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深基坑桩锚支护及工程应用研究

2016-05-14董经民

居业 2016年4期

董经民

[摘要]文章以某工程实例作为案例进行阐述,首先针对该工程的情况进行分析,并简单介绍了该工程周围的环境和地质情况,探究了有关坑基支护的相关技术细节以及施工过程中的突发状况和相对应的处理办法,希望凭借自身多年的施工经验,为该行业相关从业人员带来有价值的参考。

[关键词]深基坑锚桩支护;工程实例;技术细节

文章编号:2095-4085(2016)04-0079-03

深基坑中的护臂,是为了基坑当中的技术人员能够安全的进行施工生产,并且预防坑底和坑外的泥土发生位移,使正处于施工范围周边的建筑物与交通干线能够正常使用。因此,桩锚支护依靠其特有的优点成为常用的保障安全的深基坑支护方式。

1.工程实例简析

1.1工程基本情况

该工程位于某市的环街和公路之间的一角,由四栋超高层建筑与配套的地下停车场组合而成。在该工程当中,基坑的整体形状为L型,经测量数据显示,施工地段由上到下长度为230m,由左到右宽度为220m,坑基周围的总长度为920m。

经过对该工程的测量得到数据为:其标高为782.9m,工程基础底部高度为-14.7m,整个施工现场北部略高于南部。在施工现场中,据对标高的范围在779.57~783.11m当中,且在施工现场的东西南侧地面标高为+0.3m上下,所进行的基坑挖掘深度为1.5m。在该工程中,基坑支护构架的安全级别为1级,即需要支护构架桩顶产生形变的幅度需要低于30mm。

1.2施工现场的周围环境

在施工现场基坑的右边,右上角距离该城市新修建公路距离为3m,在公路地下,所掩埋的天然气管网、电缆等都与支护构架之间距离较近。因此,支护构架有着极高的变形质量需求。在施工基坑的左上角部分,地理海拔相对较高,基坑挖掘深度为15m。在该施工路段18m处,有一正在进行施工的建筑。在施工现场最下方,与该市的市中心步行街距离为30m,在离施工现场20m远处,有围墙进行隔离。在施工现场基坑左侧距离50m远处为该市的另一条步行街,该步行街有着较为广阔的范围,如图

1.3施工现场地质情况

按照地质检查报告数据显示,在施工现场中,地质情况分别为:

施工现场的第一层是人工填土层,人工填土层可以分成2个部分,其中一个部分为杂质土,此层土壤结构较为松散,且土壤均匀性很差,杂质土的厚度经过测量为3.6m;第二层为素填土,素填土中的主要成分为粉土和粘土,该层土壤经过测量,其平均厚度为3.2m。施工现场第二土层为粉土层,其厚度平均值为6.45m。第三层土质为粉细沙,其厚度平均值为2.09m。第四层为粉土层,其厚度平均值为6.6m。第五层为细沙,其平均厚度为24.05m。在施工现场出现的地下水种类为孔隙水,其主要来源是雨水。

2.施工现场中基坑支护的设计

针对施工现场的实际情况,在进行基坑支护设计过程之,选择了混凝土灌注桩桩锚支护体系为基坑支护的主要构架。

2.1灌注桩

灌注桩桩顶连梁经过测量,其高度为6.2m,在施工现场的右侧,左侧和下侧,灌注桩的直径为800mm,灌注桩的桩长度为17.5m;在施工现场的东北侧,其灌注桩的直径为900 mm,灌注桩的长度为20.5m。在进行此部分施工过程中,经过对混凝土强度的测试,显示混凝土的强度等级为C30。

开展土方的挖掘施工后,灌注桩之间使用挂网喷射混凝土的方法起到护面的作用,网片使用规格为100mm的预制网片。在土面上,进行混凝土喷射的厚度为80mm。在此项作业过程当中,要求混凝土的强度必须达到C20以上。

在施工现场左侧和下侧的支护手段为:卸载深度为4.5m,卸载平台的宽度为3.4m,施工现场边坡坡率为1:0.7,灌注桩的桩直径为800mm,桩与桩之间的间隔距离为1.4m,预应力锚索规划两排,如图2所示。

在施工现场右侧和右上侧使用的支护手段为:不进行卸载,三轴搅拌桩紧靠灌注桩进行施工,直到深度为-1.7m处,规划灌注桩的桩直径为800mm,桩与桩之间的间隔距离为1.3m,预应力锚索规划两排,如图3所示。

施工现场左上侧使用的支护手段为:基坑的挖掘深度为15m,卸载厚度为6.5m,卸载平台的宽度为2.5m。工程放坡坡率为1:0.3。使用土钉支护的方法,灌注桩的直径为900mm。桩与桩之间的间隔距离为1.2m。预应力锚索规划为三排。

2.2预应力锚索

在该工程施工现场坑基的右侧、下侧和左侧预应力锚索标注的高度依次是-8.2m、一儿-11.7m,预应力锚索的长度依次为24m和29m。在自由段,长度依次为8m和5m,锚固部分的长度依次为16m和24m,选择锚索的数量以此是3束与4束,所选择钢绞线的规格为1860级预应力,预应力拉伸规划大小为480千牛和750千牛,预应力拉伸的锁定值为280千牛和440千牛。

施工现场基坑座上部分预应力锚索所标注的高度依次分别是-6.9m、-8.9m和-11.4m。

所选用的预应力锚索的平均长度是19.5m,在自由段长度依次是9.5m、7.5m和6m,锚固部分的长度依次是10m、12 m和13.5m。预应力锚索抗拉伸能力规划大小为360千牛、410千牛和450千牛。所选择的锚索的规格均是1860级预应力钢绞线。

预应力锚索规划设计方案为锚索孔直径150mm,水平方向产生的夹角度数为15度,在成孔过程中要求使用套管进行跟进处理。在管内使用钻进技术时,所使用的水泥规格为P.042.5,一般为硅胶盐酸水泥。在配置时,水灰比需要控制在0.45左右。使用二层劈裂注浆技术时,水泥的用量标准不可低于80kg/m,工程中钢腰梁选择双肢25B型规格槽钢。

2.3预应力锚索相关施工技术要点

(1)在锚索成孔过程中一定要使用套管跟进,管中成孔技术。在进行下方预应力施工作业过程中,需要一次性完成注浆作业之后才能进行套管的拔出任务。在锚索成孔过程中,使用间隔成孔方式进行相关的施工作业。

(2)预应力锚索下料长度一定要超过所规划孔深1.5m左右,并每间隔2m修建一个定位支架,锚索在进行注浆凝固过程中,其形成的保护层平均厚度在10mm以上。同时,注浆管在进行下方作业时,必须保证其已经下放到底部。开展第二次注浆作业时,在自由段中,管材需要选择钢管。在钢绞线当中,自由段位置部分要进行黄油的涂抹工作,且需要使用塑料材质的套管对多自由段位置的钢绞线进行包裹,以求达到隔离钢绞线的目的。

(3)在施工过程中能够选择腰梁的规格需要为25B双槽钢,在进行腰梁与缀板之间的连接时,必须使用焊接的方式开展连接。

(4)二次劈裂注浆作业开始前,需要针对固结体的自身强度进行检查,至少需要固结体的强度能够达到5兆帕以上,才可以开展劈裂注浆作业。

在此项工程施工过程中,对施工路段必须针对地下水进行合理的控制,因此在施工现场进行了止水帷幕的搭建,并在基坑中建立管井进行降水作业等,以此来对工程当中的地下水进行控制。

3.施工过程突发状况的处理及对应

(1)在施工现场基坑的右侧,存在有较多的地下管道,且地势整体偏低,使得降雨时很容易在此处形成较为严重的积水现象。针对这一状况,设计使用了多增加一排预应力锚索的办法,有效对基坑产生严重变形的情况进行了解决。

(2)在施工现场基坑下侧进行预应力锚索成孔注浆作业的过程中,突然出现了一定程度的沉降和形变,通过分析发现,其重要原因是由于施工现场地表层的土壤为结构极为松散的杂质土,加之在第二次注浆作业过程中,量过大,从而产生了形变和沉降。因此在进行注浆作业过程中使用隔孔施工的办法,并减少注浆量,使该突发状况得到了较为妥善的解决。

(3)在施工现场基坑的右上侧,预应力锚索工作场地地质状况为细沙层,在进行成孔作业过程中,孔中出现沙涌现象,并诱发了地面的大面积沉降。通过使用套管跟进、管中成孔技术,在成孔作业完成之后快速对预应力锚索进行下放,并开展注浆作业,使该突发状况得到妥善处理。

4.结语

在深基坑桩锚支护施工过程中,必须严格遵守施工相关条例,并在施工作业的前期,做好相关的数据检查准备,保证工程在进行施工过程中的整体安全性,以获得更高的经济价值。