摘要:錨桿支護技術(shù)是當(dāng)前建筑施工過程中的一項高效經(jīng)濟的工程施工技術(shù),隨著社會的不斷發(fā)展得到當(dāng)前巖土工程行業(yè)的高度重視,廣泛的應(yīng)用于當(dāng)前各種巖土體加固工程。其在發(fā)展的過程中,逐步的形成一套系統(tǒng)化的施工手段和施工工藝。
1工程概況
江蘇省某工程占地面積1678m2,根據(jù)建設(shè)和設(shè)計要求,擬建1幢地上18層主樓和1幢6層裙樓相連的建筑物,設(shè)3層地下室,地坪標(biāo)高-0.5m,設(shè)計地下室底板標(biāo)高-14.1m,基坑開挖深度約為14.5m。通過該工程的施工,使我們認(rèn)識到在深大基坑施工中,要注意圍護樁的規(guī)范施工,避免發(fā)生漏樁或樁施工間距過大,而影響基坑支護結(jié)構(gòu)的安全,如果發(fā)生樁移位過大,應(yīng)采取相應(yīng)的支護方案。根據(jù)地基勘察,場地地層自上而下依次為:
?、匐s填土厚0.7~2.5m;
?、诜圪|(zhì)黏土厚0.5~3.10m;
?、塾倌噘|(zhì)粉質(zhì)黏土厚6.3~10.2m;
?、芊圪|(zhì)黏土厚3.0~9.60m;
?、莺槭圪|(zhì)黏土厚4.6~9.6m;
?、奕L(fēng)化凝灰?guī)r厚1.1~7.3m;
⑦強風(fēng)化凝灰?guī)r厚0.8~8.0m;
⑧中風(fēng)化凝灰?guī)r層頂埋深28.8~37.0m,選取中風(fēng)化凝灰?guī)r為樁基持力層。場地地下水屬孔隙性潛水,埋深為0.3~1.25m,水位動態(tài)變化受大氣降水影響明顯。本場地土的類型為中軟土,建筑場地類別為Ⅱ類。
2基坑支護設(shè)計方案
根據(jù)多方意見及方案比較,本工程基坑采用單排Φ800mm@950mm鉆孔灌注樁,結(jié)合3層鋼筋混凝土內(nèi)支撐作為圍護結(jié)構(gòu)的受力體系。止水止土采用雙排Φ600mm@400mm的水泥攪拌樁。鉆孔灌注樁混凝土強度等級C25,樁位水平偏差<50mm,沉渣厚<100mm,樁身鋼筋籠配筋16Φ5,Φ4@2000加強筋及Φ8@200螺旋筋,施工時采用跳打方式。Φ600mm水泥攪拌樁采用32.5級普通硅酸鹽水泥,水泥用量75kg/m,水灰比0.5~0.6?;觾?nèi)支撐立柱由4根-140×10和-100×10的綴條焊接而成,角鋼為Q325鋼,焊條為E43XX型,雙面焊接,且立柱插入支墩樁3000mm。圍護結(jié)構(gòu)施工及土方開挖順序:
?、偈┕に鄶嚢铇逗笫┕o樁;
?、谕练介_挖至-2.00m標(biāo)高后,施工護坡、排水溝、壓頂梁及第1層支撐;
?、鄞?層支撐和壓頂梁達到設(shè)計強度的80%后,分層分區(qū)開挖至-6.55m標(biāo)高,施工第2層支撐及圍檀梁,依次施工至基坑底,基坑底地梁和底板墊層部分土體人工開挖,邊開挖邊施工墊層。
3錨桿支護施工
該工程圍護樁及水泥攪拌樁,在施工單位克服原老基礎(chǔ)預(yù)制管樁障礙物的情況下順利完工,并進入土方開挖及施工壓頂梁和第1層內(nèi)支撐的工序,但在開挖土方過程中發(fā)現(xiàn)A軸一側(cè)①~⑤軸的部分鉆孔圍護樁,樁位垂直水平位移較大及樁位水平間距較大,水平位移樁中心間距最大達1800mm。發(fā)生上述質(zhì)量事故的原因主要是:
?、儆捎谑┕み^程中遇到大量原老建筑物預(yù)制管樁障礙物,鉆孔無法正常施工,待重新移位后再施工造成的;
?、诙嗯_鉆孔機在同一軸線上同時施工,由于樁位點在施工過程中的累計誤差造成的。
經(jīng)多方研究論證,為保證基坑結(jié)構(gòu)的安全,決定對A軸一側(cè)①~⑤軸的部分鉆孔圍護樁,采用分層錨桿及鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土面板的支護方案。這樣可使基坑土方開挖、圍檀梁和內(nèi)支撐及分層錨桿同時施工,不影響整個工程的施工進度。基坑土方開挖應(yīng)挖至第1層內(nèi)支撐標(biāo)高,以使圍檀梁和基坑內(nèi)支撐能同時施工,此時應(yīng)及時將樁位移較大部分進行人工修理平整,各錨桿孔位根據(jù)設(shè)計高度以及每層設(shè)計錨桿排數(shù)和圍護樁實際間距確定。對間距較大部分設(shè)置多個孔位,然后用腳手架搭設(shè)錨桿平臺并用鉆具鉆孔,鉆孔直徑100mm,孔深15m,傾角每層第1排為水平,其余為15°,成孔后將錨桿桿體Φ25鋼筋連同注漿管投入孔底,采用32.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比0.5∶1,注漿壓力0.6~0.8MPa,注漿量每米錨桿不小于20kg水泥量,采用二次注漿,注漿完成后用2.25E16鋼筋雙面焊接錨固頭。
錨桿完成后即可掛網(wǎng)施工200mm厚C20噴射混凝土面板,按設(shè)計要求采用Φ2@150雙向鋼筋網(wǎng)片,且使網(wǎng)片與錨桿主筋縱橫焊接,并且Φ12網(wǎng)筋應(yīng)與圍護樁樁身主筋連接,如圖2所示。完成上述工序后噴射200mm厚混凝土面板,使面板和圍護樁之間全部用混凝土填實。
按以上施工方法,對基坑開挖1層隨即按設(shè)計要求施工相應(yīng)的分層錨桿及噴射混凝土面板,并同時施工當(dāng)前的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu),直至依次施工至基坑底板。并注意層與層之間的鋼筋網(wǎng)片的連接和噴射混凝土面板的連接。
4施工時常見問題及處理措施
4.1錨桿頭漏水問題
深基坑支護中,錨桿頭常出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。滲水來源不外乎:
?、倩油獾叵滤惠^高;
②地層承壓水及裂隙水。
滲水通道產(chǎn)生的原因有:
?、俟酀{時孔口密封不嚴(yán);
②錨桿張拉鎖定時,由于注漿體、桿體與孔壁地層產(chǎn)生變形而出現(xiàn)裂隙;
③基坑使用過程中,由于變形發(fā)生或應(yīng)力輕松等引起裂隙。滲漏水現(xiàn)象嚴(yán)重時會影響基坑內(nèi)正常施工作業(yè),甚至可能危及周圍建筑物、道路及地下管線的安全,必須采取措施時進行封堵;要徹底根治滲漏水現(xiàn)象,只有在基坑變形完全穩(wěn)定后方能做到。一般是地下室襯墻施工時進行,堵漏方式是:鑿開漏水通道,先用砂漿預(yù)埋兩條注漿管引水,待砂漿具有一定強度時,再通過此兩條預(yù)埋管進行壓力注漿堵漏。
4.2錨桿應(yīng)力松弛問題
通過飽和軟土中錨桿的松弛試驗證實,引起松弛的原因為錨固體周圍土體受力后土體產(chǎn)生流變,以及錨固體與土體的分界面在受力后產(chǎn)生相對的移動。對于深基支護中的錨桿,還有以下原因可能導(dǎo)致應(yīng)力松弛:
?、儆捎谧杂啥卧O(shè)計太短,使得一部分錨固段處于滑裂面內(nèi)的主動區(qū),土方開挖后產(chǎn)生負(fù)摩阻效應(yīng)力松弛;
?、谌鬃{方式時,自由段內(nèi)砂漿體在土方開挖后亦產(chǎn)生負(fù)摩阻力;
?、坼^桿傾角過大時,錨桿垂直分力使錨頭臺座及腰梁向下產(chǎn)生滑移,造成應(yīng)力松弛;
?、墚?dāng)多排錨桿一起構(gòu)成支護體系時,下層錨桿張拉鎖定時,會對上層錨桿受力的情況產(chǎn)生影響,同一排內(nèi)相鄰錨桿施工時也會相互影響,引起預(yù)應(yīng)力損失;
?、蒎^固時,錨具滑移;
⑥鋼材本身松弛;
?、咤^具夾片長期外露銹蝕。
錨桿張拉鎖定時,應(yīng)仔細(xì)操作,防止出現(xiàn)假“張拉”現(xiàn)象的發(fā)生。在安裝錨具時,應(yīng)將壓板有凹槽的一面對準(zhǔn)錨頭,這樣能保證千斤頂所施加的力Nt通過壓板直接傳至錨頭及臺座,而鎖片只是被壓緊,并未受力,此時錨桿實際受力Nt′與所施加的力Nt(油表讀數(shù))是一致的,即Nt=Nt′。當(dāng)壓板裝翻時,千斤頂所施加的力Nt將通過壓板傳給鎖片、再由鎖片傳給錨頭及臺座;同時由于鎖片的楔塊作用,將鋼絞線咬緊,鋼絞線受到鎖片對它的正壓力P的作用而產(chǎn)生摩擦力F。
5結(jié)束語
通過該工程的施工,使我們認(rèn)識到在深大基坑施工中,要注意圍護樁的規(guī)范施工,避免發(fā)生漏樁或樁施工間距過大,而影響基坑支護結(jié)構(gòu)的安全,如果發(fā)生樁移位過大,應(yīng)采取相應(yīng)的支護方案。
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