摘要:隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,土地資源日益緊張,為了提高土地利用率,工業(yè)與民用建筑工程不斷向著縱深方向發(fā)展,深基坑作業(yè)項(xiàng)目越來越多。在深基坑作業(yè)以及邊坡防護(hù)施工中,土層錨桿技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,本文將對土層錨桿技術(shù)在工民建工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。
土層錨桿技術(shù)在深基坑支護(hù)、邊坡防護(hù)等工程中應(yīng)用越來越廣泛,具有結(jié)構(gòu)輕巧、受力合理、工期短、成本造價(jià)低等特點(diǎn),既可以作為臨時(shí)支護(hù),也能夠作為永久性基礎(chǔ),在工民建工程中具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
1在施工中土層錨桿技術(shù)問題與防治手段
1.1錨桿頭漏水問題及防治
在實(shí)施深基坑支護(hù)的過程中,錨桿頭產(chǎn)生滲水情況是非常多的。滲水的原因主要有:
1.1.1基坑外存在較高地下水位;
1.1.2地層裂隙水及承壓水。滲水通道形成的原因是:
(1)鎖定錨桿張拉中,因改變了孔壁地層與注漿體、桿體的形狀而裂開了縫兒。
?。?)使用基坑時(shí),因應(yīng)力輕松或出現(xiàn)變形等導(dǎo)致裂隙。
?。?)灌漿的過程中沒有將孔口密封嚴(yán)實(shí)。
滲漏水問題緊要時(shí)會(huì)使基坑內(nèi)正常工作受到影響,嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)對地下管線、四周道路及建筑物造成危害,必須實(shí)施有效辦法進(jìn)行封堵;對滲漏水問題要徹底根治,只有在基坑變形全部穩(wěn)定后才能夠做到。通常是在地下室襯墻施工的過程中開展。堵漏方式是:從漏水通道開始,將其鑿開,先把注漿管兩條用砂漿預(yù)先埋設(shè)進(jìn)去引水,等砂漿至一定強(qiáng)度時(shí),再利用預(yù)先埋設(shè)的這兩條管進(jìn)行壓力注漿將漏洞堵塞。
1.2錨桿預(yù)應(yīng)力松弛問題及防治
錨桿應(yīng)力松馳原因。錨固體四周土體受力后出現(xiàn)土體流變,以及土體與錨固體的分界面在受力后出現(xiàn)相對的移動(dòng),這是引起錨桿應(yīng)力松弛的主要原因。對于深基支護(hù)中的錨桿,導(dǎo)致其應(yīng)力松弛的原因有:
1.2.1因設(shè)計(jì)不夠合理,自由段太短,難以滿足要求,導(dǎo)致錨固段的一部分停留在滑坡裂縫面內(nèi)的主動(dòng)區(qū),土方挖出并運(yùn)走后產(chǎn)生負(fù)摩阻效應(yīng)致使應(yīng)力松弛;
1.2.2全孔注漿方式施用的過程中,在土方被挖出并運(yùn)走后自由段內(nèi)砂漿體就會(huì)產(chǎn)生負(fù)摩阻力;
在正式施工前必須對錨桿進(jìn)行試驗(yàn),利用試驗(yàn)對初步設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整,針對土層地質(zhì)條件和不同工藝明確制定適合的錨桿直徑和長度;出現(xiàn)鋼筋無法下放到孔底時(shí),要將鉆孔超深0.3~0.5米;選用的注漿泵應(yīng)具有較大的壓力和流量;對于在受力上有比較高要求的工程,可以研究實(shí)施多次分層注漿的方法(要增加注漿管的埋設(shè)數(shù)量);補(bǔ)打錨桿要選擇在適當(dāng)?shù)牡胤?;在原錨桿附近的地基要采用灌漿實(shí)施處理。永久性錨桿在預(yù)應(yīng)力施加或受力時(shí),鋼筋要從錨桿中拔出。為此,在將油脂涂在自由段鋼筋以前,包裹好錨固段鋼筋,并在安設(shè)鋼筋以前對錨固筋表面的清潔予以保證,用蒸汽清洗沾有油脂的錨固筋;焊接質(zhì)量要求非常高,假如應(yīng)用鋼索,就可以杜絕接頭和焊接;導(dǎo)正器安設(shè)在鋼筋的頭部,方便往下放置鋼筋,特別是斜孔;對鋼筋的焊接垂直度要予以充分保證,要順直堆放現(xiàn)場鋼筋。
2錨桿施工技術(shù)及質(zhì)量控制
2.1鉆孔方式。土層錨桿的鉆孔工藝非常重要,它影響支護(hù)工程的全部成本、土層錨桿的效率及承載力。所以,根據(jù)土質(zhì)的特點(diǎn)對鉆孔方法進(jìn)行科學(xué)選擇,對土層錨桿的質(zhì)量和減少工程成本具有重要意義。
(1)螺旋鉆孔干作業(yè)法。在穩(wěn)定性都較好的砂土以及沒有地下水前提下的黏土、密實(shí)性、粉質(zhì)黏土等地層適用于該方法。
(2)清水循環(huán)鉆孔法。這在實(shí)際工程中最廣泛應(yīng)用的方法,軟硬土層都可以,然而有一個(gè)條件,要求有配套的排水循環(huán)系統(tǒng)。部分施工單位圖簡單,只把排水系統(tǒng)設(shè)置在施工現(xiàn)場,缺少水系統(tǒng)的重復(fù)利用裝置。在開展軟黏土成孔中,假如不需要跟管鉆進(jìn),要把1米~2米的護(hù)壁套管放入鉆孔孔口的位置,可以預(yù)防孔口處土層坍塌。
2.2安放拉體
土層錨桿用的拉桿,常用的有鋼絞線、鋼管、鋼絲束和粗鋼筋。其選擇通常以當(dāng)時(shí)的材料狀況和土層錨桿的承載力,承載能力不大的條件下,粗鋼筋多用;具有較大承載能力的情況下,鋼絞線多用。
2.2.1鋼筋拉桿。由多根或單根粗鋼筋組合而成鋼筋拉桿,假如是多根鋼筋就要進(jìn)行電焊或綁扎使其連成一體。為了在鉆孔的中心安置拉桿鋼筋,以及為了使錨固體與錨固段拉桿的握裹力增加,應(yīng)把定位器設(shè)置在拉桿表面上,設(shè)置距離應(yīng)為1.5米~2.0米一個(gè)。用細(xì)鋼筋對鋼筋拉桿定位器進(jìn)行加工制作,夾角布置在120°的鋼筋拉桿軸心上,鉆孔直徑應(yīng)大于外徑1厘米。
2.2.2鋼絞線拉桿。鋼絞線拉桿的柔性及在鉆孔中沉放上更進(jìn)一步,多應(yīng)用于承載能力較強(qiáng)的土層錨桿中。應(yīng)用錨固段鋼絞線的過程在要對其表面的油脂進(jìn)徹底清理,使之與錨固體砂漿粘結(jié)有所保證。對鋼絞線在自由段部分采取措施進(jìn)行防腐,要套以聚丙烯防護(hù)套等。對鋼絞線拉桿的定位架提出特別要求,要求其是特制的。錨桿體放置的過程中,有些問題必須注意,桿體要避免壓彎、扭曲。注漿管放入孔內(nèi)的時(shí)候要與錨桿一起,管端到孔底的距離為5-10厘米,放入桿體的角度要保持與鉆孔傾角相同,桿體安好后要保證其在鉆孔中心不動(dòng);一旦發(fā)現(xiàn)孔壁坍塌,透孔、清孔應(yīng)重新進(jìn)行,直至錨桿順利送入為止。
2.2.3鋼絲束拉桿。鋼絲束拉桿的特點(diǎn)非常明顯,沉放方便、柔性較好。施工時(shí)需要理順捆緊它的自由段,并采取措施進(jìn)行防腐。允許在特制護(hù)管內(nèi)將鋼絲束拉桿的自由段插入,可以一起澆筑錨固段和孔壁與護(hù)管間的空隙。
2.3灌槳
在土層錨桿施工中灌漿是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。施工的過程中,有關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)記錄下來,準(zhǔn)備以后查用。灌漿的主要功能是:產(chǎn)生錨固段,在土層中固定錨桿錨;部門鋼拉桿腐蝕;對土層中的裂縫和孔隙進(jìn)行充填。灌漿方法分為兩種:一次灌漿法和二次灌漿法。應(yīng)按照設(shè)計(jì)的要求對灌漿材料進(jìn)行確定,通常宜選用1-1:2的水泥:砂,0.38-0.45的水灰比,0.40-0.45的水灰比或水泥砂漿的純水泥漿,必要的條件下可將摻合料或外加劑加入一些。加工漿液的時(shí)候應(yīng)攪拌均勻,過篩,當(dāng)時(shí)用當(dāng)時(shí)攪,要在初凝前用完漿液,要使注漿管路保持通暢。
2.4錨固與張拉
結(jié)束灌注后,需要進(jìn)行7天到8天的養(yǎng)護(hù),當(dāng)砂漿能達(dá)到百分之七十到百分之八十的強(qiáng)度時(shí),張拉錨固才可以進(jìn)行。另外進(jìn)行張拉的只能是有預(yù)應(yīng)力要求的錨桿。張拉應(yīng)力通常是75%~80%的設(shè)計(jì)錨固力。
2.4.1正式張拉錨桿前,應(yīng)該采用設(shè)計(jì)拉力的百分之十到百分之二十,對錨桿進(jìn)行1到2次預(yù)張拉,對各部的位緊密接觸予以保證;
2.4.2宜采用“跳張法”張拉,即隔二拉一;
2.4.3應(yīng)分級(jí)加載正式張拉,每級(jí)加載后維持0.3厘米,并將伸長值記錄下來,直至80%的設(shè)計(jì)錨固力;最后應(yīng)維持5min一級(jí)荷載,并將伸長值記錄下來;
2.4.4錨桿預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)的損失不明顯的情況下,可將錨桿鎖住;假如鎖定后發(fā)現(xiàn)應(yīng)力損失明顯,必須重新張拉。
3結(jié)語
目前土層錨桿技術(shù)的發(fā)展已非常成熟,然而按照實(shí)際的工程狀況加以改進(jìn)還是很有必要的。高層建筑土層錨桿施工技術(shù)的關(guān)鍵就是錨桿施工質(zhì)量的高低,實(shí)施錨桿工程前,應(yīng)將安全技術(shù)對施工人員進(jìn)行交底,一旦在施工時(shí)碰到與地質(zhì)資料不符的情況,要馬上反映上去。所以具體情況具體分析,要特別關(guān)注施工中的細(xì)節(jié),在施工過程中技術(shù)要隨時(shí)改進(jìn),使支護(hù)工程的質(zhì)量及安全得以保證。
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