深基坑噴錨支護施工技術(shù)

關(guān) 鍵 詞  小場地  深基礎(chǔ)  噴錨支護  施工技術(shù)

 

概述

       噴錨支護是混凝土支護、錨桿支護、噴混凝土錨桿支護、噴混凝土錨桿鋼筋網(wǎng)支護和噴混凝土錨桿鋼拱架支護等支護形式的統(tǒng)稱。噴錨支護是把巖體視為粘性、彈性、塑性等物理性質(zhì)的連續(xù)介質(zhì)，同時利用巖體中開挖洞室后產(chǎn)生的時間效應(yīng)的動態(tài)特性適時支護，發(fā)揮圍巖的自乘能力，增加圍巖的穩(wěn)定性。在小場地、深基坑施工中實施噴錨支護施工技術(shù)對施工單位來講不矢為一個好辦法。

1.1  工程概況

    ***污水處理廠工程，位于成都市跳蹬河北路，與四川制藥廠、成都市火電廠相鄰。提升泵房、粗格柵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池位于一期工程的南邊。其中提升泵房基礎(chǔ)地板設(shè)計標(biāo)高為-12．4m，周圍無已建建筑物；該構(gòu)筑物位于城區(qū)，施工場地狹窄，基坑開挖深度較大，必須采用有效的支護措施以穩(wěn)定基坑壁，確保提升泵房施工基坑的安全。

1.2  工程地質(zhì)情況

     施工區(qū)域?qū)籴航�水系I級階地，地形平坦，根據(jù)**省地質(zhì)勘察院提供的《***污水處理廠巖土工程勘查報告》，場地的地層自上而下主要為：

(1)雜填土：結(jié)構(gòu)性差，質(zhì)地疏松，層厚約0.80～3.20m：

(2)粘土：可塑～硬塑，層厚約0.30～6.20m：

(3)粉土：稍密，層厚約0.50～3.20m：

(4)卵石：松散～稍密、密實，底板埋深在494.09—492.06m。

擬建場地地下水為孔隙潛水，第四紀(jì)卵石層為主要含水層，河水及大氣降水為主要補給源，勘察期間測得該場地地下水靜止水位埋深為5.10一7.00m。本場地內(nèi)地下水滲透系數(shù)采用k=20m／d。

1.3  采取方案

     根據(jù)場地地質(zhì)資料、基坑開挖深度、場地周圍環(huán)境條件以及工期的要求，基坑支護采用噴錨支護的方案。

1.4  基坑噴錨支護

1.4.1  噴錨支護設(shè)計依據(jù)

本工程依據(jù)以下文件和工程經(jīng)驗進行設(shè)計

  （1）《錨桿噴射混疑土支護技術(shù)規(guī)范》(GBJ86—85)

      （2）《土層錨桿設(shè)計與施工規(guī)范》(CECS 22-90)

      （3）《***污水處理廠巖土工程勘察報告》

      （4）**地區(qū)噴錨支護工程經(jīng)驗。

1.4.2  噴錨支護的可行性

      噴錨支護是以新奧法為理論基礎(chǔ)。在開挖形成的坑壁中，設(shè)置一定長度和密度的錨桿體，錨桿體與噴射混凝土層結(jié)構(gòu)形成柔性支擋體系。擋土體系與坑壁原位土體牢固的結(jié)合在一起共同工作，形成在機理上屬于主動制約機制支護類型。

1.4.3  噴錨支護設(shè)計概要

      本工程于基坑?xùn)|西側(cè)設(shè)計為噴錨支護，噴錨支護設(shè)計為兩大部分，即錨桿設(shè)計和面層設(shè)計。

      根據(jù)**市地質(zhì)工程勘察院提供的巖土工程勘察報告，結(jié)合場地環(huán)境條件，本次支護設(shè)計按以下參數(shù)考慮：

      坑頂超載：按q=lOKN／㎡考慮

土體結(jié)構(gòu)模型和力學(xué)參數(shù)：

素填土: 2.0m       γ=17KN/m3        C = 5KPa       Φ = 150

粘性土層: 5.0m     γ=19.5KN/m3       C = 45KPa      Φ = 200

粉土土層: 1.40m    γ=19.0KN/m3      C = 45KPa      Φ = 200

卵石層：6.0～14m   γ=20KN/m3         C = 5KPa       Φ = 350

    坑頂位移：控制坑頂位移不大于20mm。

1.4.3.1  錨桿設(shè)計

結(jié)合成孔及灌漿設(shè)備，錨桿采用QC一150型氣動沖擊錨桿機將1根Φ50鋼管擊入土層及卵石層中，并在鋼管上按@1000焊接螺紋鋼段形成倒刺，并按@1000梅花型鉆制灌漿孔，錨桿加工見圖一：

（圖一）

錨桿加工要點：

(1)、材料均采用3#鋼，鋼管d=50，壁厚3.5mm, 焊條T42

(2)、管尖加工：管端剖口后，用Φ22鋼筋焊制，尖端熱鍍并淬火。

(3)、壓漿孔應(yīng)光潔，必須用臺鉆加工。

錨桿長度、桿筋、間距及布置方式

錨桿設(shè)計為全摩擦型錨桿。采用正方形布置。以上設(shè)計參數(shù)見表1和噴錨支護結(jié)構(gòu)圖。

1.4.3.2  面層設(shè)計

面層采用噴射混凝土與鋼筋網(wǎng)組成鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)，噴射混凝土采用細(xì)石混凝土，配比為水泥：砂：石=l：2：2，水泥為P.032.5水泥，噴射混凝土強度等級C20，噴射混凝土支護面層厚度為100mm;網(wǎng)筋采用Φ6.5@200鋼筋綁扎而成，為了增加面板的整體強度，橫向設(shè)1根Φ16Ⅱ級鋼筋加強筋、縱向設(shè)1根Φ16Ⅱ級鋼筋加強筋，縱橫向加強筋與錨桿焊接。加強筋沿錨桿呈雙向布設(shè)，縱橫間距同錨桿間距見表1并在基坑頂邊設(shè)一寬1000mm的混凝土散水護面。

  表1

錨桿排數(shù) 長  度 傾 桿  筋 間距（m） 聯(lián)結(jié)方式 備注

(mm) 角 SX SY

第一排 12.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.5 2Ф16鋼筋焊接 　

第二排 10.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3 　2Ф16鋼筋焊接 　

第三排 8.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3 　2Ф16鋼筋焊接 　

第四排 6.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3 　2Ф16鋼筋焊接 　

第五排 5.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3 　2Ф16鋼筋焊接 　

第六排 4.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.5 　2Ф16鋼筋焊接 　

第七排 3.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.5 　2Ф16鋼筋焊接 　

第八排 3.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.4 　2Ф16鋼筋焊接 　

 

注：l、所有加強筋均為Ф16。    2、錨桿注漿，漿體水灰比0.6:1，注漿壓力0.5—1.0Mpa。

3、必須準(zhǔn)確查明錨桿范圍內(nèi)市政管網(wǎng)的分布深度和范圍。   4、SX為橫向間距，SY為縱向間距。

2．噴錨支護施工工藝流程

2.1  施工工藝流程

   清理壁面---->噴第一層混凝土---->錨桿施工---->披掛鋼筋網(wǎng)---->焊加強筋---->噴第二層混凝土---->混凝土養(yǎng)護

2.2  基坑開挖與噴錨支護施工工序：

 

測量放線

 

 

 

施工準(zhǔn)備

 

 

 

施工降水

 

 

 

技術(shù)交底

 

 

 

第一層土方開挖（4m）

 

 

 

第一層噴錨支護施工

 

 

 

第二層土方開挖（2.5m）

 

 

 

第二層噴錨支護施工

 

 

 

 

分層開挖及噴錨支護完畢

 

 

 

變形

 

 

 

監(jiān)測

 

 

 

變形

 

 

 

監(jiān)測

 

 

工程驗收

 

2.3  質(zhì)量、安全保證體系   

2.3.1  嚴(yán)格施工質(zhì)量管理，重點加強成孔質(zhì)量、灌漿質(zhì)量、掛網(wǎng)質(zhì)量和噴射混凝土質(zhì)量，實行當(dāng)班作業(yè)人員自檢、互檢，設(shè)質(zhì)檢員負(fù)責(zé)專檢；項目經(jīng)理抽檢的質(zhì)量控制管理制度。

2.3.2  對基坑開挖實施動態(tài)監(jiān)測，以便在必要時及時采取補救措施或修改原設(shè)計方案。

2.3.3  嚴(yán)格控制每次開挖深度，根據(jù)土質(zhì)及現(xiàn)場的具體情況每次開挖深度2.0～2.5米，嚴(yán)禁超挖。

2.3.4  隨時對地下水降水狀況實施監(jiān)控，以免水位回升，導(dǎo)致噴錨支護體系的破壞。

2.3.5  當(dāng)?shù)叵滤�位的突然回升，坑頂區(qū)域地面荷載的突然大量增加，坑頂位移大于25mm，開挖深度大于設(shè)計深度等超過設(shè)計條件的情況時立即采取以下措施：   

    (1)卸荷：即保證坑頂荷載不超過設(shè)計值；

    (2)停挖或回填：保證每次開挖深度和總開挖深度不超過設(shè)計值;

    (3)排水：包括立即降低地下水位和加強地表排水系統(tǒng)的建立，或增加噴射混凝上面層的排水孔數(shù)量;

    (4)補強：當(dāng)坑頂荷載不可避免或坑頂位移大于25mm時，應(yīng)立即停止開挖土方，并在位移過大區(qū)域增加錨桿和加強筋，加強噴射混凝土面層的剛度。    ．

2.4  技術(shù)措施

  施工監(jiān)測體系的建立是為保證噴錨支護體系的安全，并提供動態(tài)數(shù)據(jù)作為方案修改的依據(jù)。

2.4.1  本基坑側(cè)壁安全等級為二級，基坑護壁施工應(yīng)進行變形監(jiān)測，確�；�坑及周邊安全。

2.4.1.1  監(jiān)測項目包括支護結(jié)構(gòu)的水平位移、周邊建筑物變形、地下水位測量等。

2.4.1.2  監(jiān)測方法為支護結(jié)構(gòu)的水平位移、周邊建筑物變形采用紅外線測距儀，地下水位采用鋼尺測量。

2.4.1.3  測量精度要求及監(jiān)控報警值是支護結(jié)構(gòu)的水平位移變形測量精度為lmm，地下水位測量精度為5cm。支護結(jié)構(gòu)的水平位移變形監(jiān)控值為20mm，報警值為30mm，地下水位的報警值為200mm。

監(jiān)測點布置及監(jiān)測周期是支護結(jié)構(gòu)的水平位移監(jiān)測點4個，地下水位監(jiān)測點2個，布置

2口降水井上。各監(jiān)測項目在基坑開挖前應(yīng)測得2次初始值，各層土方開挖完成后各測一次，基坑支護完成至地下室修建至±0.00時應(yīng)每周監(jiān)測1次，地下水位達到設(shè)計要求前每天測量1次，達到設(shè)計要求后每兩天測量1次。

2.5  基坑支護平面圖和噴錨支護結(jié)構(gòu)圖（附后）

（基坑支護平面圖）

注：泵房四角各設(shè)一口無砂混凝土管降水井，Φ600井深超過泵房最大挖深以下10米，內(nèi)設(shè)一臺潛水泵不間斷降水，并準(zhǔn)備一臺潛水泵備用。

結(jié)論：

 1  特別適用于小場地、深基礎(chǔ)情況下施工，安全可靠，簡便省事，無需考慮模板倒運和材料堆積場地。

3． 2  深小基礎(chǔ)支模施工受場地限制且不安全，與噴錨支護相比費工費時。采用鋼板樁或混凝土排樁能保證安全，但會增加施工難度，同時也會增加相應(yīng)的費用。在此項工程中采用噴錨支護比原設(shè)計節(jié)省工期 20天，從而降低造價12 萬元。

3． 3  從成都沙河工程提升泵房應(yīng)用效果來看，噴錨支護施工安全、工期縮短、施工設(shè)備簡單、造價低、簡單易行。