楊顏晉
(山西三建集團(tuán)有限公司 046000)
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)在深基坑邊坡支護(hù)施工技術(shù)方面取得了巨大的進(jìn)步。尤其是噴錨支護(hù)施工技術(shù),它不僅具有施工簡(jiǎn)便,承載能力強(qiáng),污染小、噪音低等優(yōu)點(diǎn),而且施工過(guò)程中無(wú)需打樁,施工成本較低,在各類深基坑工程項(xiàng)目中應(yīng)用十分廣泛。因此,研究分析噴錨支護(hù)施工技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
所謂噴錨支護(hù),包括錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等結(jié)構(gòu)組合起來(lái)的支護(hù)形式。結(jié)合不同的施工環(huán)境和地質(zhì)條件,選用的噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)也不同。從作用原理上而言,噴錨支護(hù)施工技術(shù)屬于深基坑的主動(dòng)制約機(jī)制的支護(hù)類型,其主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)采用噴錨支護(hù)施工技術(shù),因其具有較強(qiáng)的抗變形能力,即便是局部收到較大的應(yīng)力,也不會(huì)導(dǎo)致整體支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形和破壞。對(duì)于深基坑當(dāng)中,變形較為敏感的區(qū)域,可以通過(guò)設(shè)置超前錨桿的方式,提高整個(gè)支護(hù)體系的剛度,確保深基坑的安全性和穩(wěn)定性。
(2)大多數(shù)噴錨支護(hù)施工,都是在深基坑工程開挖一段距離,施工支護(hù)一段。通過(guò)對(duì)支護(hù)過(guò)程中深基坑的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),可以對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的消除或者對(duì)支護(hù)施工方案進(jìn)行調(diào)整,有效的避免安全事故的發(fā)生,提高了噴錨支護(hù)施工的質(zhì)量。而且這種作業(yè)流程,在施工過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)交叉作業(yè),極大的提高了工程的施工周期。
(3)采用噴錨支護(hù)施工,有效利用了施工區(qū)域的土地強(qiáng)度,減少了施工材料的支出,提高了工程的經(jīng)濟(jì)效益。
某建筑基坑工程,結(jié)合工程的地質(zhì)條件,擬采用噴錨支護(hù)施工技術(shù)對(duì)深基坑進(jìn)行支護(hù),其中巖質(zhì)邊坡坡率采用1:0.5,防護(hù)參數(shù)為噴射C20混凝土、φ22砂漿錨桿,φ8鋼筋網(wǎng);土質(zhì)邊坡坡率采用1:0.75,防護(hù)參數(shù)為噴射C20混凝土、φ22砂漿錨桿、φ8鋼筋網(wǎng)。
(1)根據(jù)本工程的設(shè)計(jì)圖紙要求,對(duì)錨桿進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置,錨桿采用C22鋼筋。
(2)深基坑根據(jù)開挖線進(jìn)行施工,開挖出工作面之后,應(yīng)安排專人對(duì)土壁進(jìn)行修整,確保其符合噴錨施工的設(shè)計(jì)要求。
(1)對(duì)錨桿鉆孔所需的砂漿應(yīng)首先通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行砂漿配合比的確認(rèn),本工程采用室內(nèi)試驗(yàn)的方式,從各組試驗(yàn)中選取最符合本工程設(shè)計(jì)要求的配合比,作為本工程的砂漿配合比。
(2)注漿密實(shí)度試驗(yàn):在施工現(xiàn)場(chǎng),首先選擇與本工程噴錨支護(hù)施工長(zhǎng)度、直徑、孔徑以及傾斜度等參數(shù)均相同的錨桿和塑料管進(jìn)行密實(shí)度的試驗(yàn),然后采用相同配合比相同材料拌合而成的水泥砂漿,進(jìn)行注漿密實(shí)度試驗(yàn)施工。最后養(yǎng)護(hù)7d之后剖開塑料管,檢查密實(shí)度是否符合本工程的設(shè)計(jì)要求。
(3)在進(jìn)行注漿密實(shí)度試驗(yàn)過(guò)程中,需要對(duì)所有類型的錨桿均進(jìn)行試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)直到注漿密實(shí)度達(dá)到90%以上方能結(jié)束。
(1)布設(shè)孔位:按照本工程噴錨施工的設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)第一排錨桿的孔位進(jìn)行布置,本工程采用全站儀對(duì)孔位進(jìn)行布設(shè)。并在鉆孔點(diǎn)設(shè)置明顯的標(biāo)志,便于下一步的施工。
(2)選用符合本工程設(shè)計(jì)要求的鉆頭,并確保開孔的位置誤差應(yīng)不高于100mm。
(3)對(duì)于錨桿孔的孔軸方向,應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙的進(jìn)行施工。首先其系統(tǒng)錨桿的孔軸方向應(yīng)與開挖面處于垂直狀態(tài),其次為了加固噴錨支護(hù)施工的效果,局部增設(shè)的加固錨桿,其孔軸方向應(yīng)確保與可能出現(xiàn)的滑動(dòng)面的方向相反。在施工過(guò)程中,嚴(yán)格控制鉆孔的施工質(zhì)量,確保其方位偏差不應(yīng)高于5°,其成孔深度偏差應(yīng)低于50mm。
(4)砂漿錨桿的鉆孔孔徑:如果在進(jìn)行錨桿施工時(shí),先進(jìn)行水泥砂漿的注入,然后再插入錨桿,此時(shí)砂漿錨桿的鉆孔孔徑應(yīng)高于錨桿直徑,至少大于15mm以上。如果在進(jìn)行錨桿施工時(shí),先進(jìn)行錨桿的插入,然后再注入水泥砂漿,此時(shí)砂漿錨桿的鉆孔孔徑應(yīng)高于錨桿直徑至少25mm以上。
(5)鉆孔施工完畢后,確??變?nèi)的積水和雜物清潔干凈。如果施工過(guò)程中,無(wú)需立刻進(jìn)行錨桿插入施工,則應(yīng)對(duì)鉆孔孔口進(jìn)行堵塞,并在錨桿安裝施工之前,再次檢查鉆孔是否需要重新清洗。
(1)錨桿的加工必須滿足本工程設(shè)計(jì)圖紙的要求。本工程采用先注入水泥砂漿,后插入錨桿的施工工藝。在進(jìn)行錨桿插入過(guò)程中,必須確保其插入方向與孔向保持一致,必要時(shí)可以適當(dāng)手工旋轉(zhuǎn)。
(2)整個(gè)錨桿安裝施工過(guò)程,要秉承“慢”、“勻”的原則。當(dāng)插送過(guò)程中,感覺(jué)到“彈壓感”,應(yīng)對(duì)錨桿進(jìn)行手工旋轉(zhuǎn)再進(jìn)行插送。如果在安裝過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)錨桿附近出現(xiàn)漿液的流出,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行封堵,避免砂漿繼續(xù)流出。
(3)在施工過(guò)程中,無(wú)論發(fā)生任何原因,如果水泥砂漿的灌漿發(fā)生終端,應(yīng)立刻去除錨桿,并使用壓力水立刻對(duì)灌漿孔進(jìn)行清洗,然后在進(jìn)行重復(fù)安裝。如果二次安裝過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域存在堵塞問(wèn)題,應(yīng)對(duì)鉆孔進(jìn)行復(fù)鉆,直到符合工程的設(shè)計(jì)要求為止。
本工程采用的鋼筋網(wǎng),是由φ8的鋼筋綁扎而成,共分為20×20cm和25×25cm兩種型號(hào)。鋼筋網(wǎng)采用焊接的方式進(jìn)行固定,并使用電焊的方式使其與錨桿進(jìn)行連接。其施工質(zhì)量要點(diǎn)如下所示:
(1)在施工過(guò)程中,所選用的鋼筋應(yīng)全面的檢查清潔,確保其表面無(wú)任何污漬、裂紋和腐蝕現(xiàn)象。
(2)在混凝土初噴后進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的掛設(shè),確保其與錨桿之間的連接保持牢固,且其保護(hù)層的厚度應(yīng)高于2cm。
(3)在鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)的過(guò)程中,應(yīng)按照深基坑的受噴面起伏不同進(jìn)行鋪設(shè),確保其與受噴面的間隙不高于3cm。
(4)在混凝土噴射過(guò)程中,如果存在石塊或者混凝土被鋼筋網(wǎng)卡住,應(yīng)清除完畢后,再進(jìn)行噴射混凝土。
本工程為了提高噴射混凝土的施工質(zhì)量,采用干噴工藝進(jìn)行混凝土的噴射施工。選用的噴射混凝土的強(qiáng)度為C20,對(duì)于不同性質(zhì)的邊坡采用不同的噴射厚度。如果是土質(zhì)邊坡,則確保噴射混凝土的厚度不低于12cm;如果是巖質(zhì)邊坡,則確保噴射混凝土的厚度不低于8cm。
(1)在噴射混凝土施工過(guò)程中,應(yīng)首先對(duì)噴射坡面進(jìn)行全面的清潔,確保無(wú)任何雜物,然后加強(qiáng)相關(guān)施工人員噴射施工的熟練度。最后確保初噴厚度3~5cm,噴射距離不高于1.2m,同時(shí)噴嘴應(yīng)垂直受噴面,從而消除水平分力,減少混凝土回彈。此外,初噴混凝土應(yīng)按試驗(yàn)室配合比進(jìn)行拌制。
(2)噴射混凝土選用的水泥應(yīng)該是加入速凝劑后,凝結(jié)快,保水性能好,早期強(qiáng)度發(fā)展快,收縮較小。噴射混凝土選用的砂子中砂或粗中砂,砂子的含水率控制在5~7%。噴射混凝土選用的石子級(jí)配為5~20mm。噴射混凝土選用的速凝劑摻量為2~4%。
(3)如果施工溫度低于5℃時(shí),噴射混凝土不能正常施工。待鋼筋網(wǎng)掛設(shè)完畢后進(jìn)行第二次復(fù)噴。復(fù)噴厚度為4~8cm,復(fù)噴按初噴的施工工藝進(jìn)行。
噴射混凝土層一般較薄,如果施工過(guò)程中,周圍環(huán)境的空氣相對(duì)干燥時(shí),不及時(shí)養(yǎng)護(hù),極易導(dǎo)致混凝土發(fā)生早期干縮裂紋,同時(shí)摻入的速凝粘稠劑在一定程度上抑制了水泥的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程,影響混凝土強(qiáng)度的發(fā)展。因此,必須要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)生,并在終凝后1~2h內(nèi)噴霧,確?;炷帘3衷诔睗駹顟B(tài),整個(gè)混凝土的養(yǎng)護(hù)周期不應(yīng)低于7d。
綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,噴錨支護(hù)施工技術(shù)日漸成熟和完善。本文結(jié)合實(shí)例分析了噴錨支護(hù)施工技術(shù)在深基坑工程中的具體應(yīng)用,不僅有效的提高了深基坑的邊坡土地的穩(wěn)定性和承載力,而且降低了施工成本,縮短了施工周期,極大的提高了本工程的安全性。因此,相關(guān)工作者應(yīng)重視噴錨支護(hù)施工技術(shù)的研究,積極推廣其在深基坑施工中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)工程社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。