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以大连红旗街道柳树村六队居民点改造项目25#~28#楼为例

2021-11-27马赟

中国建筑金属结构 2021年6期
关键词:锚索锚杆注浆

马赟

1.工程概况

项目规划总用地面积为57600.0m2,总建筑面积79575.0m2,建筑场地拟建31 栋住宅,其中1#~24#楼为多层建筑,层数地上1 层~3 层,局部有半地下车库,建筑面积1784.57 m2,框架结构;25#~31#楼为高层建筑,层数1层~18 层,建筑面积1784.57 m2,框架结构;32#~38#为半地下停车场及公建,地下停车场地下1层~2层,公建地上1层,建筑面积41019.55 m2,框架结构;1 座架空道路。拟支护范围为25#~28#楼西北侧(山坡一侧),边坡总平面呈“八”字形,边坡支护高度5.5m~14.0m,边坡总长度约166.0m,总支护面积约1500.0m2,该边坡安全等级为一级,支护性质为临时性支护,支护有效期为90d。边坡共分为2 段进行支护[1]。

2.场地条件

本建筑场地属剥蚀低丘地貌单元,位于低丘的南麓及东麓斜坡地段,地势呈北高南低,地形起伏较大,整体呈阶梯状,总体坡度较缓,坡度约5°,场地狭小,地下工程复杂,材料运输困难,对边坡支护要求较高。

3.设计参数选取

根据钻探资料,边坡地层由上至下划分为:

(1)素填土:黄褐色,灰褐色,稍湿,松散,主要由粘性土、板岩碎块等组成,表层含有植物根系,骨架粒径为1cm~13cm,大者大于13cm,含量10%~70%,为新近回填,平面分布均匀性差,压缩性高。

(2)含碎石粉质粘土:黄褐色,稍湿,可塑,石英质碎石含量10%~30%,呈棱角状、次棱角状,粒径20mm~40mm,无摇震反应,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等。

(3)强风化板岩:黄褐色,泥质变余结构,板状构造,其结构构造大部分被破坏,岩芯呈碎石土状,风化裂隙发育,属软岩,岩体极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ。

(4)中风化板岩:黄褐色,青灰色,泥质变余结构,板状构造,岩芯呈碎块状、短柱状,风化裂隙较发育,属较软岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级为IV 级。

本段边坡工程的安全等级为一级,边坡重要性系数取1.1。

4.地下水

地下水揭露区域位于高层建筑场地25#~31#楼,地下水类型属第四系潜水。第四系潜水含水层为素填土,属强透水层,主要由大气降水补给。勘察期间地下水稳定水位埋深1.90m~5.60m,水位标高为74.5m~77.99m。依据室内水质简分析资料显示:地下水化学类型为Cl-·SO42-·K+·Na+·Ca2+型水。根据《岩土工程勘察规范》(GB/50021-2001)(2009 版)附录G 第G.0.1 条判定该场地环境类型为Ⅱ类;并根据该规范第12.2.1-12.2.4 条及水质分析报告数据(按不利组合)判定该建筑场地内地下水对混凝土结构有微腐蚀性,在干湿交替情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性;在长期浸水情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性[2]。

5.边坡设计原则

(1)该段边坡为临时性边坡,边坡支护施工完成后有效使用期是90d,回填标高为93.2m。

(2)坡顶超载取值为30KPa。施工道路为单向单排道路,路面超载值为100KPa。

(3)本设计采用理正软件计算,圆弧滑动法进行计算的边坡安全系数大于1.30。

6.边坡支护结构形式

本边坡采用放坡+锚索及锚杆+挂钢筋网喷砼联合支护体系。

7.施工顺序与方法

(1)清坡:边坡需按图纸要求进行放坡处理,施工前应规整地形边界,浮土浮石必须清理干净,清理后要求边坡角度与设计图纸相符。

(2)以坡脚为基准线放线布置锚索(杆)孔位,宜设于天然凹坑处,但间距不应大于设计值的10%。

(3)自上向下钻凿锚索(杆)孔,局部岩石风化严重或裂隙发育严重,需同设计单位协商将锚索(杆)长度加长。

(4)安装锚索(杆)并注浆,清理锚索(杆)头并使其裸露长度为50cm~55cm。

(5)坡面绑扎钢筋网Φ6.5@200×200 双向,边坡坡面喷砼C20,厚度δ=100mm,保护层厚度不小于50mm,钢筋网与锚索、锚杆应有可靠的连接。

(6)待坡面喷砼强度达到其设计值后,安装锚头并对锚索施加预应力。

8.施工参数及要点

8.1 边坡开挖

边坡土石方开挖时、边坡坡形应严格按照图纸设计边坡坡脚角度进行修坡,边坡开挖过程中可采用人工机械开挖方法,严禁无序大开挖及爆破作业[3]。

8.2 锚索、锚杆

8.2.1 锚索、锚杆定位

(1)钻孔施工前按设计图纸放线确定锚杆位置,作上标记。

(2)水平方向的孔距偏差不大于50mm,垂直方向的孔距偏差不大于100mm。

(3)锚索材料为2×7Φ5(公称直径为15.2mm)钢绞线,锚杆为1Φ25(二级钢)钢筋,锚索、锚杆横向间距按图纸设计进行施工。

8.2.2 锚索、锚杆钻孔

(1)钻孔机具选择应满足支护设计对锚索、锚杆钻孔参数的要求。

(2)严格按设计要求的钻孔角度、孔深及孔径施工。

(3)孔深超过锚索设计长度不应小于0.5m,偏斜度不应大于5%。

(4)终孔后孔内残渣应清理干净。

8.2.3 锚索的制作和安装

(1)锚索杆体材料采用高强钢绞线fpy=1260N/mm(fptk=1860N/mm),锚 索分为锚固段、自由段和外锚段。

(2)锚索安放时应防止扭压、弯曲,杆体放入角度应与钻孔角度一致,每隔2.0m设对中支架,以保证其居于钻孔中心。

8.2.4 锚杆的制作和安装

(1)锚杆杆体材料采用HRB335 钢筋。锚杆为击入式锚杆。采用一端(外露段)为T 型的Φ25 钢筋,T 型锚头焊接严格按图纸要求焊接。

(2)锚杆安放时防止扭压、弯曲,杆体放入角度应与钻孔一致,每隔2.0m设对中支架。

8.2.5 注浆

(1)注浆前应清孔,清除锚孔内的积水和沉渣。注浆采用普通硅酸盐水泥,浆液强度等级为M30 水泥浆(水泥强度不应低于42.5MPa),浆液中须加入膨胀剂。

(2)注浆时,注浆管嵌入锚索支架内与锚索一同放入孔中,注浆管距孔底距离小于200mm,边注浆边提注浆管,直至孔口冒浆为止(需要时补浆)。

8.3 挂网喷射混凝土

(1)喷射混凝土前将坡面不稳定残土清理干净,保证坡面平整,然后进行编网、喷射混凝土。

(2)喷射作业应分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上,一次喷射厚度40mm~50mm;喷射混凝土时,喷头与受喷面应保持垂直,距离宜为0.6m~1.0m;喷射混凝土终凝2h 后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3h~7h。

(3)挂网喷射混凝土:混凝土强度等级为C20,厚度为80mm~100mm,钢筋网。

8.4 腰梁的制作及安装

(1)腰梁采用2Φ14 槽钢间隔100mm,两端分别采用2Φ16 钢筋焊接而成,Φ16 钢筋距槽钢两端100mm,腰梁中间焊接垫板(200mm×200mm×20mm),焊接为满焊。垫板中间留直径60mm 孔。

(2)腰梁承压板应安装牢固、平整,板面应与锚孔轴线垂直:承压面与边坡坡面间应用C30 砼填充,填充应密实。

8.5 锚索预应力张拉

(1)锚固体强度达到20Mpa 并达到设计强度的80 %后方能进行张拉。

(2)锚索按设计轴向力的1.05 倍超张拉,持荷5min~10min 后按设计轴向力的0.8 倍锁定。

9.主要监测结果及分析

本边坡周围环境较为复杂,在施工期间进行了全过程的监测,监测项目如下:

(1)支护结构顶部的水平和垂直方向的位移。

(2)支护结构顶部背后1.0H 范围内的地表裂缝(H 为边坡高度)。

(3)坡顶位移观测,应在每一典型边坡段的支护结构顶部设置不少于3个观测点的观测网,观测位移量、移动速度和方向,监测报警值为累计位移值≥0.3%H,变化速率5 mm/d(H 为边坡高度)。

(4)本边坡共设置了18 个监测点,分布于坡顶、锚头、马路、楼角,每天监测2 次,从监测数据统计分析情况看,随着边坡深度的不断开挖和锚索锚杆的锁定,在工程完工前,基本处于稳定变化和设计范围(50mm 之内),由于道路车辆及雨季雨水渗入极个别点位达到80mm,远远超出设计及规范值,由于边坡下面主体施工进度较快,虽然裂缝较大,但是已经回填至接近坡顶安全深度及坡度,没有安全隐患,后趋于稳定,未进行处理。

10 .总结

对于此类处于山坡开挖,回填等不同地层的边坡,采用了本支护方案,取得了很好的社会、经济、经验效果。

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