預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用

【摘要】隨著新時(shí)期建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，基坑工程中采用的支護(hù)技術(shù)也趨于多樣化。預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻支護(hù)是近年來發(fā)展起來用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新型擋土結(jié)構(gòu)，由普通土釘墻與預(yù)應(yīng)力錨桿有機(jī)組合而成，憑借其技術(shù)先進(jìn)、施工簡便、經(jīng)濟(jì)合理、綜合性能突出等特點(diǎn)在基坑工程中被廣泛采用。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力錨桿；復(fù)合土釘墻；支護(hù)技術(shù)；基坑工程

1、工程概況

本工程位于大連市沙河口區(qū)勝利路南側(cè)、太原街西側(cè)、馬欄河?xùn)|側(cè)，占地面積22500㎡，總建筑為258968㎡。地下室共四層，面積為74468㎡，主要是車庫，地下四層設(shè)人防；裙樓地上1～3層，為商場。共計(jì)4棟塔樓，A塔樓地上49層，建筑高度202.35m；B塔樓地上18層，建筑高度81.05m；C塔樓地上35層，建筑高度126.8m；D塔樓地上13層，建筑高度62.55m；地上總建筑面積為184500㎡。除C樓是公寓外，其余各塔樓均為辦公寫字樓。

2、工程地質(zhì)及水文條件

勘察期間，在場地內(nèi)勘探孔內(nèi)均揭露地下水。地下水位埋深較淺，穩(wěn)定水位埋深為6.00m—6.90m，標(biāo)高區(qū)間位-1.31m—-1.08m，地下水類型為潛水。

3、施工工藝

3.1 工藝的選擇

本工程南北方向長約240m，東西方向約82m，且西臨太原街，北臨勝利路，無法放坡，基坑開挖必須采取支護(hù)措施。我司根據(jù)場地工程地質(zhì)條件、土層力學(xué)計(jì)算指標(biāo)及周圍建筑物情況，經(jīng)多方案支護(hù)形式技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，決定采用以預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻技支護(hù)術(shù)為主的支護(hù)結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力錨桿土釘墻復(fù)合體可提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受坡頂超載的能力，所用施工設(shè)備簡單，占用施工場地小，而且可隨基坑開挖逐次分段實(shí)施作業(yè)，該方案可行、安全且經(jīng)濟(jì)。

3.2 工藝原理

在土體中設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿，其排列成空間骨架，形成了能提高原位土強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性的復(fù)合土體。系由密集的錨桿、被加固的原位土體、噴射細(xì)石混凝土面層和必要的防水系統(tǒng)組成支護(hù)體系，與土體共同承擔(dān)荷載，起約束變形的作用。

3.3 工藝流程

放線定位→支護(hù)樁、冠梁施工→施作截水帷幕→分層開挖→噴射第一道混凝土→預(yù)應(yīng)力錨桿鉆孔、安裝→腰梁施工→掛鋼筋網(wǎng)→噴射第二道混凝土→養(yǎng)護(hù)達(dá)到要求強(qiáng)度→預(yù)應(yīng)力張拉→進(jìn)行下層開挖

3.4 工藝要點(diǎn)

3.4.1 施工前準(zhǔn)備工作

a 認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)范，熟悉設(shè)計(jì)圖紙，以書面形式讓甲方出據(jù)地下障礙物、管線位置圖，了解工程的質(zhì)量要求以及施工中的監(jiān)控內(nèi)容，編寫施工方案。

b 施工前應(yīng)確定基坑開挖線、軸線定位點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)、變形觀測點(diǎn)等，并在設(shè)置后加以妥善保護(hù)。

c 組織項(xiàng)目管理小組及專業(yè)施工隊(duì)伍，對(duì)施工人員進(jìn)行班前技術(shù)、安全交底，并完成上報(bào)審批程序。

d 按照施工方案選擇施工機(jī)具與工藝，井檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，安排現(xiàn)場水、電、照明及施工工作面，材料進(jìn)場后做好原材料的檢驗(yàn)與混凝土、水泥漿的試配

3.4.2 支護(hù)樁、冠梁的施工

a 支護(hù)樁采用機(jī)械成孔灌注樁，樁徑0.8m，樁距1.5m、1.6m。

b 鋼筋籠每隔1.5m設(shè)置一道16加勁箍，采用吊車整體吊入樁孔。

c 樁位偏差不宜超過50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%。

d 排樁宜隔樁施工，應(yīng)在灌注砼24h后進(jìn)行鄰樁施工，樁底沉渣不宜超過200mm。

e 冠梁施工前，應(yīng)將支護(hù)樁樁頂浮漿鑿除清理干凈，裝訂以上出露鋼筋錨固長度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.4.3 開挖、整理坡面

基坑周邊土方開挖應(yīng)結(jié)合樁及錨桿施工進(jìn)行，每層土方應(yīng)開挖至錨桿標(biāo)高下0.50m，嚴(yán)禁超挖，錨桿張拉施工完成后，方可進(jìn)行下層土方開挖施工。

a 放坡處要保證放坡角度在設(shè)計(jì)方位內(nèi)，坡面光滑、整潔。

b 放坡角度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的要進(jìn)行專門處理。

3.4.4 初噴混凝土

為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌，凡挖好的坡面需立即進(jìn)行混凝土噴射，以使表層固結(jié)。

a 噴射混凝土施工前先將坡面不穩(wěn)定的碎石、殘土清理干凈。

b 泄水孔采用100PVC管，坡面及樁間間距詳見立面圖并做好反濾層、水流密集處應(yīng)加密布置。

3.4.5 錨桿定位

a 鉆孔前按施工圖放線確定錨桿位置，做上標(biāo)記。

b 錨桿鉆孔定位偏差不大于50mm，偏斜度不應(yīng)大于3%。如果鉆進(jìn)時(shí)遇到地下障礙可作局部調(diào)整。

3.4.6 錨桿鉆孔

a 鉆孔機(jī)具的選擇應(yīng)滿足支護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)鉆孔參數(shù)的要求。

b 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的鉆孔角度、孔深及孔徑施工。

c 鉆機(jī)鉆孔時(shí)的工作高度應(yīng)小于錨桿標(biāo)高下500mm。

d 管式錨桿采用鉆機(jī)直接將地質(zhì)鉆桿鉆進(jìn)地層。

e 錨索鉆孔施工中局部易坍塌部位，可采用套管跟進(jìn)的成孔方式。

3.4.7 錨桿的安裝

a 錨桿在全長范圍內(nèi)每隔2m設(shè)置對(duì)中架，以保證其居于孔中。

b 錨桿安放時(shí)應(yīng)防止桿體扭轉(zhuǎn)彎曲，桿題安放角度與鉆孔角度一致。

c 管式錨桿錨固段全設(shè)為花管，孔眼直徑2mm，間距300mm，交錯(cuò)布置。

d 管式錨桿錨固段與自由段交界處應(yīng)設(shè)置止?jié){裝置。

e 管式錨桿接頭處應(yīng)特殊處理，確保等強(qiáng)度連接。

f 管式錨桿鉆頭前端應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向裝置，鉆頭葉片直徑不小于150mm。

3.4.8 錨桿注漿

a 漿液采用純水泥漿，強(qiáng)度等級(jí)M30，注漿水泥采用42.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥。

b 注漿用水中不含影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害物質(zhì)。

c 漿液中應(yīng)摻入一定量的膨脹劑、早強(qiáng)劑，以防止?jié){體收縮影響錨桿使用壽命，并提高漿體早期強(qiáng)度。

d 管式錨桿注漿采用高壓注漿，高壓注漿工作壓力不宜小于10MPa，終止注漿壓力不小于3.0MPa。

e 錨索注漿采用常壓注漿，常壓注漿不宜小于0.3MPa。

3.4.9 復(fù)噴混凝凝土

a 噴射混凝土?xí)r噴射順序應(yīng)自下而上，噴頭與受噴面距離宜控制在0.8-1.5m 范圍內(nèi)，射流方向垂直指向噴射面，在鋼筋部位應(yīng)先噴鋼筋后方，然后再噴填鋼筋前方，防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙。噴射時(shí)應(yīng)加入速凝劑以提高混凝土的凝結(jié)速度，防止混凝土塌落。

b 為保證噴射混凝土的厚度，可用插入土內(nèi)用以固定鋼筋網(wǎng)片的鋼筋作為標(biāo)志加以控制。當(dāng)面層厚度超過100mm 時(shí)應(yīng)分二次噴射，每次噴射厚度宜為50-70mm。繼續(xù)進(jìn)行下步噴射混凝土作業(yè)時(shí)，應(yīng)仔細(xì)清除預(yù)留施工縫接合面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使之潮濕，為使施工縫搭接方便，每層下部300mm 可噴成45°的斜面形狀。

c 噴射混凝土終凝后2h，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，采取連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5-7d。

d 土釘墻支護(hù)最下一步的噴混凝土面層宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑頂部也宜設(shè)置寬度為1-2m 的噴混凝土護(hù)頂。

3.4.10 腰梁的安裝與錨桿張拉

a 注漿強(qiáng)度達(dá)到23MPa時(shí)方可進(jìn)行張拉。

b 錨桿應(yīng)預(yù)先張拉至軸向承載力設(shè)計(jì)值的20%，然后再張拉至軸向承載力設(shè)計(jì)值的1.05倍，持荷時(shí)間不小于5min，然后退至預(yù)應(yīng)力鎖定值進(jìn)行鎖定。

c 腰梁采用普通熱軋槽鋼。

d 腰梁安裝時(shí)應(yīng)保持水平，錨桿墊板開孔位置應(yīng)與錨桿保持一致。

e 槽鋼背靠背放置，在兩端及槽內(nèi)按圖設(shè)置連接鋼筋。

4 總結(jié)

1）基坑支護(hù)方式可根據(jù)周邊環(huán)境和地質(zhì)條件進(jìn)行選取單一支護(hù)方案或聯(lián)合支護(hù)方案。

2）聯(lián)合支護(hù)方案集采了多方的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行組合，更具靈活性和可操作性。

3）本工程根據(jù)不同的巖層采用預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力索兩種形式的復(fù)合土釘墻。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012。

[2]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79。

[3]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202。