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牛首山项目新工艺、新技术计价汇编---边坡支护锚杆、喷浆工程定额
发布者:信息部 发布时间:2018-07-13 浏览次数:

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

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

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

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

1998

47.9

75.2

51.1

79.9

12

基价

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

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

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

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

1998

52

82.1

54.1

84.8

12

基价

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

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

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

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

1998

56.3

89.3

61.7

95.8

12

基价

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

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

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

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

1998

61.4

96.1

67.9

103.7

12

基价

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。

施工工序

工作内容

人工消耗

 

钻机移位安装

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

 

8工日

钻孔、清孔、套管装拔、拆除工作

 

 

39工日

套接岩屑、抬运

 

13工日

喷雾降尘

 

6.5工日

安全观察指挥

 

6.5工日

 

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。

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