔、锚索、锚杆加工编索、清孔下锚、钻孔架体拆除；
2.锚索、锚杆注浆（含二次注浆）；
3.锚索张拉、补充注浆及封锚等工作。
五、结束语
经上述分析以及该工程概况，按现行的江苏省《建筑与装饰工程计价表》无相应的子目可以套取，故借用《公路工程预算定额》JTG/T B06-02-2007 中（5-1-9 预应力锚索护坡 ※）章节，作为本支护工程直接费计取依据。
