摘要:本文以常州三井某基坑支護工程為實例,介紹了預應力錨桿在深基坑支護中工藝技術的使用,預應力錨桿是一種深入土層深部的受拉桿件,一端錨固在圖層中,另一端與構筑物相連,通過對其施加預應力,以承受土壓力、水壓力或活荷載的拉力,控制土體位移,從而維護構筑物的穩(wěn)定。
1預應力錨桿的受力機理
隨著科學技術水平的不斷進步,預應力錨桿在深基坑工程中已得到廣泛的應用并取得了顯著的效果,包括深基坑支擋、地下室抗浮等。
預應力錨桿根據主動滑動面分為錨固段和非錨固段或者稱自由段。錨桿受力時,首先拉力通過拉桿與錨固段內水泥砂漿錨固體間的握裹力傳遞給錨固體,然后錨固體通過與土層孔壁間的摩阻力傳遞到整個錨固的土層中。很顯然,土層錨桿的承載能力與受拉桿件的強度、拉桿與錨固體之間的握裹力、錨固體和孔壁間的摩阻力等因素有關。
2工程概況
擬建場地位于常州市新北區(qū),擬建物為常州市新北區(qū)三井街道衛(wèi)生院原址重建項目醫(yī)療綜合樓,由常州市新北區(qū)三井醫(yī)院投資建設。
本工程結構±0.000相當于絕對標高(黃海高程)+6.000m,根據承臺底標高,該基坑挖深分別為7.45m、8.35m、9.35m、11.05m。
該基坑占地面積約5370㎡,周長約為280m。
本工程所涉及土層主要是①層素填土、②層粘土、③層粉質粘土夾粉土、④層粉砂夾粉土以及⑤層粉細砂層,孔隙潛水主要賦存在①層素填土中,承壓水主要賦存在④層粉砂夾粉土以及⑤層粉細砂層中。除電梯井位置外,其余部分基坑開挖深度約8.9~9.8m,坑底位于④層粉砂夾粉土中。
3基坑支護方案設計
由于基坑形狀復雜,基坑四周緊臨道路,道路中埋設電纜、煤氣、給排水等管道,并且離基坑邊緣較近,若采用常規(guī)的樁加撐方案,一是造價高(增加三分之一造價)、二是加撐拆撐施工周期長。綜合考慮各方面因素決定,基坑采用樁加預應力錨桿支護結構形式。
4、基坑預應力錨桿的應用
1.成孔
⑴.施工前,應充分核對設計條件、土層條件和環(huán)境條件,預計土錨施工可能帶來的影響;對所需原材料的型號、品種、規(guī)格及錨桿、錨頭等部件的加工質量應符合設計要求。
?、疲煽浊?,根據設計要求和土層條件,定出孔位,作出標記,并根據土層情況,選擇合理的施工方法。
?、牵@孔深度不得小于錨桿長度,鉆孔深度應較錨桿長度增加20~40cm。
?、龋卜佩^桿前,濕式鉆孔應用水沖洗,直至孔口流出清水為止。
2.桿體的組裝與安放
?、牛^桿錨筋采用1根D25二級鋼,組裝前鋼筋應調直,除油和除銹,桿體自由段應用塑料布或塑料管包裹,與錨桿體聯接處用鉛絲綁牢。自由端應按防腐設計要求進行處理。
?、疲摻罱宇^必需焊接時,其焊接長度應符合焊接規(guī)范要求。并排鋼筋的連接也應采用焊接。
?、牵劐^桿體每2~3m設一居中支架,一次注漿管與錨桿體虛扎,二次注漿管與錨桿體綁扎要牢固。
⑷.錨桿安放前應檢查桿體的組裝加工質量,確定桿體滿足設計要求時,方可插入孔中。
?、桑卜胚^程中,應防止錨桿體扭曲,注漿管應隨錨桿體一并放入孔內,注漿管端部距孔底50~100cm,桿體放入角度應與鉆孔角度保持一致。
?、剩畻U體插入鉆孔的深度不宜小于錨桿長度的95%,桿體安放后不得隨意敲擊和懸掛重物。
3.注漿
?、牛^桿注漿采用二次注漿工藝:第一次注漿工藝材料選用水泥漿,水灰比0.5,注漿壓力0.2~0.5MPa直至漿液從孔中溢出。在第一次注漿結束后2小時或水泥漿達到初凝狀態(tài)時進行第二次注漿,止?jié){塞采用柔性織物嚴密封堵,第二次注漿選用純水泥漿,水灰比0.45,注漿壓力為1.5~2.0MPa,達到注漿壓力1~2分鐘且孔口有冒漿現象時,即可結束注漿。
?、疲{液應攪拌均勻,隨攪隨用,漿液應在初凝前用完,并嚴防石塊、雜物混入漿液。
4、錨桿張拉鎖定:首先擰緊螺帽調直桿體,然后采用1.5米長長壁加力扳手張拉鎖定,一般加力擰進3~5道絲扣即能達到鎖定值要求,采用雙螺帽鎖定。
5、錨桿施工達28天齡期后,由業(yè)主委托有資質的第三方進行錨桿驗收試驗。
5、基坑監(jiān)測
通過現場基坑檢測,掌握基坑開挖過程中維護體及周圍土體的受力和變形情況,并有效指導施工,確保周圍建筑物及地下管線的安全。
1、監(jiān)測內容
?。?)周圍環(huán)境檢測,包括對周圍建筑物、道路路面、基坑坡頂的位移、傾斜、裂縫產生及發(fā)展情況。
?。?)支護結構側向位移(測斜):共布置8根測斜管,測斜管深度應超過支護樁樁底標高3米;
?。?)基坑外每邊布置三口水位觀測井,共計12口。
2、監(jiān)測要求
?。?)基坑監(jiān)測應由有監(jiān)測資質的單位嚴格按本設計要求,制定詳盡的基坑工程監(jiān)測方案,并報本設計單位審查確認后方可執(zhí)行。
?。?)監(jiān)測單位應充分理解設計意圖,并應在支護結構施工過程中結合現場條件合理布置監(jiān)測位置,并取得初讀數。
?。?)所有測試點、測試設備需在整個基坑支護施工過程中加強保護,以防損壞。
3、監(jiān)測內容報警指標
?。?)周邊管線:一般市政地下管線報警界限應根據管線單位及有關部門要求確定。
?。?)監(jiān)測內容報警指標。
6、結束語
對10m以上的深基坑支護工程采用預應力錨桿支護結構既降低了成本又縮短了工期,同時對基坑的變形控制較好,施工期間應加強對基坑土體及周圍建筑物的位移、沉降監(jiān)測的及時性和變化信息的精確性,有利于及時采取相應措施保證基坑施工和周圍建筑物的安全。
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