■譚力良
(深圳市巖土綜合勘察設(shè)計有限公司 廣東深圳 518172)
預(yù)應(yīng)力錨索與鉆孔咬合樁結(jié)合在深基坑支護中的應(yīng)用
■譚力良
(深圳市巖土綜合勘察設(shè)計有限公司 廣東深圳 518172)
預(yù)應(yīng)力錨索與鉆孔咬合樁結(jié)合的樁錨支護形式既能有效解決強透水層復(fù)雜地質(zhì)條件的深基坑工程,又能保證支護體系的穩(wěn)定性要求。通過工程案例論述預(yù)應(yīng)力錨索與鉆孔咬合樁結(jié)合的深基坑支護形式選型、技術(shù)要點,為其在深基坑支護工程應(yīng)用提供經(jīng)驗。
預(yù)應(yīng)力錨索 鉆孔咬合樁深基坑支護
擬建場地位于深圳市羅湖區(qū),建筑物高度約100m,基坑周長約570m,開挖面積約18000m2,場地基坑開挖深度為14.5m?;拥燃壐鶕?jù)基坑的規(guī)模、地質(zhì)條件、周邊建筑物情況及破壞后果,參考深圳地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,基坑支護安全等級定為一級。
2.1 工程地質(zhì)地質(zhì)條件復(fù)雜
從地表下依次為素填土層(厚0.6~3.4m)、有機質(zhì)土層(厚0.4~3.0m)、沖洪積粘土層 (厚1.0~4.9m)、含卵石礫砂層 (厚0.20~2.50m)、殘積粘土層(層厚1.70~15.00m)及全風(fēng)化~強風(fēng)化混合巖。基坑影響范圍內(nèi)填土層、有機質(zhì)土層及卵石礫砂層層對基坑安全極為不利。地層中卵石礫砂層的具有較強的透水性,為保證基坑安全及周邊建(構(gòu))筑物的安全,有效的止水帷幕必不可少。
2.2 基坑周邊環(huán)境復(fù)雜
基坑西南側(cè)為市政道路,車流量均較大。東側(cè)為4~7層建筑物(中間間隔一條水泥路),其基礎(chǔ)形式為沉管灌注樁,北側(cè)為1~2層建筑物(中間間隔一條簡易水泥路),基礎(chǔ)形式不詳?;?xùn)|南西側(cè)市政道路上均分布有各種地下管線,管線情況非常復(fù)雜,對基坑變形控制要求較高。
場地基坑開挖時基本無放坡空間,只能垂直開挖?;娱_挖深度14.5m,周邊環(huán)境復(fù)雜,對基坑變形控制要求較高。故在本場地內(nèi)采用的支護方法主要有內(nèi)支撐法、雙排樁和樁錨法。由于基坑開挖面積大,縱向跨度最小190m、橫向跨度最小100m,若采用內(nèi)支撐,支撐長度較大,大大削弱支撐的剛度,不利于控制基坑變形。且采用內(nèi)支撐形式對后續(xù)樁基礎(chǔ)施工及土方開挖都有較大影響,會大大加長施工工期。而雙排樁支護形式由于基坑較深,所需支護樁長度較大,大大增加了工程造價,且雙排樁結(jié)構(gòu)對于控制基坑水平位移效果不是很理想。因此,無論從安全性方面,還是從工期及經(jīng)濟性方面綜合考慮采用“排樁+錨索”的支護形式,既安全又經(jīng)濟,且對后續(xù)施工無影響。
針對本場地的地質(zhì)特點,支護樁可供選擇的有咬合樁、地下連續(xù)墻、旋挖樁(樁間旋噴)。從支護和止水的施工可行性方面來說,三種樁型都是可行的。但咬合樁和地下連續(xù)墻相比旋挖樁(樁間旋噴)而言,明顯成本偏高,而且施工工期較長,因此,在達到相同工程效果的前提下,成本相對較低的旋挖樁(樁間旋噴止水)是支護樁的首先。
綜上所述,基坑具體的支護形式采用“排樁+錨索”的支護,排樁采用直徑D1200旋挖樁 (樁間采用D1200三管高壓旋噴樁止水),樁間距2.0m,為控制基坑變形,布設(shè)3排預(yù)應(yīng)力錨索。
根據(jù)場地的土層情況,水泥攪拌樁施工穿透含卵石礫砂層及下部的殘積土層較困難,且水泥攪拌樁在基坑下部易產(chǎn)生 “開叉”現(xiàn)象,止水效果不好,因此,排除了水泥攪拌。根據(jù)支護樁的樁型,咬合樁和樁間旋噴止水帷幕都是可行的,但咬合樁成本較高,且施工工期較長,因此,選用樁間旋噴止水帷幕,為確保旋噴效果,采用三管高壓旋噴樁作樁間止水帷幕。
5.1 鉆孔樁施工技術(shù)要求
(1)旋挖樁施工除應(yīng)保證設(shè)計的樁長、樁徑、混凝土強度等級外,施工允許偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。
(2)旋挖樁施工不得相鄰兩樁同時成孔,只有待相鄰樁澆注混凝土達到50%強度后方可成孔施工。
(3)成孔機械就位平整穩(wěn)固,采用泥漿護壁法施工時,鉆孔前應(yīng)埋設(shè)樁頂護筒。護筒直徑比鉆頭直徑大150mm,埋入土中深度根據(jù)土質(zhì)確定,護筒中心與樁位中心的允許偏差為50mm。
(4)澆注混凝土應(yīng)連續(xù)施工,應(yīng)嚴(yán)格按照澆注水下混凝土的有關(guān)規(guī)定施工。
5.2 三管高壓旋噴樁施工技術(shù)要求
(1)三管旋噴,三管法使用的水壓力宜大于32MPa,水泥采用P. 0.42.5R普通硅酸鹽水泥,水泥漿液流的壓力宜大于1MPa,氣流壓力宜取0.7MPa,提升速度可取0.1~0.2m/min。孔位偏差<100mm,垂直度偏差<1%。
(2)當(dāng)噴射注漿管貫入土中時,噴嘴達到設(shè)計標(biāo)高時,即可噴射注漿。提升噴射管時,由下而上噴射注漿,噴射管分別提升的搭接長度不得小于100mm,噴嘴提升速度10cm/min。
(3)高壓噴射注漿完畢,應(yīng)迅速拔出噴射管,為防止?jié){液凝固收縮影響樁頂標(biāo)高,必要時可在原孔位采用冒漿回灌或第二次注漿等措施。
(4)旋噴樁施工時,為把對周邊建筑物的影響降至最低,應(yīng)隔孔施工,同時加強對周邊建筑物監(jiān)測。
5.3 預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)要求
(1)錨索鋼絞線采用強度為1860MPa的低松弛高強鋼絞線,預(yù)應(yīng)力錨索下料長度允許誤差為50mm,進孔前除去油污、除銹并進行防腐處理。
(2)預(yù)應(yīng)力錨索成孔宜采用套管跟管鉆進工藝。錨索成孔直徑不小于150mm,傾角20°,孔位允許偏差為水平方向100mm,垂直方向50mm,預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔傾斜度允許偏差為3%。
(3)錨索注漿液采用水泥凈漿,水泥采用P.O.42.5R普硅水泥,水灰比0.45~0.50,加適量早強劑,設(shè)計強度不小于M30。
(4)錨索注漿采用二次高壓注漿工藝:第一次注漿在套管內(nèi)自孔底向外注漿,邊注漿邊拔套管,至孔口冒濃漿后完成;第二次注漿為高壓注漿,利用預(yù)留注漿管,待第一次注漿體初凝之后,進行壓力注漿,二次注漿時間應(yīng)根據(jù)注漿工藝通過試驗確定。
(5)錨固體強度達到設(shè)計強度80%后方可進行張拉鎖定。每根錨索均應(yīng)按設(shè)計拉力的1.1倍進行預(yù)張拉,錨索設(shè)計軸向拉力值及鎖定值詳見圖紙。張拉按相關(guān)規(guī)范要求進行。
根據(jù)基坑監(jiān)測報告顯示,基坑變形在施工期間是正常穩(wěn)定的,本基坑的支護設(shè)計和施工是安全合理的。針對基坑平面較大且周邊區(qū)域狹窄,采用預(yù)應(yīng)力錨索與鉆孔樁結(jié)合的基坑支護形式,既能滿足基坑安全穩(wěn)定要求,又能節(jié)省造價。
[1]劉國彬,王衛(wèi)東.基坑工程手冊 [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.
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U443.15+4[文獻碼]B
1000-405X(2015)-11-390-1