桩锚联合施工在深基坑施工中的应用

　2012年8月内蒙古科技与经济A ugust2012　第15期总第265期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.15T o tal N o.265浅谈桩锚联合施工在深基坑施工中的应用

叶希智

(中冶东方工程技术有限公司,内蒙古包头　014010)

摘　要:以包头某深基坑支护工程施工技术与管理为例,介绍上部土钉墙下部桩锚联合施工的基坑支护施工工艺,对各工艺流程的施工过程、技术要点进行阐述,就关键工序的质量控制进行了探讨。

关键词:土钉墙;锚杆;护坡桩;质量控制

中图分类号:T U473.2 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)15—0077—02

某工程位于包头市市区内钢铁大街北侧,基础埋深为-15.10m,该工程采用了上部8.0m摘帽做土钉墙支护,下部采用桩锚联合支护方案,按照上述方案,分别设计不同的支护剖面,其中,土钉墙为1——1剖面,桩锚联合支护为2——2剖面、3——3剖面。

1　各剖面设计参数

1.1　1——1剖面

土钉参数:1∶0.10放坡,设置5排土钉,土钉垂直间距均为1.5m,土钉水平间距1.5m,梅花形布置,土钉倾角5°～10°,土钉直径100m m,土钉水泥体强度20M Pa,土钉水泥浆配比(W/C)0.5。其中,第2排土钉采用1860钢绞线1根,其余土钉主筋均采用 18II级HRB335螺纹钢,土钉长度由上往下依次为8.0m、10.0m、8.0m、6.0m、4.0m。

面层参数:喷射砼设计强度C20,喷射厚度80m m;钢筋网 6.5mm@250mm×250m m,拉结筋 14mm,保护层厚度30mm。

1.2　2——2剖面

桩顶连梁:截面尺寸800m m×500m m,梁顶标高为-8.00m,梁配筋采用7mm 20m m(两侧)+ 4mm 18mm(中间),箍筋 6.5mm@250m m,连梁砼强度等级C25。

1.3　3——3剖面

护坡桩参数:护坡桩桩顶位于-8.0m,桩径 800mm,桩间距1.6m;桩身砼采用C25,桩长12.44m,嵌固深度4.74m,钢筋笼进入连梁≥450mm,主筋采用7mm 25mm(背土面)+ 5mm 20mm(迎土面)HRB335,架立筋 14mm@ 2000m m,螺旋箍筋 6.5mm@200mm。

预应力锚杆参数:在连梁上设置1道预应力锚杆。锚杆采用1桩1锚,锚杆倾角10°～150°,水平间距1.60m;锚杆长度20.0m,自由段5m,锚固段15m, 4根1860钢绞线,锁定拉力390kN,锚杆直径150mm,水泥净浆,水灰比0.5,强度20MP a,锚杆反力梁为桩顶连梁。

2　施工方法

2.1　土钉墙施工方法2.1.1　施工工艺流程

开挖工作面→修整坡面→放线定位→用洛阳铲成孔→插筋→堵孔注浆→绑、固定钢筋网→压筋→喷射砼面层→砼面层养护

2.1.2　坡面施工

基坑开挖过程中与土方队及时协调密切配合,按设计坡比开挖,严禁超挖,修坡,保证坡面平整度。

2.1.3　土钉施工

坡面经检查合格后,放线定锚孔位置,用洛阳铲成孔(直径100mm);检查孔、孔径、锚筋长度合格后,及时插入锚筋和注浆管至距孔底250m m～500mm处,注水泥浆并二次压浆,孔口部位宜设置止浆塞;水泥浆水灰比宜为0.45～0.50,注浆压力不得小于0.3M Pa。

2.1.4　混凝土面层施工

在锚筋头部做喷射混凝土厚度80mm的标记。将 6.5的钢筋编成@250m m×250mm的网片,用插入土中的钢筋固定,用加强筋压紧与锚头焊接。钢筋网片均应与上部搭接,给下步留茬,搭接长度不小于25cm,接茬避免在同一直线上,经检验合格后喷射80mm±20m m厚C20细石混凝土。

2.2　护坡桩施工方法

2.2.1　施工工艺流程

护坡桩施工程序:平整场地→放线→放桩位→钻机就位→校正钻机垂直度→成孔→下钢筋笼→灌混凝土→养护

2.2.2　成孔

挖运土方时,应为护坡桩外侧至土钉墙坡根预留不小于80cm施工作业面。 根据现场实际情况采用旋挖、正反循环或中心压灌工艺; 钻机就位:钻机转盘中心与桩位中心偏差不得大于2mm; 钻机就位后,调整钻杆的垂直度,并在钻进过程中随时调整,垂直偏差不超过3%。 成孔成桩保持垂直,确保开挖后桩体不吃入结构。

2.2.3　钢筋笼制作

制作方法:采用加劲箍筋成型法。加劲箍筋设于主筋内侧,制作时按设计位置做好加劲箍筋,并标明主筋位置,主筋上标明加劲箍筋位置。焊接时,以加

・

77

・

收稿日期:2012-04-22

　总第265期 内蒙古科技与经济

劲箍筋上的任一筋标记对准主筋中部的加劲箍筋标记,扶正加劲箍筋,并校正加劲箍筋与主筋垂直后,准动骨架,将其余主筋逐根按上法焊好,然后在模具支架上套入螺旋筋并绑扎牢固。

2.2.4　混凝土灌注

混凝土强度为C25,坍落度为18cm～22cm; 浇灌前,先检查孔底沉渣不大于20mm,钢筋笼的下放位置是否正确,笼顶标高在自然地面以下8.0m,允许偏差±100mm,采用泵车导管水下灌注工艺浇灌砼,自孔底往上返砼,直至浇灌到设计标高处,允许偏差+30mm; 钢筋笼吊装完毕后,马上进行隐蔽工程验收,合格后立即浇注水下混凝土; 灌注前检查混凝土的和易性和坍落度,合适后才可以进行灌注; 水下灌注的孔应使用的隔水栓应有良好的隔水性,以保证顺利排出; 该工程水下灌注使用 168m m或 216mm导管,底管大于4m,灌注时保证导管底口离孔底0.5m～1.0m; 灌注混凝土应连续,特别是初灌量应使导管埋入混凝土面0.8m以上; 导管埋深应该在2m～6m,严禁导管提出混凝土面;导管提升时,不得挂住钢筋笼; 控制好最后一次混凝土的灌注量,桩顶不得偏低,应凿除的返浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值; 由专人认真做好混凝土灌注施工记录。

2.2.5　锚杆施工

锚杆在护坡桩施工后并在土方开挖至设计标高位置进行。工艺流程:放线——钻机成孔——安置锚杆钢筋——压力注浆——养护——拉拔锁定。

锚杆非锚固段套软塑料管或绑扎尼龙编织袋,两端用铅丝绑扎,并用胶带缠绕密封。注浆材料为0.45～0.5水灰比的纯水泥浆,视工期情况可加入早强剂。

测放锚杆位置并标志出位置; 钻机对准孔位后,校正倾角; 成孔过程鉴别地层性质并与勘察报告比较其区别,若有出入及时通知设计; 达到设计深度后,应立即将钢筋与注浆管插入孔内,注浆管距孔底约150mm,为使钢筋居孔中心,每隔2m绑扎一只支架; 严格按设计水灰比配制水泥浆,充分搅拌; 注浆采用2根1寸塑料管作导管,其中1根二次压浆用。采用二次注浆工艺,第一次常压灌注,第二次压力注浆。第一次常压灌注时,开动注浆泵,将搅拌好的水泥浆注入钻孔底部,自孔底向外灌注, 2h后二次补浆; 锚固体强度达到15M Pa(约7d)后,按设计要求施加预应力,上紧锚头; 沙砾层成孔采用常规锚杆钻机进行钻进,当遇大块砾石无法钻进时,可适当调换角度。

2.2.6　锚杆施工对降水井影响处理措施

为控制锚杆注浆对降水井的影响,在进行注浆时应加强锚固段的注浆效果,对于临近降水井位置的自由段,可依靠重力灌浆方式进行施工,避免因高压作用将浆液压入降水井影响渗水效果。

2.2.7　桩间土维护

施工程序:挖土→清面→罩网→喷射混凝土; 在挖土过程中,桩面土要清理干净,桩间土清平; 钢板网用射钉固定在桩体上,同时按间距1m×1.5m打入1m长“丁”字型土钉。钢板网规格为20mm×20mm; 喷射混凝土要均匀,厚度在3cm～5cm左右。

3　质量保证措施

3.1　土钉墙工程质量保证措施

修坡应平整,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土; 土钉定位间距允许偏差±100mm; 成孔深度允许偏差±50mm,成孔直径允许偏差±5mm; 喷射细石混凝土时,喷头与受喷面距离为0.6m～1.2m,自下而上垂直坡面喷射,一次喷射厚度不宜小于40mm; 钢筋网保护层厚度不小于20mm; 严格按施工程序逐层施工,严禁在面层养护期间抢挖下一步土方; 由于地质条件、施工的复杂性,基坑各边坡地坪标高不一致,基坑深度也不同,边坡土钉的实际排数、土钉长度和间距应根据实际情况由技术人员做相应调整; 因地下障碍物而无法按设计孔位或设计长度进行成孔施工,可适当调整土钉入射角度、间距和位置,以避开地下障碍物。当土钉间距调整幅度超过500mm或成孔深度比原设计孔深少200m m以上时,施工现场技术人员应与设计人员协商解决。

3.2　护坡桩质量保证措施

放桩位线:应有专人验收并作桩位预检记录; 钢筋笼加工:严格按照图纸加工,按批进行验收,合格品做标志。钢筋供应的长度不满足要求时,主筋采取搭接焊,按规定做抗拉强度试验。为保证主筋间距和钢筋笼的整体刚度,固定架立筋应与主筋焊接牢固,箍筋和主筋绑牢; 钻孔:钻机就位时,经专人检查桩位的偏差和垂直偏差,符合要求后才可以开钻,终孔后经专人检查孔深,符合要求时经监理签字后退出钻机; 验笼顶标高:砼浇灌前,应有专人检查钢筋笼的笼顶标高,符合要求后方可进行浇灌; 浇灌砼:单桩浇灌要连续,若遇连续浇灌两次,时间间隔小于1h,以免形成断桩; 砼强度:现场施工制作两组试块,一组标养,一组同条件养护。试块规格为150mm×150mm×150mm,冬施还要做一组同条件转常温养护。

3.3　预应力锚杆质量保证措施

进场的每批钢绞线和水泥要有出厂合格证并做复试; 锚杆机就位前应先检查锚位标高,锚距是否符合图纸的要求。就位后调整钻杆角度。经检查符合要求后方可开钻; 钻进如果遇障碍物或异常情况应该即时停钻,待弄清情况后再钻进或采取措施; 下锚索前应先检查锚索并做隐蔽工程检查记录,下完锚索应注意锚索外露部分是否满足张拉的要求长度; 浆液搅拌必须严格按照配合比进行。水灰比为0.5。试块规格为70.5mm×70.5m m×70.5m m; 注浆由孔底开始,边注浆边外拉浆管,并缓缓拔管,直至浆液流出孔口后停止注浆。每间隔半小时补浆一次,若渗浆严重,可补浆2～3次; 水泥浆提强度达到20MP a方可进行张拉。

4　结束语

该工艺的应用在此工程深基坑支护工程中取得了良好的效果,实现了工程建设要求好、快、省的目标,确保了基础工程顺利进行。

・

78・