產(chǎn)品煤槽倉(cāng)巖土地基處理施工技術(shù)

李恩華

(中煤建筑安裝工程集團(tuán)有限公司，河北邯鄲　056001)

產(chǎn)品煤槽倉(cāng)巖土地基處理施工技術(shù)

李恩華

(中煤建筑安裝工程集團(tuán)有限公司，河北邯鄲056001)

摘要:結(jié)合某選煤廠產(chǎn)品煤槽倉(cāng)工程，從錨桿錨端冷切技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨桿定位筋優(yōu)化設(shè)計(jì)、錨桿二次注漿量的測(cè)算等方面，介紹了槽倉(cāng)巖土地基處理技術(shù)，總結(jié)了施工中的注意事項(xiàng)，對(duì)同類工程施工有借鑒意義。

關(guān)鍵詞:產(chǎn)品煤槽倉(cāng)，預(yù)應(yīng)力錨桿，鋼支撐，樁基

1　工程概況

山西平朔煤炭工業(yè)公司東露天選煤廠產(chǎn)品煤槽倉(cāng)工程，由中煤西安設(shè)計(jì)工程有限公司設(shè)計(jì)，本槽倉(cāng)坐落于麻地溝一支溝溝口，跨越挖方、填方兩種地貌，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為挖、填方結(jié)構(gòu)形式，挖方段長(zhǎng)度為33 m，填方段長(zhǎng)度為106 m，挖方段最深開挖標(biāo)高－32.67 m，填方段最深開挖－43.5 m，最大挖方厚度35.0 m，開挖深度范圍內(nèi)為黃土、粉土、飽和土。倉(cāng)壁結(jié)構(gòu):挖方區(qū)斜坡段倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)為土釘—土錨結(jié)構(gòu);挖方段垂直倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)為樁—錨索—土釘結(jié)構(gòu);填方段為加筋土擋墻結(jié)構(gòu)。暗道結(jié)構(gòu)分為挖方段樁板結(jié)構(gòu)和填方段箱涵結(jié)構(gòu)，樁板結(jié)構(gòu)，板樁結(jié)構(gòu)和箱涵結(jié)構(gòu)施工時(shí)，采取類似地鐵施工的樁—錨索、樁—鋼管內(nèi)支撐、懸臂樁臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。

2　施工工藝總結(jié)

從施工過程中，對(duì)各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基處理施工積累了一點(diǎn)點(diǎn)施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)總結(jié)提煉，不斷創(chuàng)新，形成經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下。

2.1錨桿錨端冷切技術(shù)

挖方區(qū)斜壁采用土釘—土錨墻結(jié)構(gòu)。錨桿長(zhǎng)度30 m，采用Φ36精軋螺紋鋼筋，錨固體一次注漿M30水泥砂漿，二次注漿采用純水泥漿。水泥漿固化，經(jīng)28 d齡期后，采用噸千斤頂張拉。張拉完后采用螺帽進(jìn)行錨固，多余端錨桿必須切除，方可把錨桿暗埋在混凝土斜倉(cāng)壁里，可是多余部分的Φ36精軋螺紋鋼如何切除，割槍切除屬于熱作業(yè)，很可能應(yīng)力發(fā)生損失，壓力鉗剪切力不夠大，在切斷時(shí)必須保證預(yù)應(yīng)力不發(fā)生損失，這就要求必須采用冷斷，經(jīng)嘗試，采用鋼鋸條是既簡(jiǎn)單又可靠的冷斷方法，即鋼鋸條切割錨桿的正上方，待鋸到錨桿2/3處時(shí)，停止作業(yè)，采用一根約2 m的腳手架管作杠桿，往錨桿的正下方壓，這樣可以節(jié)約1/3的時(shí)間，切斷一根錨桿。保證了預(yù)應(yīng)力的有效發(fā)揮。

2.2預(yù)應(yīng)力錨桿定位筋優(yōu)化技術(shù)

為了有效的保證錨桿均勻的被水泥漿包裹住，不發(fā)生偏心，要求預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)孔洞內(nèi)時(shí)，必須有定位筋保證其位置準(zhǔn)確，并能保證2道注漿管在定位籠里伸縮自如，不能出現(xiàn)卡管現(xiàn)象，經(jīng)改良后的定位籠見圖1。

2.3錨桿二次注漿量的測(cè)算

二次注漿量以壓力控制，二次注漿在一次注漿水泥初凝后進(jìn)行，二次注漿靠壓力泵使第一次注漿形成的柱體發(fā)生破裂，即所謂的破裂注漿，使錨桿形成根系，有效的與土體鉚接，從而提升錨桿的抗拔效果。原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)二次注漿壓力為6.0 MPa，按照設(shè)計(jì)要求，第一層錨桿二次注漿時(shí)，注漿泵壓力在達(dá)到2 MPa時(shí)，漿液已從錨桿正上方的土體中噴射而出，當(dāng)時(shí)地面距錨桿垂直距離為4 m，所以設(shè)計(jì)二次注漿壓力為6 MPa是不現(xiàn)實(shí)的，后經(jīng)與設(shè)計(jì)人員溝通，最后把壓力控制在2 MPa～3 MPa，經(jīng)28 d錨桿抗拔力檢測(cè)，完全滿足設(shè)計(jì)要求。

圖1　定位籠示意圖

2.4超大、超深空樁技術(shù)改進(jìn)

槽倉(cāng)挖方段地質(zhì)條件極為復(fù)雜，當(dāng)槽倉(cāng)斜壁施工至第9排錨桿時(shí)，經(jīng)已施工完的錨桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)錨桿內(nèi)應(yīng)力非常大，設(shè)計(jì)人員隨即叫停，停止繼續(xù)下挖的一切工序，防止槽倉(cāng)邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，必須采取進(jìn)一步穩(wěn)固措施方可施工下一步錨桿和槽倉(cāng)基坑的挖掘施工。

后經(jīng)設(shè)計(jì)人員精心測(cè)算，反復(fù)研究，最終確定增加護(hù)坡支護(hù)樁在側(cè)壁上。此時(shí)槽倉(cāng)基樁樁頂標(biāo)高距離此時(shí)的工作面為10 m左右，設(shè)計(jì)要求在此作業(yè)面上把基樁和護(hù)坡樁同時(shí)施工完，再進(jìn)行下一道工序。面臨的問題就是空樁的處理方法。

處理措施:假如采用素土松填，無疑在基樁施工完畢后，在槽倉(cāng)斜壁的正下方將產(chǎn)生一個(gè)直徑1.5 m，深10 m的壕溝，在沒有任何支撐的條件下，斜壁很容易發(fā)生側(cè)移和坍塌，后果不堪設(shè)想(見圖2)。

圖2　空樁處理示意圖

后經(jīng)與設(shè)計(jì)人員溝通，設(shè)計(jì)人員通知空樁采用C10素混凝土比較安全可靠。既對(duì)槽倉(cāng)的抗滑移產(chǎn)生阻力，同時(shí)空樁密實(shí)度也得到了很好的保證。最后樁基安全，快速，高效的完成了施工任務(wù)。

2.5超大邊坡的臨時(shí)鋼管內(nèi)支撐技術(shù)的應(yīng)用

槽倉(cāng)護(hù)坡樁施工完畢后進(jìn)行基坑土方垂直向下開挖，為防止南北側(cè)和東側(cè)已經(jīng)施工完畢的護(hù)坡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形滑移，設(shè)計(jì)上采用護(hù)坡樁樁頂臨時(shí)鋼管內(nèi)支撐體系來提高樁體的穩(wěn)定性。

1)樁頂支撐端處理:為了使得鋼支撐中軸線能與各樁軸心在一條線，保證不產(chǎn)生偏心現(xiàn)象，需要提前對(duì)已經(jīng)露出地面的樁頂進(jìn)行表面處理，清除樁頂表面覆土殘?jiān)?duì)局部進(jìn)行打磨修整，然后安裝鋼腰梁，保證兩側(cè)的鋼腰梁外側(cè)面能夠相對(duì)平行，且與鋼支撐中軸線垂直，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。

2)鋼腰梁安裝:將特制的三角支座用抗剪錨栓與護(hù)坡樁頂進(jìn)行連接，而后利用現(xiàn)場(chǎng)吊車將鋼腰梁吊起，焊接至三角支座上。待鋼腰梁安裝完畢后，進(jìn)行簡(jiǎn)易支模，在鋼腰梁與混凝土樁之間澆灌C35混凝土，以使得鋼腰梁與護(hù)坡樁形成一個(gè)整體。

3)鋼支撐安裝次序:多節(jié)鋼支撐根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行組拼成一節(jié)，然后利用50 t的吊車在基坑內(nèi)進(jìn)行單跨整體吊裝、施加預(yù)應(yīng)力、固定，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，自西向東依次吊裝并安裝。

4)鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力:每跨鋼支撐起吊、臨時(shí)固定后，在鋼支撐的兩側(cè)各安放一臺(tái)100 t的德國(guó)進(jìn)口液壓千斤頂，目的是通過液壓千斤頂施加預(yù)應(yīng)力，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每側(cè)施加50 MPa的預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力施加完畢后安裝鋼支撐與腰梁之間的抗壓連接器，并與之進(jìn)行焊接連接，形成一個(gè)整體后卸掉千斤頂。

2.6超大、超深混凝土灌注樁碰撞處理技術(shù)

槽倉(cāng)暗道樁(邊樁和中間樁)設(shè)計(jì)直徑為1.5 m，樁長(zhǎng)46 m，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45，鋼筋采用HRB400級(jí)鋼，鋼筋直徑36。設(shè)計(jì)特殊要求樁的垂直度偏差不得大于0.5%，直徑不得出現(xiàn)負(fù)偏差。樁位偏差不得超過25 mm，樁孔直徑的檢測(cè)在下鋼筋籠前測(cè)定。樁的沉渣厚度不得大于50 mm。而規(guī)范中關(guān)于灌注樁成孔施工允許偏差中的規(guī)定為:樁徑D＞1 000 mm時(shí)，樁徑允許偏差為±50 mm，可以出現(xiàn)負(fù)偏差，樁的垂直度偏差不得大于1%，而非0.5%，所以從施工來考慮無疑比規(guī)范所規(guī)定的增加了難度，施工技術(shù)措施需要重新制定?？墒怯捎诓蹅}(cāng)地質(zhì)條件極為復(fù)雜多變，控制其垂直偏差在0.5%難度極大，以至于出現(xiàn)了樁碰樁的個(gè)別現(xiàn)象。由于采用的是跳打樁，在施工中間一根樁時(shí)，個(gè)別還是出現(xiàn)了碰到相鄰樁的現(xiàn)象。

原因分析:主要原因: 1)樁基深度太深，碰樁均是在入中風(fēng)化巖時(shí)開始鉆到相鄰的樁，致使無法進(jìn)尺，巖層變化大，落差大，直徑1.5 m的樁，在鉆進(jìn)過程中，鉆桿容易在進(jìn)巖過程中偏向巖層較軟的一側(cè)，出現(xiàn)垂直偏差。2)樁間距凈空只有200 mm，按照設(shè)計(jì)要求，樁深46 m，垂直偏差0.5%考慮，46×0.5% =230 mm，而230 mm＞200 mm，所以從設(shè)計(jì)上已經(jīng)發(fā)生矛盾。

處理措施:經(jīng)與設(shè)計(jì)人員溝通，由于已經(jīng)進(jìn)入中風(fēng)化巖層，為了避免對(duì)相鄰樁的破壞，在發(fā)生碰撞時(shí)，把鉆頭直徑由1.5 m改成1.3 m，繼續(xù)鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高，鋼筋籠也需要減小直徑方能下到孔底。

3　結(jié)語(yǔ)

我們?cè)谑┕ぶ胁粩嗟目偨Y(jié)提高，積累在特殊復(fù)雜條件下施工槽倉(cāng)經(jīng)驗(yàn)，少走彎路，提高效益，為企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域多做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

［1］李永德.預(yù)應(yīng)力錨索框架梁在山地邊坡加固中的應(yīng)用［J］.施工技術(shù)，2010( 2) :103-105.

［2］周建軍，蒲來春.淺談旋挖灌注樁成孔常見問題的分析及對(duì)策［J］.山西建筑，2010，36( 23) :110-111.

Geotechnical foundation treatment construction technology of product coal storage

Li Enhua
( China Coal Building Installation Engineering Group Co.，Ltd，Handan 056001，China)

Abstract:Combining with the product coal storage engineering of the coal-preparation plant，starting from aspects of anchor end cooling cutting technology，prestressed anchor locating reinforcement optimization technology and secondary anchor casting quantity measurement，the paper introduces geotechnical foundation treatment technologies，and summarizes construction matters，which has certain guiding meaning for similar engineering construction.

Key words:product coal storage，prestressed anchor，steel bearing，pile foundation

作者簡(jiǎn)介:李恩華(1962-)，男，工程師

收稿日期:2015-11-11

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0083-02

中圖分類號(hào):TU753.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A