對深基坑預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)方法的探討

    摘要:本文主要介紹了深基坑施工中采取預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)的成功經(jīng)驗,通過錨索施工方案的優(yōu)選,起到了降低施工難度、確保施工質(zhì)量的作用。同時,對預(yù)應(yīng)力錨索的全套管跟進(jìn)水沖法成孔、鋼絞線制作與下放、錨索孔常壓注漿、高壓注漿,錨索張拉鎖定、錨索試驗等也做了較為詳細(xì)的介紹。 

  關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力錨索、鋼絞線、一次常壓注漿二次高壓注漿、張拉鎖定

  1工程概況

  該工程位于福建省某大廈以西,南側(cè)為小區(qū)道路,擬建工程東北側(cè)基坑緊臨二層的已建售樓處,基坑其余三側(cè)外緣現(xiàn)為道路。本文主要針對東北側(cè)基坑緊臨二層的已建售樓處的8—8剖面排樁(孔樁)加錨索聯(lián)合支護(hù)體系進(jìn)行論述。根據(jù)地質(zhì)斷面所揭露的資料表明,挖孔樁從上往下穿越地質(zhì)層依次為:雜填土、粘土、殘積砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖、輝綠巖殘積粘性土、全風(fēng)化輝綠巖、強(qiáng)風(fēng)化輝綠巖。根據(jù)設(shè)計圖紙說明,排樁采用人工挖孔樁Ф1000@1600,樁長約11.8m;設(shè)計錨索三排,長度依次為24m、25m、25m;每排錨索@1600共計39根、成孔直徑為150、自由段6.5m、錨固段17.5/18.5/18.5m;樁間掛網(wǎng)配置雙向6.5@200×200,噴射C20混凝土層100厚并設(shè)置泄水孔。基坑周圍附加地面荷載按10(20)KPa考慮,施工中地面堆載不得超過設(shè)計荷載;觽(cè)壁安全等級為一級,重要系數(shù)Υ0=1.1。采用動態(tài)設(shè)計,信息化施工。

  2預(yù)應(yīng)力錨索支撐施工方法及工藝流程

  2.1施工準(zhǔn)備

  錨索施工緊接基坑土方開挖進(jìn)行,基坑土方開挖采取分層開挖,當(dāng)每層土方開挖至錨索孔位下0.5m高程時,平整開挖面后進(jìn)行錨索施工。根據(jù)地質(zhì)鉆機(jī)的特點,鉆機(jī)的工作面寬度不小于7m,施工時東西兩側(cè)各設(shè)置一臺鉆機(jī)同時施鉆。施工用電采用交流電,功率80kW,用水使用自來水,用100mm水管分兩個Φ50mir閥門通向基坑。因施工時用水量大,因此,正式鉆進(jìn)前,須于基坑內(nèi)設(shè)置好排水溝,并于基坑中部南、北兩側(cè)各設(shè)置一個泥漿沉淀池。

  2.2預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝流程:

  鉆機(jī)就位錨桿成孔清孔(成孔報驗)桿體制作及報驗桿體安放一次常壓注漿二次高壓注漿(二次注漿時間為一次注漿錨固體強(qiáng)度達(dá)到5MPa后進(jìn)行)安裝錨具張拉鎖定→腰梁綁扎鋼筋澆筑砼

  2.2.1.鉆機(jī)就位:施工作業(yè)面達(dá)到施工要求后,將鉆機(jī)移至孔位,對準(zhǔn)放線定位標(biāo)樁,調(diào)平機(jī)座,控制鉆孔傾角;

  2.2.2錨桿成孔:鉆孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位,并作出標(biāo)記及編號。為防止產(chǎn)生群釘負(fù)效應(yīng),錨索施工根據(jù)孔位編號應(yīng)采取分段、跳鉆的施工方法(跳鉆間距不小于1孔,如先施工編號為單號的錨索,再施工編號為雙號的錨索)。錨桿成孔采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆進(jìn),成孔直徑不小于150mm,成孔角度為25度。鉆孔過程中以鉆桿長度控制孔深,成孔過程中采用清水成孔、原土造漿并用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn),直至達(dá)到設(shè)計深度(若遇見厚的孤石無法鉆進(jìn)時,可先采用潛孔錘鉆透孤石)。孔距水平方向允許偏差±50mm,垂直方向允許偏差為±50mm,鉆孔傾斜度允許偏差為3%,孔深應(yīng)超過錨索設(shè)計長度0.5~1.0m。

  2.2.3清孔:鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后,先通過鉆桿注入清水進(jìn)行洗孔,直至流出清水為止,并邊洗孔邊提升鉆桿,并立即插入錨索和灌漿。

  2.2.4錨索制作:錨索體材料采用3×7φ5強(qiáng)度等級不小于1860MPa預(yù)應(yīng)力鋼絞線;錨索總長度為25M,其中自由段長度為6.5M,錨固段長度為18.5M,嚴(yán)格按設(shè)計尺寸下料,每根長度誤差不大于50mm。索體材料下料前應(yīng)除去表面污漬,不得扭曲鋼絞線,死彎鋼絞線嚴(yán)禁使用。錨索自由段涂防銹油二道,外包塑料布二層。結(jié)構(gòu)錨索定位支架采用Φ55鋼管及4Φ6.5的鋼筋焊制,間距1500mm。

  下料長度為錨桿設(shè)計長度加上張拉作業(yè)長度100cm,后安裝一二次注漿管,注漿管采用硬塑管,一次注漿管僅在端部開設(shè)兩對注漿孔,安裝深度應(yīng)超出錨桿體端部100~200mm,二次注漿管根據(jù)設(shè)計要求在端部6~10m范圍內(nèi)開設(shè)注漿孔,兩根注漿管均與錨桿體綁扎牢固,錨桿體制作完成后須經(jīng)監(jiān)理單位驗收合格后方能下孔;

  2.2.5錨桿體安放:錨桿鉆孔至設(shè)計深度并清孔后,將制作好的錨桿體安放到鉆孔內(nèi),注漿管應(yīng)與錨索綁扎牢固一并插入孔中,錨索插入孔內(nèi)深度不應(yīng)小于錨索設(shè)計長度的95%,亦不得超深,以免外露長度不足,桿體放人孔內(nèi)后,外露張拉長度1.5m(以樁外邊為準(zhǔn))。注漿管的內(nèi)端距鉆孔底端距離為50~100mm左右。同時二次注漿管的出漿孔和端頭應(yīng)密封,保證一次注漿時漿液不進(jìn)入二次注漿管內(nèi)。二次高壓注漿管應(yīng)能承受二次高壓注漿的壓力,要求每0.5米開小孔兩個,外用工程膠布綁扎。

  2.2.6錨桿注漿:注漿采用二次高壓注漿工藝,漿液采用純水泥漿,水灰比0.45~0.5,二次高壓注漿水灰比0.45~0.55,注漿體強(qiáng)度不低于25Mpa;漿液應(yīng)攪拌均勻,并過篩,隨攪隨用,應(yīng)在初凝前用完。錨桿注漿分為一次常壓注漿和二次高壓注漿兩個步驟,錨桿體安放入孔后半小時內(nèi)應(yīng)進(jìn)行一次常壓注漿,從孔底向上直至孔口溢漿為止,待漿面下降至一定位置后應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿,以保證注漿飽滿;二次高壓注漿在一次常壓注漿形成的水泥結(jié)石體強(qiáng)度達(dá)到5.0Mpa(一般為36~48小時)后進(jìn)行,且二次注漿達(dá)到孔口或地面冒漿后方可停止注漿。漿液制備與一次常壓注漿相同,注漿壓力控制在2.5~5.0Mpa之間,總注漿量不少于80Kg/M,在施工過程中要嚴(yán)格記錄水泥用量。當(dāng)壓力無法滿足設(shè)計要求且注漿量不足或者注漿不能注滿時應(yīng)及時通知設(shè)計院現(xiàn)場踏勘,以便及時采取措施,優(yōu)化設(shè)計。

  2.2.7錨桿成品保護(hù):因漿體固結(jié)并達(dá)到一定強(qiáng)度需要時間,故錨桿下孔至二次注漿完成后三天內(nèi)須防止拉拔碰撞外露段。

  2.2.8安放錨具:

  鋼墊板尺寸由現(xiàn)場情況確定,錨墊板采用200×200×20鋼板,腰梁在噴射砼后安裝,腰梁與[噴射砼間用細(xì)石砼充填密實。

  2.2.9預(yù)應(yīng)力錨桿張拉與鎖定

  在錨索注漿體和鎖口梁砼強(qiáng)度達(dá)到15MPa時,方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。錨桿正式張拉前,應(yīng)取20%的設(shè)計張拉荷載(約30~80KN),對其預(yù)張拉1~2次,使其各部位接觸緊密,鋼絞線完全平直;再張拉至設(shè)計應(yīng)力Nu=300KN,持荷15分鐘后卸荷至鎖定荷載進(jìn)行鎖定,鎖定后入發(fā)現(xiàn)明顯預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。