摘要:在支護(hù)工程之中,使用可卸式預(yù)應(yīng)力錨桿這種比較成熟的巖土工程施工技術(shù),可以較好對(duì)基坑以及邊坡進(jìn)行支護(hù)。本文主要簡(jiǎn)要探討了漿囊袋可卸式預(yù)應(yīng)力錨桿在深基坑圍護(hù)中的應(yīng)用
引言
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,預(yù)應(yīng)力錨桿在深基坑工程中已得到廣泛的應(yīng)用并取得了顯著的效果,包括深基坑支擋、地下室抗浮等。預(yù)應(yīng)力錨桿根據(jù)主動(dòng)滑動(dòng)面分為錨固段和非錨固段或者稱自由段。錨桿受力時(shí),首先拉力通過(guò)拉桿以及錨固段之內(nèi)水泥砂漿錨固體間的握裹力及時(shí)傳遞給錨固體,之后錨固體可以通過(guò)同土層孔壁之間的摩阻力進(jìn)而傳遞給全部錨固的土層之中。較為明顯的是土層錨桿的承載能力同受拉桿件的強(qiáng)度、拉桿,錨固體之間的握裹力、錨固體以及孔壁之間摩阻力等等因素相關(guān)。
1、工程概況
某地一建筑工程為一商品住宅地下室,總建筑面積大約在93775平方米。地上部分是10幢高層建筑,地下設(shè)一層整體車庫(kù),10幢高層建筑將使用大直徑的鉆孔灌注樁,車庫(kù)部分?jǐn)M采用預(yù)制管樁作為工程樁。而該工程±0.000相當(dāng)于黃海標(biāo)高6.15米,自然地坪取5.30,則是相對(duì)標(biāo)高是-0.85。地下室底板面標(biāo)高主要為-3.70、-5.35,局部為-4.00。地下室基礎(chǔ)底板厚度400,四周地梁厚800,單樁承臺(tái)厚800,多樁承臺(tái)厚1500,墊層厚250。綜合考慮,本基坑開挖面標(biāo)高主要為-7.10、-6.40、-5.45、-5.05、-4.75,開挖深度為6.25米、5.55米、4.60米、4.20米、3.90米。
本基坑屬二級(jí)基坑工程。
2、選擇基坑支護(hù)方案
因?yàn)榛拥钠矫姹憩F(xiàn)成正方型,其開挖涉及的土層主要分為雜填土、其層厚為0.70~3.30m,,粘質(zhì)粉土層厚為0.40~2.30m,粘土層的厚度為0.40~1.70m,淤泥質(zhì)粘土層厚為14.40~19.90m,在勘察期間測(cè)得場(chǎng)地穩(wěn)定地下水位埋深為0.60~1.50m,屬潛水類型,主要以大氣降水補(bǔ)給為主。地下水位年變幅為1.0~1.5m之間。綜合上述,本基坑工程的特點(diǎn)是:
?。?)本基坑普遍開挖深度3.90~6.25米,開挖深度一般;
?。?)本基坑開挖面積較大,南北向跨度約200米,東西向跨度約150米;
?。?)本基坑開挖范圍土層上部約3米主要為填土及粘質(zhì)粉土,其下為淤泥層,該層土性質(zhì)極差,層厚14.40~19.90,起伏較大,基坑坑底均落在該淤泥層中;
?。?)基坑南西北側(cè)均臨市政道路,道路下管線較多;而西側(cè)及南側(cè)道路的車輛荷載比較大,因此本基坑西側(cè)及南側(cè)的圍護(hù)是重點(diǎn)。
根據(jù)本基坑的開挖深度和周圍環(huán)境條件,主要可以選擇的圍護(hù)形式有:
?。?)水平內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu);
?。?)拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu);
?。?)斜內(nèi)撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)。結(jié)合地質(zhì)條件和工期較緊的特點(diǎn),最終選擇(2)拉錨式排樁墻圍護(hù)結(jié)構(gòu),拉錨式排樁墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨桿來(lái)提供支點(diǎn),也具有受力合理、變形易控制、對(duì)周圍環(huán)境影響小、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可在基坑中形成較大的挖土空間,大大方便挖土施工,加快施工進(jìn)度。但是常規(guī)錨桿的缺點(diǎn)是錨桿較長(zhǎng),存在大量超紅線的問(wèn)題,且在淤泥質(zhì)土層中的注漿可控性差,錨桿抗拔力小,施工質(zhì)量難以保證,為解決超紅線問(wèn)題,為改進(jìn)上述質(zhì)量控制不足,選用采用囊袋式預(yù)應(yīng)力錨桿。
3、可卸式預(yù)應(yīng)力錨桿的特點(diǎn)
3.1、適用的工程
可卸式預(yù)應(yīng)力錨桿適合在大型或者是特大型的基坑,因?yàn)轫胖慰缍却?,造價(jià)高,使用樁加錨的支護(hù)結(jié)構(gòu)具有較大的優(yōu)勢(shì);同時(shí)在軟弱地層、漿液易漏失地層應(yīng)用上也有很強(qiáng)的適應(yīng)性;或者是局部的臨時(shí)性加固工程之中。
3.2、可卸式預(yù)應(yīng)力錨桿的特點(diǎn)
漿囊袋注漿錨桿是普通錨桿的改進(jìn)產(chǎn)品,主要是依據(jù)普通的錨桿的施工方法,在鉆機(jī)成孔之時(shí)使用加漿囊袋和擴(kuò)孔注漿施工工藝對(duì)其進(jìn)行一定程度的改進(jìn),那么就可以形成的大直徑土層錨桿,通常直徑在25cm以上。而通常的注漿工藝則對(duì)地基之之中漿液的擴(kuò)散缺少有效的控制方法,但是使用漿囊袋之后,水泥漿注入漿囊袋之內(nèi),則漿液的擴(kuò)散就會(huì)受到漿囊袋的制約,如此就可以保證漿液在可控范圍(漿囊袋)之內(nèi)而擴(kuò)散。因?yàn)檐浲磷陨淼膹?qiáng)度比較低,漿囊袋則就可以土體之中依照設(shè)定的形狀來(lái)進(jìn)行擴(kuò)大,一般則可以做成圓柱狀錨桿體或者是數(shù)個(gè)間隔一定間距的圓柱狀錨桿體,而他們的直徑將會(huì)高于鉆孔直徑的一倍以上。
4、可卸式預(yù)應(yīng)力錨桿施工方法以及質(zhì)量控制
可卸式預(yù)應(yīng)力錨桿的施工工序包括制作、成孔、下錨、注漿、鎖定和拆除6個(gè)步驟,以下就每個(gè)工序進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹:
制作:漿囊袋采用土工布制作、PE管用于注漿,主筋采用7根φ5鋼絞線制作,主筋和承載頭采用螺旋式連接,絞線外套PVC套管。本錨桿可根據(jù)設(shè)計(jì)在工廠加工
成孔:采用為軟土地層特制的液壓造孔機(jī)造孔,在造孔過(guò)程中采用低轉(zhuǎn)速、快進(jìn)尺的施鉆工藝,具有成孔不縮徑,排土無(wú)殘留,下錨無(wú)阻礙的特點(diǎn)。
下錨:將制作好的錨桿插入已施工的孔洞中。
注漿:采用定量注漿法注漿,根據(jù)錨桿錨固段長(zhǎng)度計(jì)算用漿量,嚴(yán)格控制注入量,以保證漿囊充盈,質(zhì)量可靠,本項(xiàng)目采用42.5純水泥漿,水灰比0.55:1。
鎖定:在注漿完成10天左右,可進(jìn)行鋼絞線的張拉鎖定,錨桿鎖定后方可進(jìn)行下部土方的開挖施工。
拆除:將錨具拆除后,將鋼絞線沿解除方向(如逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn),將鋼絞線從錨固端脫離后,沿PVC套管向外抽出,回收后可再次使用。5、結(jié)語(yǔ)
漿囊袋可卸式錨桿因?yàn)椴捎昧四掖?,受力體的直徑得到有效控制,可通過(guò)計(jì)算注漿量來(lái)控制施工,且可根據(jù)設(shè)計(jì)受力需要,調(diào)整錨固體的長(zhǎng)度和直徑,結(jié)合預(yù)應(yīng)力鋼絞線,最大程度發(fā)揮單根錨桿的抗拔力,根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),一般可達(dá)1噸/米,與傳統(tǒng)的鋼管錨桿相比不僅大大提高設(shè)計(jì)參數(shù),減少錨桿數(shù)量和密度,也大大提高施工質(zhì)量的穩(wěn)定性,經(jīng)濟(jì)性自然顯而易見。因此漿囊袋可卸式錨桿有著比較高的推廣價(jià)值,尤其是錨固層為粘土和淤泥質(zhì)粘土的地質(zhì)條件下的大型建筑地下室、停車場(chǎng)、地鐵車站及地下工程等結(jié)構(gòu)的基坑支護(hù)之中,有廣闊的應(yīng)用前景。
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