深基坑预应力锚索施工工法

2024-09-20

深基坑预应力锚索施工工法(精选6篇)

1.深基坑预应力锚索施工工法 篇一

电梯井基坑松木桩支护施工工法 CN 101787701 A

摘要

本发明属于建筑电梯井基坑支护技术领域,涉及电梯井基坑松木桩支护施工工法,包括有如下步骤:放线-利用挖土机压木桩-设顶部支撑-挖土并制作坑底支撑-砌砖模-拆除顶部支撑、浇筑压顶砼,优点是:造价低、工期短、支护效果好,适用于沿海软土地基,土质为淤泥或淤泥质粘土,建筑物的坑中坑(电梯井坑)的挖土深度在3m以内的坑中坑支护工程。

权利要求(6)

1.电梯井基坑松木桩支护施工工法,包括有如下步骤:(1)放线:在建筑物的地下室基坑底部的垫层底上按电梯井基坑四周松木桩和砖模的宽度进行坑中坑平面定位放线,并撒白灰线;(2)利用挖土机压木桩:用绳索,一头吊于挖土机挖斗齿上,一头栓住松木桩端部一米处,吊起,一人指挥将松木桩按步骤(1)放线的松木桩的位置就位后,用抓斗平面下压松木桩至设计桩顶标高,依次按设定的间隔压松木桩形成矩形定位桩;(3)设顶部支撑:选用松木桩作为围檩材料,沿矩形定位桩的顶部内侧依次用U型钉将矩形定位桩与围檩用松木桩钉牢形成围檩,同时在中部设置水平顶撑,设置水平顶撑要考虑挖土时所需的空间;(4)挖土并制作坑底支撑:在矩形定位桩内采取小挖土机挖土,当土挖到电梯井的垫层底板标高后,随即铺设块石垫层,浇筑砼垫层,形成坑底支撑;(5)砌砖模:在坑底的四周准确放线砖模位置,砌四周的砖模,边砌边用黄沙将砖模与松木桩之间的缝隙填实,当砖模砌至坑深的一半高度时做砼圈梁,在砼圈梁之上继续砌砖模至底板底标高;(6)拆除顶部支撑、浇筑压顶砼:拆除围檩及水平顶撑的顶部支撑时,应加强观察,如发现砖模有侧移现象,则及时加设圈梁处水平支撑,保证坑中坑支护安全,沿砖模的上端内侧向外包覆矩形定位桩至基坑底部的垫层底边沿浇筑压顶砼,压顶砼的上平面与基坑底部的垫层底的上表面齐平,内表面与砖模的内表面齐平。

2.2.根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法,其特征在于:所述的松木 桩与砖模的宽度之和为500mm。3.3.根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法,其特征在于:所述的绳索 是麻绳。

4.4.根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法,其特征在于:所述的松木桩的长度为5.8〜6.2m,小头直径大于0.09〜0.llm,松木桩按每米至少3根设置。5.5.根据权利要求4所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法,其特征在于:所述的松木 桩的长度为6m,小头直径大于0.lm。

6.6.根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法,其特征在于:所述的砼圈 梁为:在O.24X0.24m2的截面积内配小14钢筋4根,箍筋小6@200浇筑C20砼,形成电梯 井基坑中间部位支撑。

说明

电梯井基坑松木桩支护施工工法 技术领域

[0001] 本发明属于建筑电梯井基坑支护技术领域,特指一种电梯井基坑松木桩支护施工 工法。背景技术

[0002] 针对国内某些地区的软弱地质土质特征:2m以下均为淤泥或淤泥质粘土,厚度达 20-30m。随着基坑施工技术的发展,地下室基坑的围护相应地趋于安全和完善,但对于坑中 坑的电梯井支护来说,其围护仍需根据不同深度分别对待,使之合理、安全、造价低廉,便于施工。

[0003] —般的高楼建筑工程,电梯井的深度约在基坑底板下2m〜4m。其围护形式有沉 井、水泥搅拌桩重力式挡墙,其不足之处在于:水泥搅拌桩重力式挡墙的造价高、工期长。发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种造价低、工期短、支护效果好的电梯井基坑松木桩支护 施工工法。[0005] 本发明的目的是这样实现的:

[0006] 电梯井基坑松木桩支护施工工法,包括有如下步骤:

[0007](1)放线:在建筑物的地下室基坑底部的垫层底上按电梯井基坑四周松木桩和砖 模的宽度进行坑中坑平面定位放线,并撒白灰线;

[0008](2)利用挖土机压木桩:用绳索,一头吊于挖土机挖斗齿上,一头栓住松木桩端部 一米处,吊起,一人指挥将松木桩按步骤(1)放线的松木桩的位置就位后,用抓斗平面下压 松木桩至设计桩顶标高,依次按设定的间隔压松木桩形成矩形定位桩;

[0009](3)设顶部支撑:选用松木桩作为围檩材料,沿矩形定位桩的顶部内侧依次用U型 钉将矩形定位桩与围檩用松木桩钉牢形成围檩,同时在中部设置水平顶撑,设置水平顶撑 要考虑挖土时所需的空间;

[0010](4)挖土并制作坑底支撑:在矩形定位桩内采取小挖土机挖土,当土挖到电梯井 的垫层底板标高后,随即铺设块石垫层,浇筑砼垫层,形成坑底支撑;

[0011](5)砌砖模:在坑底的四周准确放线砖模位置,砌四周的砖模,边砌边用黄沙将砖 模与松木桩之间的缝隙填实,当砖模砌至坑深的一半高度时做砼圈梁,在砼圈梁之上继续 砌砖模至底板底标高;

[0012](6)拆除顶部支撑、浇筑压顶砼:拆除围檩及水平顶撑的顶部支撑时,应加强观 察,如发现砖模有侧移现象,则及时加设圈梁处水平支撑,保证坑中坑支护安全,沿砖模的 上端内侧向外包覆矩形定位桩至基坑底部的垫层底边沿浇筑压顶砼,压顶砼的上平面与基 坑底部的垫层底的上表面齐平,内表面与砖模的内表面齐平。[0013] 上述的松木桩与砖模的宽度之和为500mm。[0014] 上述的绳索是麻绳。[0015] 上述的松木桩的长度为5.8〜6.2m,小头直径大于0.09〜0.llm,松木桩按每米 至少3根设置。

[0016] 上述的松木桩的长度为6m,小头直径大于0.lm。

[0017] 上述的砼圈梁为:在O.24X0.24m2的截面积内配(M4钢筋4根,箍筋小6@200浇 筑C20砼,形成电梯井基坑中间部位支撑。[0018] 本发明相比现有技术突出的优点是:

[0019]

1、电梯井的围护和土方开挖,会直接影响地下室基坑围护的安全施工期愈短愈 好,本发明采取松木桩加支撑则工期最短,同时施工方便,适应性较强;

[0020]

2、本发明先利用挖土机压松木桩,再利用挖土机开挖基坑,非常方便,一举两得; [0021]

3、本发明选松木桩支护,适应电梯井的深度在3m以内,可将木桩压入土层3m以 上,木桩顶部设围檩,并用松木对顶撑起,形成封闭的支护体系,材料成本低、强度大、支护 效果好;

[0022]

4、本发明适用于沿海软土地基,土质为淤泥或淤泥质粘土,坑中坑(电梯井坑)的 挖土深度在3m以内的坑中坑支护工程。附图说明 [0023] 图1是本发明的电梯井基坑在地下室基坑内的位置示意图; [0024] 图2是本发明用小挖土机在电梯井基坑内下压松木桩的剖视图; [0025] 图3是本发明在矩形定位桩上设置有顶部支撑的剖视图; [0026] 图4是本发明的矩形定位桩与顶部支撑的结构俯视图; [0027] 图5是本发明用小挖土机在电梯井基坑内挖土的示意图; [0028] 图6是本发明在电梯井基坑内砌砖模及浇注砼圈梁后的剖视图; [0029] 图7是本发明的整体结构剖视图。具体实施方式

[0030] 下面以具体实施例对本发明作进一步描述,参见图1-7 : [0031] 本发明的工艺原理是用松木桩作为支护桩,用挖土机把松木桩按顺序压入土中,顶部的边缘设围檩对顶形成围护,并用松木作临时水平撑,即可挖土,土方开挖后利用垫层 和圈梁进行换撑,即底部支撑(砼垫层)和中部支撑(砼圈梁)来替代松木桩顶部水平支 撑,拆除顶部支撑,形成电梯井坑空间,即可进行基坑结构施工,本发明的电梯井基坑的深 度在3m以内,其横断面较小,采用6m松木桩封闭围护,即安全又便于施工。[0032] 电梯井基坑松木桩支护施工工法,包括有如下步骤:

[0033](1)放线:在建筑物的地下室基坑1底部的垫层底16上按电梯井基坑2四周松木 桩3和砖模8的宽度进行坑中坑平面定位放线,并撒白灰线;

[0034](2)利用挖土机4压木桩:用绳索,一头吊于挖土机4挖斗齿上,一头栓住松木桩3 端部一米处,吊起,一人指挥将松木桩3按步骤(1)放线的松木桩3的位置就位后,用抓斗平面下压松木桩3至设计桩顶标高Hl,依次按设定的间隔压松木桩3形成矩形定位桩; [0035](3)设顶部支撑:选用松木桩3作为围檩材料,沿矩形定位桩的顶部内侧依次用U 型钉30将矩形定位桩与围檩用松木桩3钉牢形成围檩5,同时在中部设置一根水平顶撑6,形成“日”字形顶部支撑,当然,若电梯井基坑2的长度较长,也可以设置一根以上的水平顶 撑6,设置水平顶撑6要考虑挖土时所需的空间;

[0036](4)挖土并制作坑底支撑:在矩形定位桩内采取小挖土机4挖土,当土挖到电梯井 的垫层底板标高H2(—般在1.5m〜3m)后,随即铺设块石垫层,浇筑砼垫层,形成坑底支撑 7;[0037](5)砌砖模:在坑底的四周准确放线砖模位置,砌四周的砖模8,边砌边用黄沙将 砖模8与松木桩3之间的缝隙填实,当砖模8砌至坑深的一半高度时做砼圈梁9,在砼圈梁 9之上继续砌砖模8至底板底标高H2;[0038](6)拆除顶部支撑、浇筑压顶砼:拆除围檩5及水平顶撑6的顶部支撑时,应加强 观察,如发现砖模8有侧移现象,则及时加设圈梁处水平支撑6,保证坑中坑支护安全,沿砖 模8的上端内侧向外包覆矩形定位桩至基坑底部的垫层底16边沿浇筑压顶砼IO,压顶砼 10的上平面与基坑底部的垫层底16的上表面齐平,内表面与砖模8的内表面齐平。[0039] 上述的松木桩3与砖模8的宽度之和为500mm。[0040] 上述的绳索是麻绳。

[0041] 上述的松木桩3的长度为5.8〜6.2m,小头直径大于0.09〜0.llm,松木桩3按 每米至少3根设置。

[0042] —般采用长度为6m,小头直径大于0.lm的松木桩3。

[0043] 上述的砼圈梁为:在O.24X0.24m2的截面积内配(M4钢筋4根,箍筋小6@200浇 筑C20砼,形成电梯井基坑2中间部位的支撑。[0044] 本发明施工所需要的主要材料及设备: [0045]

1、主要材料:松木桩(6m长,小头直径大于100mm)、U型钉、水泥砖或空心砖、[0046]

2、主要机具:挖土机、麻绳、塔吊、经纬仪和巻尺等。[0047] 本发明的质量控制要点是: [0048]

1、原材料质量要求:要选用挺拔顺直,小头> 100mm的松木桩;砖、砂浆及砼强度 要符合要求。

[0049]

2、工序质量要求:木桩支护应符合建筑基坑支护技术规程JGJ120-99的要求;砌 砖及砼工程执行《砼结构工程施工质量验收规范》编号为GB50204-2002和《砌体工程施工 质量验收规范》编号为GB50203-2002。[0050] 本发明施工需要采取的安全措施是:

[0051]

1、挖土期间注意支撑是否有松动现象,要及时加固,基础边缘的沉降变化不能大 于30mm,否则要停止挖土,采取相应的应急措施。[0052]

2、砌砖胎膜时边砌边用砂或碎石将砖胎膜与松木桩之间的空隙填实,使之共同受 力。[0053]

3、中部圈梁的砼强度达到设计强度70%后临时支撑可拆除。[0054] 本发明的效益分析:

[0055] 电梯井基坑如果采取水泥搅拌桩重力式挡墙作围护,则施工工期长,造价高,地下 室愈深水泥浪费的愈大,而且作为重力式挡墙对搅拌桩的质量要求很高,难以保证。井,造价自然更高,施工周期也长,相比之下松木桩围护施工方便,简 单易行,只要支撑牢固,垫层和圈梁及时浇筑。基坑安全非常有保障。

5[0057] 经费预算: [0058]

table see original document page 6
[0059] 本发明适用于沿海软土地基,土质为淤泥或淤泥质粘土,建筑物的坑中坑(电梯 井坑)的挖土深度在3m以内的坑中坑支护工程。

[0056] 如果采用沉

2.深基坑预应力锚索施工工法 篇二

一、工程概况

龙光世纪项目工程位于南宁市东盟商务区中菲路南侧, 拟建城市综合体, 主楼高约380m (82层) , 副楼高约170m, 设置5层地下室, 地下室埋深约25m。原地面标高为104.00m~115.00m。基坑底部标高为82.00m。因此, 基坑开挖深度为22.00~33.00m。开挖面积约为2.13万平方, 周长约为589.4m。基坑周边环境比较复杂, 东、南面均有建筑物, 西、北面为市政道路。

地质情况如下:根据勘察报告地面地质调查、钻探、现场测试及室内试验结果, 场地内上覆地基土主要由新近期人工填土 (Qml) 、第四系坡、残积相 (Q3el) 的粘性土、粉砂及下伏第三系 (E) 风化泥砂岩层组成。其岩性特征自上而下分述如下:

1.素填土 (1) (Qml) :黄、灰黄, 松散状态, 各向异性。主要成分为泥岩弃土及粘性土, 混约5%~20%的碎石角砾。回填时间约3~5年, 未完成自重固结, 属于欠固结土, 具高压缩性及湿陷性, 分布于场地表层大部分地段, 厚约0.30~5.10m。

2.粉质粘土 (2) (Q3el) :黄、棕黄色, 局部夹灰白色, 呈硬塑状态, 具中压缩性, 摇震反应无, 光泽反应稍光滑, 干强度中, 韧性中, 为粉质泥岩风化残积层。局部混少量铁锰质氧化物结核颗粒, 发育网纹闭合状微风化裂隙, 裂隙面附着有褐黑色铁锰质氧化物。标准贯入试验实测锤击数平均值为24击, 分布于场地局部地段的地表浅部, 厚约1.00~3.10m。

3.粉砂 (3) (Q3el) :黄、棕黄色, 湿, 稍密状态, 中压缩性, 为粉砂岩风化残积层。砂粒呈亚圆或次棱角状, 分选性好, 磨圆度中等, 母岩成份主要为砂岩及石英碎粒等。分布于局部地段的地表浅部, 厚约3.00~8.00m。

4.强风化泥岩 (4) 1 (E) :灰色, 硬塑状态, 局部坚硬状, 强风化程度, 指甲易刻划, 夹粉质泥岩, 与粉砂岩呈互层状产出, 柱状岩芯, 采取率100%。标准贯入试验实测锤击数平均值为72.5击。分布于场地部分钻孔上部。层厚1.30~22.00。

5.强风化粉砂岩 (4) (E) :黄色, 坚硬状态, 成分以粉砂岩为主, 局部夹泥质粉砂岩, 与泥岩呈互层状产出, 岩芯易散呈散砂状, 少量呈短柱状。具层理构造, 强风化程度, 结构大部分被破坏, 易钻进, 浸水后易软化, 岩芯采取率70%~90%。标准贯入试验实测锤击数平均值为61.6击, 岩石坚硬程度为软岩, 岩体完程度为较破碎, 岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层分布于地表下中部, 层厚1.50~36.50m。

6.中风化砂岩 (E) (5) :黄色, 坚硬状态, 成分以粉砂岩为主, 局部夹泥质粉砂岩, 岩芯呈短柱状居多, 局部呈中柱状。具层理构造, 中风化程度, 浸水后易软化, 岩芯采取率70~90%。岩体完程度为较完整, 岩体基本质量等级为Ⅳ级。该层分布于地表下部。

根据试验指标统计结果, 结合现场鉴别, 并参照周围类似工程资料及经验, 提出本工程各岩土层的主要物理力学指标建议值见下表1:

场地水文地质条件, 据钻探揭露, 在勘察深度范围内, 场地内有一层地下水, 即第三系粉砂岩孔隙裂隙中的孔隙裂隙水。

赋存于第三系泥质粉砂岩、粉砂岩的孔隙、裂隙内, 其补给源主要来自场地外围地下水侧向径流, 地下水位、水质、水量变化主要受季节气候影响, 动态相对稳定。本含水层具有层位多、层间水力联系差、层间地下水位不统一的特点, 施工期间地下水初见水位与含水层顶板一致, 稳定水位标高约95.57~113.50m, 年地下水位变化幅度为2~3m。

本工程场地周围为道路, 基坑边坡失稳将危及周围道路及行人的安全;据钻挖揭露, 基坑边坡类型主要为极软岩岩质边坡, 局部为土质边坡, 泥岩层具胀缩性, 基坑施工后边坡高度约为25m, 场地内含孔隙水, 对工程有不利影响, 如果边坡失稳破坏后果严重, 依《高层建筑岩土工程勘察规程》 (JGJ 72-2004) 中第8.7.2款综合考虑, 基坑工程安全等级为一级。

设计基坑围护结构形式采用桩锚支护设计方案, 单桩直径为1000mm, 锚索采用fptk=1860Mpa的3~6X7Ф5钢绞线, 成孔直径150mm;锚索长13~26m, 倾角30°。

二、设计存在的问题及防治对策

(一) 分析原因

1. 设计锚索初始锁定值过小。采用锚索支护体系, 如初始锁定值过小, 使得支护体系产生一定量变形后, 而必然进一步张拉锚索, 导致锚索初始预应力上升。

2. 设计未要求在全面施工锚索前, 进行基本试验。就本项目岩土层条件的多变性, 如不进行基本试验, 就无法知道锚索的极限承载力和锚索参数的合理性。

3. 设计锚索自由段长度过短。自由段长度过短, 对后期施工施加初始预应力时, 由于锚索的弹性变形量过小, 出现锚具夹片回缩等松动情况, 都可能造成比较大的预应力损失。

4. 腰梁混凝土设计强度过低。由于混凝土强度低于C25, 当进行预应力张拉锁定时, 混凝土很容易开裂, 造成锁定失败。

(二) 防治对策

1. 对于地层和被锚固结构位移控制要求高的项目, 在设计锚索初始预应力值时, 宜为锚索的拉力设计值。避免后期通过支护体系变形, 而使得锚索预应力锁定值增加, 达到预先控制位移量的目的。

2. 由于该项目岩土层条件存在多变性, 没有任何可参考或借鉴的资料, 且有不同地层条件, 为了准确地确定锚索的极限承载力, 最终设计增加基本试验锚索组数来确定锚索极限承载力和锚索参数的合理性, 为锚索调整设计和施工提供依据。

3. 由于锚索自由段长度问题, 直接影响到初始预应力损失。因此, 锚索的自由段长度不应小于5.0m。以该项目工程为例, 锚索自由段长度由原来的7m, 调整到8~12m, 以确保锚索施加初始预应力时减少因松动等因素造成初始预应力值损失, 也保证了锚索、被锚固结构物和地层的稳定性, 将锚固段锚入在合适的地层内。

4. 根据《岩土锚杆技术规程》 (CEC22:2005) 规定, 传力结构应具有足够的强度和刚度。传力结构的混凝土强度等级不应低于C25。

三、施工存在的问题及防治对策

(一) 钻孔施工不符合设计要求

1. 原因分析

(1) 孔底未清理。孔内泥浆未清除出孔, 造成锚固段钢绞线表面覆盖泥浆降低水泥砂浆与锚索的粘结强度。

(2) 钻孔倾角不符合设计要求, 直接影响锚索的作用力。

2. 防治对策

(1) 采用高压水, 将孔内的泥浆等杂物全部清除出孔外, 直至流出清水为止。

(2) 钻机就位前, 先检查钻机是否安置牢固, 定出孔位, 作出标记, 倾角是否达到设计要求, 可采用钻孔测斜仪控制钻孔方向。

(二) 锚杆制作不规范

1. 原因分析

(1) 架线环被取下, 因锚索在下放过程中比较困难, 工人随意取下部分架线环, 造成钢绞线间距不符合规范要求, 保护层厚度无法达到规范要求, 锚索容易被腐蚀。

(2) 锚索自由段不进行防腐处理, 且自由段与锚固段交界处只是简单进行塑料管口密封, 易造成自由段被腐蚀, 减少使用年限;只进行塑料管口密封, 未用铅丝绑紧, 易在压力注浆过程中, 挤推塑料管位移, 使得自由段长度变小, 无法符合设计要求的长度, 从而影响后期张拉锁定工作。

2. 防治对策

(1) 施工锚杆前, 做好施工交底工作, 对随意将架线环被取下的, 应重新安装, 锚索下放的过程, 需要管理人员全程跟踪监督。

(2) 锚索自由段在进行除油污、除锈, 并进行防腐处理;锚索自由段应采用塑料管包裹, 与锚固段交界处除进行塑料管口密封外, 还应进行铅丝绑紧。

(三) 注浆常见问题

1. 原因分析

(1) 不按配合比要求下料配浆, 掺水过多, 掺砂过少, 使得水泥砂浆的强度达不到要求。

(2) 注浆滞后。成孔后, 等待注浆的时间过长, 孔壁失稳, 造成垮孔。

(3) 未采用注浆管注浆。第一次注浆未采用注浆管, 而直接从孔口注浆, 使得锚固段注浆不饱满, 甚至无水泥砂浆。

2. 防治对策

(1) 注浆材料应根据设计要求确定, 不得对杆体产生不良影响。宜选用灰砂比1∶0.5~1∶1的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆, 必要时可加入一定量的外加剂或掺合料。注浆浆液应搅拌均匀, 管理人员必须到位监督, 严禁擅自加水, 严防杂质混入浆液, 采用比重计进行每盘浆体检查是否达到设计要求。

(2) 成孔后, 立即下放锚索, 进行第一次注浆, 不易滞后太长时间。对在不稳定的地层中, 或地层受扰动导致水土流失而危及邻近建筑物或公用设施的稳定性时, 宜采用套管护壁钻孔。

(3) 第一次注浆应采用注浆管注浆, 当孔口溢出浆液时, 可以停止注浆, 这样可以确保锚固段砂浆饱满。

(四) 张拉锁定

1. 原因分析

(1) 张拉锁定过程中未考虑锚具夹片回缩量、张拉角度等因素影响, 无法锁定至设计初始锁定值。造成支护后期变形增大, 无法达到设计预期效果, 对支护体系安全产生较大影响。

(2) 对张拉的顺序未预先确定方案, 随意性张拉。

(3) 锚固段浆体或腰梁混凝土未达到设计要求的强度就进行张拉施工。

2. 防治对策

(1) 首先在施工中必须确保锚索自由段的设计长度, 验收试验中最大试验荷载下, 实际弹性变形应超过该荷载下杆体自由段长度理论弹性伸长值的80%, 且小于杆体自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论性伸长值;弹性变形量是否符合以上要求, 对张拉后的应力损失起着非常大的作用。其次, 引起预应力损失的因素还有:张拉端锚具变形和预应力筋内缩、预应力筋的摩擦、预应力筋的应力松弛等;因此, 在张拉锁定前, 应综合考虑以上影响因素计算最终理论初始锁定值, 实施张拉施工, 锁定后出现损失超过10%以上, 未达到设计要求, 须采用二次补偿张拉措施进行调整。以该项目为例, 初始锁定后3天, 通过读取锚索应力计数据, 计算出由155KN降至105KN, 预应力锁定值损失高达33.3%, 立即进行二次补偿张拉措施, 二次补偿张拉至185KN, 补偿张拉后10天, 预应力降至149KN并稳定, 符合设计要求。

(2) 张拉锁定时, 必须按照预先制定的方案实施, 以减少对邻近锚索的影响。

(3) 锚索张拉时注浆体和混凝土台座抗压强度必须符合下表2要求 (以该项目为例) :

四、结语

在现代建筑行业各领域中, 锚索得到了广泛应用, 实际设计施工中也出现不少的问题, 本文就设计施工中常见的问题, 一一进行原因分析并提出解决的对策。要想有效地防治锚索设计施工中的问题, 必须从设计开始严格控制设计质量, 在施工管理上, 严把材料关, 严格执行设计及规范要求, 每道工序必须全程跟踪监督, 这样才能够最大限度地减少质量问题的发生, 以确保工程质量的预期目标。

摘要:预应力锚索广泛用于建筑各领域, 文章通过对深基坑预应力锚索施工存在的问题进行分析和研究, 分析原因和风险, 结合工程现状和现行国家及行业规范, 提出相应的解决办法。

关键词:预应力,锚索,注浆,支护

参考文献

[1]陈安敏, 顾金才, 沈俊, 曹金刚.预应力锚索的长度与预应力值对其加固效果的影响[J].岩石力学与工程学报, 2002, (6) .

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[3]张狄龙.波纹管孔道预应力摩擦损失检测与研究[D].中国建筑科学研究院, 2008.

[4]中国建筑科学研究院.JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 1999.

3.深基坑预应力锚索施工工法 篇三

关键词:封层;乳化沥青;操作要点;注意事项

中图分类号:TU753文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)26-0037-04

海南东环铁路美兰机场隧道总长4 600 m,采用明挖顺作法施工。为加快施工进度,研究采用预应力锚索与钢支撑联合运用的混合支撑体系。围护结构采用钻孔灌注桩+桩间旋喷止水帷幕的型式,支撑系统采用2排锚索+1排钢支撑的型式。锚索结构采用单孔复合锚体系,即拉力分散型锚索,并采用2次高压劈裂注浆。

1工法特点

(1)锚索设计采用1桩1锚,并根据提供拉力值的不同采用2~3个锚固段。

(2)同一排相邻锚索倾角分别为10°和15°向下交错布置,以避免群锚效应。

(3)用土锚代替钢横撑作为侧壁支撑,不但可以大量节省钢材,而且能改善施工条件,提供开阔的施工空间,提高挖土和结构施工的效率和质量。

(4)锚杆施工机械及设备所需的作业空间小,可为各种地形及场地所选用。

(5)拉力分散型锚杆黏结力分布均匀,蠕变变形量小,应力峰值可降低2/3以上,地层强度利用率高。

(6)拉力分散型锚杆抗拔力与锚固长度成比例增长;同等锚固长度。抗拔力可提高30%。

(7)工程造价节约25%以上。

2适用范围

(1)土层锚杆拉锚式支护结构适用于地质条件较好、有锚固力的地层,且具备设置锚索的地下空间条件。

(2)需要为土方开挖和主体结构施工提供宽阔的空间和良好的条件、以缩短施工工期情况。

(3)合理利用土体强度传递与承受支护桩结构的拉力,尽可能减少内支撑用量。

(4)单束锚固力要求较大,锚固段周边岩土层稳定、完整。

3工艺原理

土层锚杆是指由锚头、锚筋和锚固体组成,其外端通过后台(腰梁及围檩或挡土桩身等)和锚头与挡土结构连接,另一端锚固在稳定土体中,形成以围护基坑边坡稳定的受拉构件。土层锚杆的传力过程如下:

(1)挡土结构将作用其上的、由土压力等侧压力所形成的推力传递给后台(腰梁及围檩或挡土桩身等)。

(2)经台座将此推力传递给锚头。

(3)再经锚头的锚具将此推力传递给锚杆自由段中的锚筋,使锚筋受拉。

(4)锚筋拉力借助于锚筋与锚固体(水泥结石体)之间的握裹力传递给锚固体。

(5)最后经锚固体的摩阻力将锚杆拉力传递给锚固土层。

拉力集中型锚杆和拉力分散型锚杆黏结力沿锚固段长度的分布见图1。

4施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程

土层锚杆施工的工艺流程见图2。

4.2操作要点

4.2.1桩体开孔

锚索孔穿过钻孔灌注桩时与钢筋笼钢筋有冲突,要对钢筋笼主筋位置进行调整和加强,开孔位置与调整过的钢筋笼对应。

4.2.2土层钻孔

采用湿作业法即压水钻进、全程套管跟进成孔工艺,钻出的土石用水冲刷出孔,工艺要领如下:

(1)钻孔前,根据设计要求和土层条件,定出孔位,做出标记。

(2)作业面场地要平坦、坚实、有排水沟,场地宽度>4 m。

(3)钻机就位后,应保持平稳,导杆或立轴与钴杆倾角一致,并在同一轴线上,钻进方向与护壁桩面垂直,遇有个别灌注桩高低参差不齐时,注意调整锚孔位置,防止相互交错。

(4)锚杆钻机钻头对准锚位点时,上下、左右角度要反复调整,三0者兼顾,使其符合质量标准要求。

(5)为防止涌水涌砂现象,孔口采用止水装置。水压力控制在0.15MPa~0.30MPa,注水应保持连续;钻进速度300mm/min~400 mm/min为宜。

(6)每次接钻杆时要上润滑油,先人工认扣,然后用机械上紧;不直接用机械认扣,以免将扣咬坏。

(7)每节钻杆钻进后在进行接钻前,反复提插内钻杆,并用水冲洗,彻底清孔,至出水清彻后,接下一节钻杆。

(8)遇有粗砂、砂卵石,在钻杆钻至最后一节时,将内钻杆往下多插一些,以防粗砂、卵石将套管堵塞。

(9)在钻进过程中,合理掌握钻进参数,合理掌握钻进速度,防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故,应争取一切时间尽快处理,并备齐必要的事故打捞工具。

(10)钻至规定深度后,彻底清孔,用清水把孔底沉渣冲洗干净。直至孔口清水返出。

(11)钻机、钻具用完后,及时清洗保养。

钻孔涌水、涌砂的处理措施:①孔口接长套管;②钻孔时采用泥浆护壁,利用泥浆压力平衡地下水压力;③采用套管超前和钻头跟进的办法;④对于压力特别大的孔口,采用插入小管(小管出水口标高高于锚索孔出水口30 cm),周边堵塞的办法,让孔口只流少量的水不涌砂,适当降低水位。

4.2.3锚杆杆体的组装与蛋放

(1)制作锚杆的钢绞线使用前,先进行拉伸破坏试验,检验是否满足设计强度要求。

(2)钢绞线钢丝要求平直、顺直、除油除锈。插锚索前须对锚固段进行除油脂处理,而自由段必须包裹塑料套管以与浆体隔离,达到“自由”的目的。

(3)锚索的制作应按设计尺寸下料,断好的钢绞线长度要基本一致,每根钢绞线的下料长度误差不大于50 mm。

(4)按设计要求制作锚杆,钢绞线平直排列,为使锚杆处于钻孔中心,钢绞线沿杆体轴线方向每隔1.0 m-1.5 m设置一个隔离架(定位器),注浆管和排气管与杆体绑扎牢固。

(5)锚索体先制成单元锚索,再由2个或2个以上单元锚索组成复合型锚索。绑好的钢绞线束端部用粗铅丝绑牢,避免参差不齐或散架。

(6)杆体自由段套装塑料管,锚索自由段长度不同,施工中要区分开,各单元锚索的外漏端用不同颜色的油漆做好标记,在锚索张拉前标记不得损坏,以免弄混;锚索自由端套管注意加以保护,破损后水泥浆进入套管影响自由段长度影响拉力分配,与锚固段连接处用铅丝绑扎,避免自由段管内进浆。

(7)安放锚杆杆体时,防止杆体扭曲、压弯,注浆管随锚索一同放人钻孔。杆体放入角度与钻孔倾角保持一致,安好后使杆体始终处于钻孔中心。

(8)锚杆插入孔内的深度不应小于锚索长度的98%,钢绞线的外留量视使用的千斤顶而定,一般从护壁桩表面算起的外留量为1.0m左右。

(9)若发现孔壁坍塌,应重新透孔、清孔,直至能顺利送人锚杆为止。

4.2.4注浆与拔管

注浆采用二次灌浆技术,一次注浆采用常压注浆工艺,二次注浆采用高压劈裂注浆工艺,一次注浆的同时拔出钻机套管。注浆设备有足够的浆液生产能力和所需的额定压力,采用的注浆管能在1 h内完成单根锚索的连续注浆。

4.2.5张拉与锁定

(1)张拉程序应先分次张拉各单元锚索,以消除在相同荷载作用下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差。

(2)因各单元锚杆自由段长度不等,为保证锚杆在工作荷载状态下受力均等,应按△lNt ·l/E·A(Nt为锚杆的极限荷载)对自由段较长的单元锚杆预先进行变形补偿。

(3)正式张拉前应取0.1~0.2拉力设计值Nt对锚索预张拉1~2次,使锚索完全平直,各部位接触紧密。张拉时先张拉单元锚索,消除在相同荷载作用下因自由段长度不等引起的弹性伸长差,再同时张拉各单元锚索并锁定。

(4)锚索张拉荷载的分级和位移观测时间见表1。

(5)拉力分散型锚杆张拉分为3个阶段:初张拉、第一次张拉和第二次张拉(锁定)。

4.3应急措施及应急物资

4.3.1应怠措施

(1)锚索施工过程中出现涌砂的处理措施:①接长套管,钻孔时采用泥浆护壁,利用泥浆压力平衡地下水压力,可有效成孔。②注浆时加大注浆压力,确保水泥浆冲破泥浆层,保证锚索提供设计所要求抗拔力。③从地面和钻孔桩间注浆,在出现涌砂地段注水玻璃水泥双液浆,保证锚索成孔。

(2)灌注桩间止水帷幕出现漏水、涌砂的措施:①开挖时,先开挖靠近桩两侧的土方,若发现有潺水、漏砂现象,马上回填反压,并注水泥、水玻璃双液浆进行预堵处理。②发现止水帷幕出现漏水涌砂时立即停止坑内作业,并于基坑内以砂袋或土封堵漏水涌砂点。③加强周边地下水位、地表沉降的观测及桩的位移监测,一旦发现监测数据接近警戒值时应立即采取加固、回灌等措施,确保周边建筑物及基坑安全。④立即进行HDI注浆,即桩问间隙注浆,其方法是在漏水涌砂点附近的旋喷桩与钻孔灌注桩间隙打孔注浆,注浆孔距漏水点1m~2m;注浆孔径Ф110mm;注浆终压0.2MPa~0.5MPa;注浆范围在出水点上下各1m~2m范围,浆液凝固时间控制在5 s~15 s。注浆时采用拔式一次性足量连续快速灌注浆液进行封堵。⑤为保证浆液能快速凝固,提高砂土的强度和防渗性能,及时封堵漏水点,浆液一般采用水泥一水玻璃双液浆。⑥水泥—水玻璃双液浆配合比:水泥:水玻璃:氢氧化钙:磷酸氢二钠=1:0.5:0.1:0.02。水泥采用425或525普通硅酸盐水泥;水玻璃浓度39~42玻美度、模数2.4~3.4,掺入前用清水稀释成25玻美度的最佳浓度。注浆前应进行现场注浆试验,根据注浆试验确定浆液的最佳配合比及注浆终压值。

(3)基坑围护结构变形过大,基坑有失稳趋势的应急措施:①事先准备好钢支撑,增加钢支撑。②对锚索进行补张拉或增补锚索。③对基坑进行局部或全面回填,赢得时间进行支撑加固。

(4)基坑隆起的应急措施:①采取分段开挖,分段施工垫层,土方挖到设计标高时,尽量减少暴露时间,尽快浇注砼垫层,加快基础底板的施工进度;要注意做好排水,防止坑内浸水。②严禁在基坑周围搭建临时建筑物,基坑边施工机械超载严格控制在设计允许范围以下,严禁在基坑边堆土、堆料。③基坑开挖至设计标高时,加强基坑底隆起监测。当发现基坑土回弹变形过大,将危及围护结构安全时,一方面应在基坑外卸载;另一方面在基底压重,如堆砂石袋或其他压重材料,或用快凝压力注浆或高压旋喷对基底土体进行加固;周边条件允许时也可以在坑外进行深层降水减压,同时加大基坑内降水力度,但坑内降水深仍应控制在基坑底以下0.5 m左右,且不得超过1 m。

4.3.2应急物资

深基坑施工应急物资见表2。

5材料与设备

5.1材料

(1)预应力杆体材料选用钢绞线、高强度钢丝或高强螺纹钢筋。当预应力值较小或锚杆长度小于20 m时,预应力筋也可采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋。

(2)水泥浆体材料:水泥采用普通硅酸盐水泥,必要时采用抗硫酸盐水泥,不使用高铝水泥。细骨料选用粒径小于2 mm的中细砂。采用符合要求的水质,不得使用污水,不得使用pH值<4的酸性水。

(3)塑料套管材料:应具有足够的强度,保证其在加工和安装过程中不致损坏,具有抗水性和化学稳定性,与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。

(4)隔离架应由钢、塑料或其他杆体无害的材料制作,不得使用木质隔离架。

(5)防腐材料:在锚杆服务年限内,应保持其耐久性,在规定的工作温度内或张拉过程中不开裂、变脆或成为流体,不得于相邻材料发生不良反应,应保持其化学稳定性和防水性,不得对锚杆自由段的变形产生任何限制。

5.2设备

主要机具设备见表3。

6质量控制

6.1保证项目

(1)锚杆工程所用原材料、钢材、水泥浆、水泥砂浆标号必须符合设计要求。

(2)锚固体的直径、标高、深度和倾角必须符合设计要求。

(3)锚杆的组装和安放必须符合《岩土锚杆(索)技术规程》(CECs22:90)的要求。

(4)锚杆的张拉、锁定和防锈处理必须符合设计和施工规范的要求。

(5)土层锚杆的试验和监测必须符合设计和施工规范的规定。

6.2基本项目

(1)水泥、砂浆及接驳器必须经过试验,并符合设计和施工规范的要求,有合格的试验资料。

(2)在进行张拉和锁定时,台座的承压面应平整,并与锚杆的轴线方向垂直。

(3)进行基本试验时,所施加最大试验荷载(Qmax)不应超过钢丝、钢绞线、钢筋强度标准值的0.8倍。

(4)基本试验所得的总弹性位移应超过自由段理论弹性伸长的80%,且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长。

6.3允许偏差

(1)钻孔直径150 mm,锚索水平、垂直方向的孔距误差不大于100 min,钻头直径不小于设计钻孔直径3 mm。

(2)钻孔轴线偏斜率不大于锚索长度的2%。

(3)锚索钻孔深度不小于设计长度,也不大于设计长度500 mm。

(4)锚固体强度不低于M100。

4.深基坑预应力锚索施工工法 篇四

社会经济的持续健康增长,人们生活水平的不断提升,促进现阶段房地产工程建设数量和规模都在不断的扩大当中。在开展房地产工程建设施工工作的过程中,保证施工质量,提升施工效果是最为基本的要求和任务。现阶段在具体的房地产工程施工过程中,基坑是十分重要的一项施工内容,其在施工时候,需要积极采用切实有效的锚索施工技术,全面提升房地产工程的施工建设效果,保障施工质量。锚索技术在现阶段房地产工程的施工过程中应用程度不断提升,主要是积极应用了地层内部预应力锚索原理,从而提供出稳定的锚固拉力。

2房地产工程基坑锚索施工技术的基本情况

随着城市现代化建设进程的不断加快,为了有效节约城市建设空间,高层建筑数量和规模都在不断的扩大当中。房地产工程建筑本身的高度在不断增加,相应的需要积极采用更加稳定的地基作为支撑,这样在开展地基施工工作的过程中,需要积极采用良好基坑施工技术。通常情况下,基坑施工工作的进行,为了保证其稳定性和可靠性,需要积极采用相应的锚索技术,这是一种重要的基坑支护方式,其能为房地产工程建设施工提供良好的稳定条件。但是,同时需要注意到的是,房地产工程基坑锚索施工技术,在实际施工建设的过程中,同样存在着一定的缺陷和不足,主要是集中在了锚索抗拔力容易受到地层条件的影响,从而基坑边坡出现变形问题。不容忽视的是,房地产工程基坑锚索施工技术在当前施工建设项目中发挥了积极的作用。

3基坑锚索施工技术在房地产工程项目中的应用实例

大连中铁诺德滨海花园工程项目需要开挖6.7m的基坑,采用了围护桩为主、联合钢管支护为辅的方式,作为基坑支护形式的主要情况,该项目在实际建设施工过程中,东面和西面位置中的桩基长度保持在12m和22.4m的情况。该地产工程项目施工中,西面位置桩基在实际入土之后,桩基本身的平衡状态达不到相应的标准和要求,同时一些土体还逐渐出现了徐变效应,针对这种情况,需要及时采用锚索施工方式,针对土体本身的力学特性进行良好改善。施工单位在开展实际锚索施工工作之前,针对现场的施工情况进行全面细致的分析和勘察,确定了相应的锚索施工方案,主要是在长桩顶冠梁内部和桩间方面设置出两道锚索,锚索之间的长度需要保持着4.0m的距离。该工程项目在实际开展基坑锚索施工工作的过程中,主要是采用了“一桩一锚”的方式,也就是说,当挖好基坑之后,针对锚索进行布置,这其中采用了上下排的方式,同时针对土体进行开挖施工的时候,采用分层的方式,当接触锚索施工标高之后,才能够开展后续的张拉和注浆工作。第一道锚索方面:这道锚索被设置在了长桩顶冠梁之内,根据该房地产工程项目的实际情况入手,选择了32根的数量,其中在自由段和锚固段方面的长度,分别保持在了8.0m和17.0m,同时保持着15°的水平倾角。第二道锚索方面:这道锚索被设置在了桩间,同样是设置了32根,其中在自由段设置的长度是6.0m,而在锚固段方面,设置的长度则为18.0m。

4房地产工程中对于基坑锚索施工技术的有效应用

房地产工程在施工建设的过程中,积极使用基坑锚索施工技术,将能有效保证和提升施工质量,促进施工工作的顺利进行,从而提升房地产工程本身的价值。

4.1做好测量定位的准备工作

基坑锚索加工技术在房地产工程中的应用,是当前工程建设施工中常见的施工方式,对于保证施工质量具有积极的意义和作用。在真正使用基坑锚索施工技术的过程中,最为重要的是做好测量定位方面的准备工作,这是后续具体实施施工技术的重要前提。①在安装钻机之前,从施工设计图纸出发,充分发挥测量工作的优势,需要在拉线尺和测角仪的作用下,针对锚孔的方位角、孔位以及倾角等方面进行详细标记,同时还需要及时做好相应的记录工作。②针对基坑的孔壁,需要做好相应的控制工作,使其保持着良好的平直状态,这样对于后续开展注浆工作和杆体的安防工作,提供良好的前提条件。③需要针对锚孔的位置进行全面关注,针对其进行有效调整,使其保持着统一性的状态,减少交错情况的出现[1]。

4.2积极提升锚索钻孔施工工作的实施效果

基坑锚索施工技术具体实施过程中,锚索钻孔是十分重要的一个环节。①在开展具体的锚索钻孔施工工作之前,需要针对周围的基坑监测点情况进行全面分析,积极检查各项施工标识,减少这些标识被破坏。②当基坑锚索施工的时候,需要针对钻孔过程中的钻进参数进行全面细致的检查,减少一些卡钻和埋钻情况的出现,这样能够有效促进锚索钻孔工作的顺利进行,提升该项工作的实施效果。同时还需要针对一些特殊地质给予足够的重视。对于一些地下水较多的土层情况,需要保证套管和孔底保持一致。③还需要详细记录钻孔工作的具体施工情况,尤其是针对一些掉块、踏孔和漏水的情况时,这其中需要由相应的技术单位和监理单位负责人开展现场查证工作[2]。

4.3锚索制作和安装工作的实施

在使用基坑锚索施工技术,开展房地产工程施工工作的过程中,需要针对锚索进行制作,并按照一定的规范和要求开展安装施工工作。①需要针对锚索制作的环境进行控制,通常是在一些防雨棚内进行的。在下钢绞线之前,需要将其放置在干净整洁的水泥地面上,同时还需要铺设一定的布料,减少锚索受到污染的情况出现。在锚索的自由段,需要涂刷一定的防腐材料。②当完成锚索的基本制作工作之后,需要绑扎相应的注浆管和排气管,同时还需要积极安装一些一次硬塑注浆管和二次硬塑注浆管,前者需要开设注浆孔,后者则需要密封相应的出浆孔,有效减少注浆工作进行当中,一次浆液进入到二次注浆管之中。③针对于钢绞线位置的控制,需要使其保持在良好的中间位置,积极提升锚固力。④还需要针对锚索的捆绑质量效果进行检查,只有当其保持着良好的状态时,才能够有效开展后续的施工工作。检查无误之后,将锚索推送到孔底,这项工作需要保持着一定的速度,而当推送到底之后,还需要积极检查注浆管和排气管,看其是否保持着良好的畅通性效果。

5结束语

基坑锚索施工技术,对于提升地基稳定性,具有积极的意义和作用。将基坑锚索施工技术积极应用在当前的房地产工程建设施工过程中,将能够有效保证和提升工程建设的质量。做好测量定位的准备工作,积极提升锚索钻孔施工工作的实施效果,以及锚索制作和安装工作的实施,是房地产工程中对于基坑锚索施工技术的应用表现。

参考文献

5.深基坑预应力锚索施工工法 篇五

1 预应力锚索作用机理

预应力锚索支护和加固基坑时, 一端锚固于稳定的土层内, 另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中, 穿过边坡滑动面的预应力钢绞线, 直接在滑面上产生抗滑阻力, 增大抗滑摩擦阻力, 使结构面处于压紧状态, 以提高边坡岩体的整体性。另一方面由于锚索施加的预应力作用改变了破裂面土体的应力状态, 对基坑坑壁产生一个主动压力, 从而保证开挖基坑边坡土体的自稳能力, 提高基坑的整体稳定性。

2 预应力锚索的结构形式

锚索结构由锚固段、自由段和锚头三部分组成 (图1) 。锚固段位于稳定土体内起到提供锚固力的作用。自由段是连接锚固段的部分, 不但起到传递锚固力的作用, 而且对锚索锁定提供必要的延伸量。锚头是把拉力施加在腰梁或冠梁上, 并对拉力进行锁定。

1-混凝土封锚;2-锚具;3-钢垫板;4-腰梁;5-孔壁;6-自由段经防腐处理的钢绞线;7-隔离支架;8-对中支架;9-水泥浆;10-注浆管;11-裸露钢绞线;12-导向帽

3 预应力锚索施工工艺及技术要点

3.1 施工前的准备工作

对深基坑工程项目必须要求了解工程的概况, 如基坑所处的地段, 周边的环境及地质情况, 四周市政道路、管、沟、电力电缆和通讯光缆以及邻近建筑物等情况。

掌握工程地质情况及水文地质条件掌握工程地质情况及水文地质条件, 对工程所处地理位置的地质结构, 可根据场地勘察报告查阅, 施工区域内建筑基坑的工程地质勘查报告中, 土的常规物理试验指标中, 土的固结块剪内摩擦角∅、内聚力c、渗透系数K等重要数据对锚索计算产生决定性影响, 必须引起高度关注。

3.2 预应力锚索的施工

锚索施工是采用钻孔设备造孔穿越需要加固的位置, 安置锚索, 并对锚固段注浆, 通过张拉锚索锚固不利结构面, 有效的增加了深基坑边坡体的整体性和稳固性。

1) 预应力锚索施工工艺流程 钻机就位→锚索成孔→清孔→锚索体制作→安装→一次常压注浆→二次高压注浆→腰梁绑扎钢筋浇筑混凝土→安装锚具→张拉索定。

2) 锚索成孔 钻机就位, 利用锚杆钻机钻孔, 一般采用正循环钻进。根据地层不同:对于含碎石较多的地层, 采用套管护壁技术施工;对于粘性土层, 采用泥浆护壁技术施工, 经试验, 采用泥浆比重为1.1~1.2, 粘度22~23s, 失水量小于10m L/30min。钻孔倾角一般在25°~35°范围之内, 避免锚索出现交叉和互碰现象。

3) 清孔 终孔后不能立即停钻, 要求稳钻1~2min, 防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁必须清理干净。

4) 锚索体制作 锚索是由钢绞线、定位架、锚板、锚具组成。

锚索的下料长度L应按下式计算

式中L—锚索下料长度, m;

l—锚索设计长度, m;

a—外锚头厚度, m;

b—锚具总长 (垫板、千斤顶) , m。

下料时钢绞线的切割应采用砂轮切割机, 禁止用电焊或气割, 以免钢绞线头松散及钢绞线受热损伤而降低抗拉强度。制作时沿钢绞线间距1.5m套上隔离支架和对中支架, 并用铅丝绑扎牢固, 在绑扎过程中钢绞线要顺直, 不要歪扭, 更不要出现相互交错的现象。注浆管居中放置前端距锚索端头500mm, 并在注浆管前端开设两对注浆孔。钢绞线前端套上导向帽, 并将导向帽牢固的固定在钢绞线上。锚索自由段涂防锈漆两道并用塑料波纹管包裹, 两端用胶带密封防止时水泥浆液渗入自由段的塑料波纹管内。最后在锚索上编号以便对号入孔。

5) 锚索的安装 (图2) 安装锚索体前再次认真核对锚孔编号, 确认无误后, 再将注浆管与锚索同时放入孔内。锚索安装完成后, 不得随意敲击, 不得悬挂重物。

6) 注浆 锚索锚固段采用二次注浆法。一次注浆采用水泥砂浆, 注浆压力0.3~0.5MPa, 待一次注浆初凝后, 且强度达到5.0MPa后进行二次注浆;二次注浆压力在2.5~5.0MPa, 两次注浆体强度不小于25MPa。注浆完成后, 自然养护不少于7天, 在浆体硬化前, 不能承受外力或有外力引起的锚杆移动。

7) 锚具安装 (图3) 锚垫板采用300×300×20钢板, 腰梁采用20a#工字钢, 腰梁与桩间用细石混凝土填充密实。安装应保证锚具面与钢绞线受力方向垂直。

8) 预应力锚索张拉与锁定 锚固体混凝土强度均应大于15.0MPa时, 方可进行张拉。锚索张拉时, 采用分级张拉。锚索张拉顺序, 应考虑邻近锚索的相互影响。锁定时, 采用夹片式锚具进行锁定, 可对锚索按1.2倍的设计值进行锁定。

9) 封锚 预应力锚索为受力构件, 外锚头一旦失效就会前功尽弃, 故对外锚头要加以保护, 防止产生锈蚀。一般情况下采用C20细石混凝土将外锚头 (含钢垫板) 保护起来。

10) 预应力锚索检测 按JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》规范要求, 对锚索设计内力值进行张拉检测, 其目的是检验锚索张拉力是否符合设计及规范要求。检测数量为大于5%、不小于3根。

4 结语

在实际深基坑支护施工中, 采用预应力锚索和灌注桩支护体系共同支护, 达到了结构受力合理、节约投资、缩短工期的目的。同时, 深基坑锚索支护使施工质量、安全有保障, 并且有较好的经济效益。现如今预应力锚索加固技术已广泛应用于建筑结构物加固、边坡治理、大型地下洞室及深基坑支护等工程, 前景非常广阔。

摘要:结合笔者在深基坑工程锚索支撑体系施工中的经历, 讲述了预应力锚索的作用机理, 并着重阐述了预应力锚索在深基坑支护工程中的施工工艺及施工技术要点。

关键词:预应力锚索,基坑支护,施工工艺,技术要点

参考文献

[1]苏自约.岩土锚固技术的新发展与工程实践[M].北京:人民交通出版社, 2008.

[2]JGJ 120-1999, 建筑基坑支护技术规程[S].

6.深基坑预应力锚索施工工法 篇六

关键词: 基坑支护; SMW工法;H型钢;三轴水泥土搅拌桩;施工工艺

1工程概况

该工程,由A、B、C、D、E、F、G、H共8栋办公楼和一栋附属楼组成,呈矩形布局,AB楼之间、CD楼之间设连廊,建筑用地面积为75302.6m2,总建筑面积为336576m2,地下2层,地上最高19层,高度最高83.90m。商业配楼,层高三层,1层地下室。

2基坑支护方案的选择

2.1围护形式

采用Φ850mm三轴劲性水泥土搅拌桩作围护结构,内插300mm×700mm×13mm×24mmH型钢,插入基坑底以下6.5m~12m,共插入H型钢282根,水泥搅拌桩搭接250mm,H型钢间距1200mm。围护结构应用SMW工法进行基坑围护加1道型钢支撑组成的支护体系。

2.2支撑形式

基坑内采用1道钢支撑作为基坑稳定的支撑体系,采用2H600mm×300mm×12mm×20mm双拼型钢支撑。桩顶用钢筋混凝土圈梁支撑围檩,1道双拼型钢支撑搁置在围檩四周的砼牛腿上,形成了可靠的网格式基坑支撑围护体系。

2.3施工总流程

总体施工组织为钢支撑的安装与土方开挖、锚杆施工、降水井施工交叉进行。总原则是:SMW工法支护施工(包括围檩)→土方开挖到平支撑底标高→钢支撑平撑安装施工→井点降水→土方开挖→基础结构底板施工后→拆除钢支撑。

3 Φ850SMW工法施工工艺及质量保证措施

3.1 SMW施工工艺流程

施工工艺流程,应根据施工场地大小、周围环境等因素来安排。施工时不得出现冷缝,搭接施工相邻桩的施工间歇时间,应不超过10~16h,合理设计施工流程,确保安全。

①SMW搅拌机施工流程:材料进场、质量检验→桩基测量放样→开挖沟槽→设置导向定位型钢→SMW搅拌机就施工技术校核H型钢垂直度→插入型钢→固定型钢→施工完毕→搅拌机机械退场。

②为保证Ф850三轴水泥搅拌桩的连续性和接头的施工质量,达到设计要求的防渗要求,主要依靠重复套钻来保证。

3.2施工技术要点

①SMW工法水泥土搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备,桩型采用Φ850@600水泥土搅拌桩。

②水泥土搅拌桩,采用P32.5复合硅酸盐水泥,水灰比1.5,水泥掺入比20%。

③为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好钻具下沉及提升速度,钻机钻进搅拌速度一般在1m/min,提升搅拌速度一般在1.0~1.5m/min。施工时确保水泥土能够充分搅拌混合均匀。提升速度不宜过快,避免孔壁塌方等现象。桩施工时,不得冲水下沉。相邻两桩施工间隔不得超过12h。

④H型钢必须在搅拌桩施工完毕后3h内插入,要求桩位偏差不大于±20mm,标高误差不大于±100mm,垂直度偏差不大于0.5%。

⑤型钢须保持平直,若有焊接接头,接头处须确保焊接可靠。

⑥H型钢在地下结构完成后回收,故在成桩及浇筑围檩混凝土时施工单位应考虑相应回收措施。

3.3测量放线

①施工前,先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点,精确计算出围护中心线角点坐标(或转角点坐标),利用测量仪器精确放样出围护中心线,并进行坐标数据复核,同时做好护桩。

②根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位,并提请总包、监理进行放线复核确认。

3.4开挖沟槽

①根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线,用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽,沟槽宽度根据围护结构宽度确定,沟槽宽约1.2m,深度0.6~1.0m。

②场地遇有地下障碍物时,利用镐头机将地下障碍物破除干净,如破除后产生过大的空洞,则需回填压实,重新开挖沟槽,确保施工顺利进行。

3.5定位型钢放置

在平行沟槽方向放置两根定位型钢,规格为300×300,长8~12m,定位型钢必须放置固定好,必要时用点焊进行相互连接固定;H型钢定位采用型钢定位卡(见图1)。

3.6孔位放样及桩机就位

①在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线,按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。

②根据确定的位置,严格控制钻机桩架的移动就位,就位误差不大于2cm。

③开钻前应用水平尺,将平台调平,并且调直机架,确保机架垂直度不小于1/150。

④由当班班长统一指挥桩机就位,移动前看清上、下、左、右,各个方位的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正不当之处,桩机应平稳、平正。

3.7喷浆、搅拌成桩

①水泥采用P32.5级复合硅酸盐水泥,水泥浆液的水灰比1.5,水泥掺入比20%。

②施工的关键在于保证桩身的强度和均匀性。施工中应加强对水泥用量和水灰比的控制,确保泵送压力。

③根据钻头下沉和提升二种不同的速度,注入土体搅拌均匀的水泥浆液,确保水泥土搅拌桩,在初凝前达到充分搅拌,水泥与被加固土体充分拌和,以确保搅拌桩的加固质量。

④水泥浆液制备系统每一个时间段,电脑计量水和水泥的量。自动拌浆系统配制好的水泥浆液,输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。

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