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        預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在某高住樓施工應(yīng)用分析

        2014-01-28 01:10:57廣東省第四建筑工程公司許珂
        中國建設(shè)信息化 2014年17期
        關(guān)鍵詞:腰梁桿體成孔

        文|廣東省第四建筑工程公司 許珂

        1.工程概況

        某高層建筑商住樓1、2棟工程位于市區(qū)繁華路段,總建筑面積約40392m2,總高度為101.5米,地上為29層,地下室2層。結(jié)構(gòu)體系為框支剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用人工挖孔樁。地下室基坑周邊總長約480米,呈“L”形,面積約10435m2。

        2.基坑支護概況

        本基坑采用人工挖孔樁排樁加預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)成支護體系,局部位置采用兩級放坡加鋼管土釘作支護,止水帷幕采用水泥攪拌樁,布置于人工挖孔樁兩側(cè),人工挖孔樁上部采用鋼筋混凝土冠梁。

        場地現(xiàn)土面標(biāo)高約為-0.5m,地下室底板底標(biāo)高為-8.9m,基坑土方擬開挖至-8.9m。

        (1)人工挖孔樁

        人工挖孔樁樁徑為Φ1200,間距為1600mm,樁共約為288條,樁身砼強度等級為C25,護壁厚度為200mm,護壁砼強度等級為C20,樁長約為16~20m,樁入巖深度按不同的工況而異,具體為:

        工況1:人工挖孔樁長為進(jìn)入強風(fēng)化巖2m,且最小嵌固深度6m;

        工況2:人工挖孔樁長為進(jìn)入強全化巖3m,且最小嵌固深度8m,或進(jìn)入強風(fēng)化巖2m,且最小嵌固深度8m;

        工況3:人工挖孔樁長為進(jìn)入粉質(zhì)粘土層4m,且最小嵌固深度8m,或進(jìn)入強風(fēng)化巖2m,且最小嵌固深度7m;

        工況4:人工挖孔樁長為進(jìn)入強風(fēng)化巖2m,且最小嵌固深度6m;

        工況5:人工挖孔樁長為進(jìn)入強風(fēng)化巖2m,且最小嵌固深度6m。

        (2)深層水泥攪拌樁

        攪拌樁樁徑為Φ500,橫向搭接150mm,總共約2851根,要求穿過砂層,進(jìn)入殘積土不小于1m,長約7~14m。采用噴漿工藝,要求四噴四攪,固化劑采用32.5R普硅水泥。水灰比0.5~0.6;攪拌樁水泥摻入量不低于14%。

        (3)錨桿

        預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)置于-3.0m位置,由支護樁之間穿過,預(yù)應(yīng)力錨索(YM1、YM2、YM4、YM5)采用4φS15.2(1×7)鋼絞線,用鉆機成孔,成孔直徑為130,傾角25°,水平間距1.6m。漿液采用水灰比為0.45~0.50的32.5R水泥凈漿,漿體強度要求大于20Mpa;

        自由段長度為3.5m~6.0m;錨固長度為27~30.5m,具體按不同工況而變化。

        (4)冠梁、腰梁、拉梁

        冠梁尺寸為1600×600mm、1600X1100mm兩種,冠梁砼強度為C25,梁面標(biāo)高為-0.5;

        腰梁設(shè)置于錨桿位置,呈不規(guī)則四邊形,其砼強度為C25;

        拉梁位于基坑北面,與隔壁基坑冠梁相連接,水平間距為4800mm,梁截面為1000×600mm,梁底平冠梁底,梁面標(biāo)高為-0.9,砼強度為C25。

        (5)土釘護坡

        局部二級放坡中第一級放坡高度為4m,寬為6m,第二級放坡高度為4.4m,寬為6.6m,坡度均為1:1.5,兩級放坡中間平臺寬度為2m。

        坡面采用鋼花管土釘,鋼花管直徑為Φ48,打入深度分為12m(布置在第一級)、6m(布置在第二級)兩種。鋼花管采用壓密注漿工藝,全長灌注水灰比為0.45~0.5的32.5R水泥凈漿。坡面綁扎φ8@200×200鋼筋網(wǎng),面噴100厚C20混凝土。

        3 預(yù)應(yīng)力錨索施工方法

        3.1 預(yù)應(yīng)力錨索(YM1、YM2、YM4、YM5)采用4φS15.2(1×7)鋼 絞線,用鉆機成孔,成孔直徑為130,傾角25°,水平間距1.6m。漿液采用水灰比為0.45~0.50的32.5R水泥凈漿,漿體強度要求大于20Mpa;

        3.2 預(yù)應(yīng)力錨索:YM1,L=32.5 m,自由長度5.5 m,錨固段長度27.0 m;YM2,L=36.5 m,自由長度6.0 m,錨固段長度30.5 m;YM4,L=30.0 m,自由長度5.5 m,錨固段長度24.5 m;YM5,L=35.0 m,自由長度3.5 m,錨固長度29.5 m。錨索注漿采用二次注漿,第一次注漿采用底部注漿工藝,注漿壓力0.5Mpa,每二次注漿采用劈裂注漿工藝,在第一次注漿初凝后進(jìn)行,注漿壓力2Mpa。

        4、施工及技術(shù)措施

        4.1 基本拉撥試驗

        錨桿在施工前,選取3~5根錨桿進(jìn)行鉆孔、注漿、張拉與鎖定,做基本拉撥試驗,以確定土釘?shù)母黜梾?shù),通過拉撥試驗,對原設(shè)計進(jìn)行復(fù)核,報告設(shè)計人員及監(jiān)理工程師,確定具體施工工藝和參數(shù)。

        4.2 錨桿施工工藝

        錨桿施工工藝包括定位放樣、鉆機就位、成孔、錨桿制作、安放錨桿、注漿、二次注漿、腰梁制作、張拉鎖定等工序。

        4.3 預(yù)應(yīng)力錨索及腰梁制作

        1)制作前要認(rèn)真檢查原材料型號、品種、規(guī)格及其主要技術(shù)性能是否符合設(shè)計要求。

        2)鋼絞線應(yīng)除油污、除銹,嚴(yán)格按設(shè)計尺寸下料,每股長度誤差不大于500mm.

        3)鋼絞線按一定規(guī)律平直排列,按錨索大樣圖進(jìn)行排列,沿桿體軸線方向每隔2.0m設(shè)置一個隔離架(托架),托架尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求,桿體的保護層要確保大于或等于2cm。捆扎牢固預(yù)應(yīng)力筋(包括注漿管、托架)。

        4)自由段鋼絞線要清除其表面污物,并涂刷防腐涂料套上聚乙烯塑料管。錨固段的鋼絞線要清除其表面油脂污物。預(yù)應(yīng)力錨索每隔2m中至中安放好定位支架。塑料管管口要進(jìn)行密封并用鉛絲綁緊。

        5)止?jié){密封裝置采用止?jié){袋應(yīng)設(shè)置在自由段與錨固段的分界處,密封袋兩端應(yīng)牢固綁扎在錨桿上。

        6)預(yù)應(yīng)力錨索采用高強低松弛鋼絞線,強度設(shè)計值為1320 MPa。

        7)預(yù)應(yīng)力錨索制作長度按設(shè)計長度令增加1.5 m張拉段。

        8)鋼筋混凝土腰梁在-3.0m標(biāo)高處設(shè)置一道,混凝土強度等級C25腰梁成型采用膠合板模板。

        9)預(yù)應(yīng)力錨索和腰梁制作要求按設(shè)計支護結(jié)構(gòu)大樣圖。

        4.4 錨桿成孔

        1)按設(shè)計要求定位開孔,根據(jù)地質(zhì)條件和使用要求選用XY-100鉆機成孔,鉆孔直徑為φ130,錨桿與水平面夾角為25。

        2)鉆孔采用壓水鉆進(jìn)成孔法。其特點是在成孔過程中的鉆進(jìn)、出渣、固壁、清孔等工序一次完成,同時可以防止塌孔。

        3)鉆機放置好后,要對鉆桿的傾斜角度進(jìn)行調(diào)整,如需要在軟粘土成孔時,應(yīng)用套管鉆進(jìn),否則要在鉆孔孔口處放入1~2m的護壁套管。

        4)在沙性層,孔位處于地下水位以下鉆孔時,為防止水、沙向外涌出,造成繼續(xù)鉆進(jìn)困難或其它危害,要在孔口采取止水措施和采用快速鉆進(jìn),入巖后再沖洗。

        5)鉆孔要求孔壁平直,不得坍塌松動;不得使用膨潤土循環(huán)泥漿護壁。

        6)錨桿鉆孔樁完成后,經(jīng)監(jiān)理檢查簽認(rèn)后應(yīng)及時安放錨桿,注漿錨固,以防塌孔。

        4.5 預(yù)應(yīng)力錨索安放要點

        1)確保桿體的質(zhì)量符合要求后,才能把桿體放入鉆孔,桿體放入時要保證鉆孔清理干凈。

        2)桿體安放時,要保證其平直,注漿管應(yīng)與錨桿一同放入鉆孔內(nèi),確保桿體放入角度與鉆孔角度一致。

        3)桿體插入孔內(nèi),安放時用力要勻,錨索安放長度要與鉆孔深度相一致。深度要大于或等錨桿長度的95%。

        4)預(yù)應(yīng)力錨索安放前自由段鋼絞線要清除其表面污物,并涂刷防腐涂料套上聚乙烯塑料管。錨固段的鋼絞線要清除其表面油脂污物。預(yù)應(yīng)力錨索每隔2m中至中安放好定位支架。

        4.6 預(yù)應(yīng)力錨孔壓力注漿

        1)預(yù)應(yīng)力錨索采用二次注漿工藝,第一次注漿采用底部注漿工藝,注漿壓力0.5MPa ,第二次注漿采用劈裂注漿工藝,注漿壓力2.0Mpa,注漿水灰比0.45~ 0.50。

        2)二次注漿方法:在錨孔內(nèi)同時裝入兩根注漿管,注漿管采用3/4in涂鋅鐵管制成。兩根注漿管分別用于第一次注漿和第二次注漿。第一次注漿管安裝位置距錨索底端500mm,管底出口處用黑膠布封住,防止沉放時管口進(jìn)土。第二次注漿用管安裝位置距錨索底端1000mm,管底出口處也用黑膠布封住,防止沉放時管口進(jìn)土,同時從管端底部500mm處開始向上每隔2000左右做1000mm長的花管段,花管鉆φ8出漿孔眼,每隔300~400交錯環(huán)向1200布置,花管段用黑膠布封住孔眼。

        3)第一次注漿是采取灌筑純水泥漿,水灰比為0.45~0.50,水泥為普硅32.5R,注漿壓力0.5MPa。第一次常壓注漿作業(yè)從孔底開始,直至孔口溢出漿液。第一次常壓注漿完,可把注漿管拔出,重復(fù)使用。

        4)二次壓力注漿材料采用純水泥漿,第二次注漿,應(yīng)在一次注漿形成的水泥結(jié)合體初凝后進(jìn)行。二次注漿壓力2.0MPa,注漿完后要穩(wěn)壓2min.注漿水灰比0.45~0.50,水泥為普硅32.5R。

        5)水泥漿在硬化或凝固過程中,產(chǎn)生于縮或收縮縫,保證漿體與周圍土體的緊密結(jié)合,應(yīng)加入一定量的膨脹劑和早強劑,須攪拌均勻與隨拌隨用。一次拌和的水泥漿應(yīng)在初凝前用完。本工程注漿體強度等級≥20 MPa。

        4.7 錨桿張拉與鎖定

        1)根據(jù)設(shè)計圖要求當(dāng)腰梁澆筑養(yǎng)護7天后,注漿體強度達(dá)到75%后,方可進(jìn)行錨索張拉。

        2)腰梁的承壓面應(yīng)平整,并與錨桿的軸線方向垂直。

        3)錨桿張拉前,應(yīng)對張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。

        4)在張拉錨桿前,要先對錨桿進(jìn)行張拉1-2次,取值在0.1~2設(shè)計軸之間,應(yīng)緊密接觸各部位,桿體必須平直。

        5)錨桿張拉按一定的順序分級進(jìn)行,張拉最大荷載按設(shè)計要求,共分六級 :0.10Nt、0.25Nt、0.50Nt、0.75Nt、1.0Nt、1.2Nt,每次觀測時間為5min,并測量錨桿的位移量,同時作好記錄。

        6)當(dāng)張拉至最大荷載時,保持10 min,錨桿穩(wěn)定后卸荷至鎖定荷載進(jìn)行鎖定。

        4.8 錨桿驗收試驗

        1)在注漿15天后可進(jìn)行錨桿試驗,試驗過程中如發(fā)現(xiàn)伸長值突然增大時應(yīng)停止張拉,及時通知設(shè)計人員解決。

        2)采用靜載撥出試驗檢測錨桿的抗撥力,具體數(shù)量及位置同設(shè)計、甲方、監(jiān)理、質(zhì)檢等部門協(xié)商后定。驗收試驗錨桿的數(shù)量應(yīng)取錨桿總數(shù)的5%,按國標(biāo)“土層錨桿設(shè)計與施工規(guī)范”進(jìn)行試驗,均應(yīng)作詳細(xì)、完整的記錄和試驗結(jié)果分析等資料。

        3)所有的主要材料及錨板夾片裝置必須經(jīng)質(zhì)檢部門檢驗或有出廠合格證明后方準(zhǔn)使用。

        5.實施效果

        本工程針對基坑在支護的特點,結(jié)合本工程施工重點、難點將本工程基坑施工劃分為5個階段,確保工程總工期目標(biāo),又大大節(jié)約了工程成本。

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