張力
(陜西鑫地源建設集團有限責任公司 710000)
超深基坑工程因其復雜性,無可避免的會導致施工周期長,從開挖到支護完成,期間可能受外界環(huán)境、施工荷載及氣候影響,會導致地基荷載增加;地質(zhì)土層含水量加大,大大地基承載力也會隨之降低,一旦支護不利,嚴重的會導致基坑邊坡土體松動甚至滑坡[1]。
由于超深基坑噴錨技術的的優(yōu)越性,此支護技術在超深基坑支護中有著不可替代的作用,對此技術的深入研究具有非常重要的意義[2]。
2.1.1 噴錨支護的定義
指由錨桿和噴射混凝土板組成的支撐。錨桿,噴射混凝土和圍巖一起形成承載結構,可有效限制圍巖變形的自由發(fā)展,調(diào)整圍巖應力分布,防止圍巖松動。
2.1.2 噴錨支護施工的原理
噴錨支護結構同時具有土層錨桿和噴射混凝土鋼筋網(wǎng)的優(yōu)點,可以使邊坡獲得柔性支撐。在邊坡上鋪設、固定鋼筋網(wǎng),然后利用高壓空氣將混凝土高速噴到網(wǎng)片上,隨著混凝土的凝固,使得邊坡土體擁有了一個支護面層,鋼筋網(wǎng)的作用是將錨桿上作用的力分布開來,從而使邊坡的受力得以改善,有效的減少邊坡的側向位移。錨桿與土體的相互作用,形成重力式結構,有效的提高土體強度、限制土體位移[2]。
施工流程:
為保證邊坡支護的穩(wěn)定和土體的強度,噴漿混凝土網(wǎng)支護工程的施工應“跟隨開挖,跟蹤開挖”,并根據(jù)地質(zhì)條件確定主要地層的開挖深度,一般為 1.5~2.5m[6]。
噴錨網(wǎng)支護施工的操作過程如下:土方開挖,邊坡修復→噴射第一層快凝細水泥→錨桿錨固→錨桿加固→錨桿加固配置→采用高壓灌漿密封→編輯鋼筋網(wǎng),焊接鋼筋→最終噴射細骨料混凝土和噴漿錨網(wǎng)養(yǎng)護→挖掘土方[3]。
2.2.1 土方開挖
為了保證施工機械施工的準確性,施工時應該先挖周邊土方后挖中間,錨桿注漿和噴射混凝土的施工工藝直接關系到施工進度,比如外錨噴支護施工進度也是施工進度必須考慮的因素。土方開挖需從坑邊開始,同時按照設計坡度放坡,從一邊到另一邊,途中如果遇到軟弱的淤泥質(zhì)粘土層則需要降低挖方深度。
2.2.2 坡面修整
基坑開挖,盡管機械施工方便快捷,邊坡坡面粗糙,土體松散,需要人工整平,必要時在適當?shù)奈恢迷O置泄水孔,以給后期的噴錨作業(yè)提供便利[7]。
2.2.3 噴射混凝土的作業(yè)要求
噴射混凝土操作:混合料配制和混合時,應根據(jù)混合比準確稱量各種物料;時間不得少于90s。機床就位,機床安裝在圍巖穩(wěn)定的區(qū)域,以確保順暢的輸送線。在未加載材料之前,首先進行氦氣噴射測試:打開高壓空氣和高壓水,通常由噴嘴壓力吹出的風水為霧狀。如果噴嘴壓力不足,排氣口可能會堵塞,如噴嘴不會纏繞,供料管道可能會堵塞。及時排除故障,只有在噴氣發(fā)動機正常運行后才能進行噴射操作。爆破前,用高壓空氣或高壓水清潔巖石表面。沖洗巖石表面的灰塵和浮渣,確?;炷梁蛶r石表面牢固結合。如果高壓水沖洗會導致巖石表面變軟,只有高壓空氣可以用來清潔巖石表面的碎屑(取決于地質(zhì)條件)。嚴格控制規(guī)定數(shù)量的加速器并增加制服[4]。噴涂機嚴格控制水灰比,使噴涂層表面平整光滑,無干斑或滑移現(xiàn)象。噴嘴運動軌跡應適應當?shù)貤l件。應交替使用水平條,垂直條和圓圈。移動速度應該很慢,允許混凝土“堆”起來,以一定的厚度去除它,然后逐個擴大其噴灑范圍。當有鋼框架時,鋼框架和圍巖之間的縫隙必須用噴射混凝土填充。噴射混凝土應該用鋼框架覆蓋,并且應該從兩側向上噴射。當噴霧完成或間歇時,噴嘴應放置在低位。取下噴頭,取下水環(huán),用水清洗,并清理水眼,為下一班工作做好準備。噴涂后,應對噴氣設備進行清潔和維護,以確保設備狀況良好[6]。
噴漿混合比例:應根據(jù)設計要求確定,一般可采用水泥:砂:石:(質(zhì)量比)=1:(2~2.5):(2~2.5),水灰比可以為 0.45~0.50,石材最大粒徑一般不應超過12mm。
2.2.4 表面增強網(wǎng)的鋪設順序
噴涂一層混凝土后,應鋪設鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)和第一層混凝土之間的間隙不應小于20mm。當使用雙層鋼筋網(wǎng)時,第二層鋼筋網(wǎng)應在第一層鋼筋網(wǎng)覆蓋混凝土后鋪設。加強網(wǎng)和土釘應牢固連接[4]。
2.2.5 維護
當最后噴射的混凝土凝結2h時,立即噴灑并固化,每天噴灑至少四次。維護時間不應少于7d。在最終凝結后的第一次噴射水固化中,壓力不應太大以防止噴射混凝土保護層表面被沖走。當溫度低于5°C時,不應使用噴水來防止低溫導致的冷害。如果在固化過程中發(fā)現(xiàn)脫落,外鼓,裂紋,局部水分和顏色不均勻等不利現(xiàn)象,應分析原因,并采取措施進行修復以防止將來出現(xiàn)問題[1]。
通過選擇超深基坑支護方案——噴錨技術,以及超深基坑支護工程中噴錨技術的應用,說明了噴錨技術相較于其他支護方案,更簡便,更適合的結論[5]。
噴錨支護技術在超深基坑支護中的地位不容忽視,未來的發(fā)展可向更深基坑延伸,這在基坑開挖的施工中不能被取代。
[1]王吉剛.超深基坑支護綜合施工技術[J].交流平臺,2014,11.
[2]彭社琴.超深基坑支護結構與土相互作用研究[J].成都理工大學,2009,4:35.
[3]陳 新.國家大劇院超神基坑支護施工技術[J].施工技術,2005,33~37.
[4]姚剛,劉曉綱,韓森.超深基坑復合土釘支護結構原位實驗[J].土木工程報,2006,39(10):93~96.
[5]羅 萍.超深基坑技術的應用[J].甘肅科技,2004,20(9):154~156.
[6]黃成雄.超深基坑施工過程中檢測[J].四川建材,2006,3:203~204.
[7]葛鵬,鞠驥勤,胡連峰.超深基坑支護設計與施工[J].江蘇地質(zhì),2006,30(4):283~286.