摘要:由于工程造價(jià)及施工工期的需要,PHC預(yù)應(yīng)力管樁錨索支護(hù)技術(shù)逐漸推廣應(yīng)用,采用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁施工與預(yù)應(yīng)力錨索組成支護(hù)體系,有利于節(jié)能降噪,同時(shí)支護(hù)效果良好,縮短了施工工期,節(jié)省了施工費(fèi)用。
1.問(wèn)題的提出
隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,土地資源日益緊缺,二線城市建設(shè)涌現(xiàn)出大量超深和超高層建筑,為了充分利用地下空間來(lái)滿足使用功能和人防工程的需要,基坑工程呈現(xiàn)出場(chǎng)地緊湊、工程距離近、基坑深度越來(lái)越深、規(guī)模和尺寸大的特點(diǎn),深基坑施工作為大型和高層建筑施工中極其重要的環(huán)節(jié),為確?;又車盎又ёo(hù)體系的安全和施工進(jìn)度,選擇技術(shù)可行、造價(jià)合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)方案成為重要的前提。
HPC預(yù)應(yīng)力管樁錨索基坑支護(hù)技術(shù)作為一種新的基坑支護(hù)形式,具有環(huán)保降噪、結(jié)構(gòu)可靠,經(jīng)濟(jì)合理,施工安全,施工速度快的特點(diǎn)該技術(shù)在我公司施工的某工程深基坑支護(hù)中得到了很好的應(yīng)用,取得較理想的支護(hù)效果。
2.技術(shù)原理
2.1PHC預(yù)應(yīng)力管樁采用靜壓施工現(xiàn)場(chǎng)施工無(wú)噪音,且不允許接樁處理。
2.2基坑以上管樁采用C40微膨脹砼進(jìn)行灌芯處理,有效改善預(yù)應(yīng)力管樁的抗彎和防止管樁的開裂。
2.3隨基坑開挖在樁頂設(shè)置冠梁連接,樁身設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索及工字鋼腰梁與邊坡土體拉結(jié),并在樁間掛鋼筋網(wǎng)片噴射砼形成支護(hù)休系,同時(shí)用高壓旋噴樁超前加固樁間土。
3.施工技術(shù)
3.1工藝流程
施工準(zhǔn)備、場(chǎng)地平整→測(cè)量放線→壓樁→第一步挖土→冠梁施工→分步分段挖土→樁間掛鋼筋網(wǎng)片噴射砼→錨索成孔、注漿→設(shè)置腰梁→錨索張拉→下一步挖土→基坑監(jiān)測(cè)
3.2操作要點(diǎn)
3.2.1施工準(zhǔn)備
熟悉設(shè)計(jì)圖紙,明確基坑深度、樁長(zhǎng)、樁間距、樁頂標(biāo)高、冠梁及腰梁位置標(biāo)高、錨索間距及深度等設(shè)計(jì)參數(shù)。確定合理的開挖、支護(hù)施工順序和施工方案。
施工場(chǎng)地大致平整,清除現(xiàn)場(chǎng)雜物。
3.2.2測(cè)量放線
根據(jù)建筑定位坐標(biāo),放出樁位控制線,灑出樁位點(diǎn),并將標(biāo)高引入施工現(xiàn)場(chǎng)。
3.2.3壓樁
壓樁前先確定壓樁順序,采用隔一樁跳打,鄰樁施工間隔時(shí)間不少于24h。壓樁時(shí)根據(jù)放出的樁位點(diǎn)把樁機(jī)就位,壓樁應(yīng)樁位準(zhǔn)確、樁身垂直,把樁壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高,樁位偏差不應(yīng)大于50mm,垂直度偏差不大于0.5%。
3.2.4挖土及冠梁施工
打樁完成后,沿支護(hù)樁挖土至樁頂標(biāo)高以下100mm,留出冠梁施工的工作面。將管樁樁芯內(nèi)土清至基坑深度以上,并用C40膨脹砼填芯,頂部2.5m插筋與冠梁相連。
冠梁施工完畢后進(jìn)行基坑挖土,基坑挖土應(yīng)分步分段進(jìn)行,挖土后及時(shí)進(jìn)行后續(xù)支護(hù)施工。
3.2.5樁間掛鋼筋網(wǎng)片噴射砼
在噴射砼前,進(jìn)行人工修整樁間土體,清除虛土,掛網(wǎng)鋼筋采用Ф6.5@200×200mm。噴射砼強(qiáng)度等級(jí)不低于C20,噴射砼時(shí),噴頭與受噴面應(yīng)盡量垂直,保持0.8~1.2m的距離。噴射作業(yè)應(yīng)分段進(jìn)行,同一分段內(nèi)應(yīng)自下而上進(jìn)行噴射,同時(shí)要在坡面上設(shè)置厚度標(biāo)尺,噴射混凝土終凝2h后,澆水養(yǎng)護(hù)7天。
3.2.6錨索施工
鉆機(jī)應(yīng)在錨孔定位前準(zhǔn)確就位,墊平底座,控制鉆桿的傾斜角度,確保偏差不應(yīng)大于2°,高差不超過(guò)30mm,超過(guò)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確校核。成孔施工前要做好準(zhǔn)備:在場(chǎng)地中選擇合適位置挖置排水溝,防止泥漿隨意排放,避免造成工期延誤。施鉆時(shí)要先標(biāo)示孔位后方準(zhǔn)下鉆,孔位偏差的控制最大不得大于100mm,初鉆時(shí)先采用小功率鉆進(jìn),鉆入要緩慢,在鉆進(jìn)大約達(dá)到500mm深后,將鉆孔方向進(jìn)行校正,然后保持全功率鉆進(jìn)。鉆孔深度控制利用鉆桿上提前所作出的刻度標(biāo)記,鉆孔深度控制應(yīng)大于錨索有效長(zhǎng)度,但不大于設(shè)計(jì)孔深200mm。鉆機(jī)在逐步的鉆進(jìn)過(guò)程中,要根據(jù)地質(zhì)情況及時(shí)對(duì)泥漿性能做出調(diào)整。當(dāng)鉆入至粘土層時(shí),調(diào)整泥漿比重為1.05×103Kg/m3~1.1×103Kg/m3;當(dāng)鉆入至砂層時(shí),泥漿比重調(diào)整為1.2×103Kg/m3~1.3×103Kg/m3。的鉆機(jī)鉆進(jìn)速度調(diào)整為0.3~0.5m/min,而退出速度控制在0.5~0.6m/min。為確保清孔質(zhì)量,要控制機(jī)械和清孔時(shí)間,使用大泵量的往復(fù)式壓漿泵進(jìn)行清孔,至少要3~5min,直至將孔內(nèi)的沉渣和附著在孔壁的泥皮全部沖洗干凈,檢查孔底的沉渣厚度不大于300mm。
錨桿自由段提前進(jìn)行處理:先涂刷防銹油,然后在外面包裹不少于二層的塑料薄膜,保證能夠隔離注入的水泥凈漿體和鋼絞束,從而控制錨桿自由段在拉力的作用下,能夠充分的進(jìn)行彈性拉伸,可以將預(yù)應(yīng)力及時(shí)有效的傳遞至錨固段。錨桿制作過(guò)程中,設(shè)置定位架來(lái)定位錨桿錨固段,定位架設(shè)置間距為2m,外徑要小于鉆孔直徑10mm。錨索插入時(shí)要熟悉各孔的孔向,方便桿體順利插入,一次性到位。插桿進(jìn)行要求勻速、緩慢,避免擾動(dòng)桿體,防止注漿不密實(shí)或漿液下掉。
將第一次注漿分為兩段:錨固段注漿和自由段注漿。錨固段注漿應(yīng)沿著鉆桿注漿,通過(guò)鉆桿將水泥漿液送到錨孔的底部。從開始0.5MPa注漿壓力,然后逐漸加大到2.0MPa的注漿壓力;使得水泥漿液能夠從鉆頭底部順著已擾動(dòng)的地層包裹、充填錨固段的錨桿。在灌注水泥漿至錨桿的自由段附近時(shí),注漿停止,同時(shí)開動(dòng)鉆機(jī),將上部的鉆桿卸掉。然后開始對(duì)自由段注漿,注漿壓力控制在0.5MPa,隨著水泥漿液灌注的上升,將一次注漿管慢慢拔出,并起拔孔內(nèi)套管。兩次注漿的時(shí)間間隔應(yīng)控制在8~12h為宜。第二次注漿的初始?jí)毫?.5MPa,保證注漿升高,直到漿液注不進(jìn)去為止。注漿過(guò)程灌漿速率的控制采用穩(wěn)定的低~中等,在全過(guò)程灌漿中逐漸將壓力提高,使?jié){液逐漸擴(kuò)散向土體。注漿后應(yīng)有不應(yīng)少于15天的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
3.2.7腰梁施工
采用工字鋼制作,與管樁間采用C30砼墊縫,防止工字鋼剪壞管樁。錨索的張拉要依靠強(qiáng)度來(lái)選擇,應(yīng)在錨固體強(qiáng)度大于15MPa,并不小于預(yù)定強(qiáng)度的75%進(jìn)行張拉。首先進(jìn)行預(yù)張拉,先設(shè)10%的預(yù)定軸向力,保證各部位接觸緊密。然后在逐步的張拉中按照預(yù)定荷載逐級(jí)加荷,逐級(jí)控制為10%,每級(jí)加荷要觀測(cè)5min以上的時(shí)間,確保變形穩(wěn)定后再進(jìn)行下一級(jí)荷載的張拉,最后在加載到預(yù)定荷載,保持變形穩(wěn)定10min后,卸荷至80%預(yù)定值鎖定。
3.2.8基坑監(jiān)測(cè)
為了保證周邊建筑物、道路、地下管線及支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的安全,在基坑開挖期間設(shè)置位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)25個(gè),基坑邊地面沉降點(diǎn)8個(gè),對(duì)周邊20m范圍內(nèi)建筑物和重要管線進(jìn)行沉降和水平位移監(jiān)測(cè)。
土方開挖期間,必須對(duì)基坑的位移進(jìn)行每日觀測(cè),包括基坑邊坡土體頂部水平位移和支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)移,確保每日不少于一次觀測(cè)。在基坑開挖深度逐漸挖深或發(fā)現(xiàn)坑壁土體變形發(fā)展較大時(shí),必須加大監(jiān)測(cè)頻率;如發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)急劇發(fā)展的變形或有破壞預(yù)兆時(shí),對(duì)變形情況必須加密監(jiān)測(cè),表示采取有效措施,避免造成人員傷亡和損失。
4.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及要求
4.1預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)標(biāo)高準(zhǔn)確,樁位偏差不應(yīng)大于50mm,垂直度偏差不大于0.5%。
4.2用于錨索制作的原材料,包括錨具、鋼絞線、注漿管以及支架都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)應(yīng)檢查其出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告,進(jìn)場(chǎng)后按照規(guī)范要求見(jiàn)證取樣并及時(shí)送檢,合格后方可使用。
4.3控制錨索孔位允許偏差:水平偏差不大于20mm,垂直誤差小于10mm,在鉆頭鉆進(jìn)的進(jìn)程中,及時(shí)對(duì)程控角度進(jìn)行測(cè)量,間隔每5m測(cè)量一次,鉆孔的底部偏斜尺寸不應(yīng)大于錨桿的3%。
4.4注漿漿液攪拌均勻,隨攪隨用,漿液保證在初凝前用完,并嚴(yán)防石塊和雜物等混入。若注漿出現(xiàn)間歇,必須采取措施。實(shí)際注漿量不得少于錨桿的理論計(jì)算量,即注漿充盈系數(shù)不得小于1.0。注漿體終凝前嚴(yán)禁擾動(dòng)錨桿。
5.結(jié)語(yǔ)
太原市寫字樓工程,建筑面積111525㎡,地下三層,基坑開挖面積東西長(zhǎng)183.5米,東西寬85米,基坑開挖深度15m,降水控制深度14.5米,水位降深7.9米,基坑支護(hù)采用PHC預(yù)應(yīng)力管樁錨索支護(hù)施工技術(shù),基坑支護(hù)可靠,保證施工安全,可加快工程進(jìn)度。施工過(guò)程中對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果表明基坑變形量在規(guī)定范圍內(nèi),周圍道路及地面未出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,實(shí)施效果理想。管樁作為支護(hù)樁使用,有待于進(jìn)一步研究其抗剪性能的提高。
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