【摘要】當(dāng)前,地下工程與高層建筑數(shù)量越來(lái)越多,這也使得人們對(duì)基坑支護(hù)工程提出了更高的要求,而加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿與鉆孔灌注樁的運(yùn)用則可以有效滿足人們需求。因此,本文將對(duì)鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿組合進(jìn)行分析,并詳細(xì)探究基坑支護(hù)中的鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿組合,希望可以為相關(guān)工作者的研究提供一些幫助。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;預(yù)應(yīng)力錨桿;基坑支護(hù)
進(jìn)入新時(shí)代后,建筑行業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的高峰期,這也使得基坑支護(hù)工作得到了人們的廣泛重視,而有效結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿與鉆孔灌注樁則能夠提高工作質(zhì)量。因此,必須正確認(rèn)識(shí)預(yù)應(yīng)力錨桿與鉆孔灌注樁,并掌握各環(huán)節(jié)施工要點(diǎn),提高基坑的穩(wěn)定性與安全性,從而促進(jìn)建筑行業(yè)健康發(fā)展。
1、鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿組合概述
鉆孔灌注樁是在實(shí)際施工過(guò)程中,通過(guò)對(duì)各種手段的利用,如人力挖掘、鋼管擠土以及機(jī)械鉆孔等,促進(jìn)樁孔的形成,并將鋼筋籠和混凝土灌注而成的樁放入其中[1]。根據(jù)不同成孔方法,灌注樁還可以分成挖孔、鉆孔以及沉管等類(lèi)型。預(yù)應(yīng)力錨桿主要由墊板、桿體以及錨頭等構(gòu)成,其主要是利用錨頭錨固力將預(yù)壓應(yīng)力施加到圍巖中,從而對(duì)圍巖進(jìn)行主動(dòng)加固。針對(duì)當(dāng)前坑基支護(hù)施工,有效結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿和鉆孔灌注樁是最佳方式。這一方式主要具有以下幾方面特點(diǎn):錨桿作業(yè)空間較小,可以廣泛運(yùn)用到各種場(chǎng)地或者是地形中;通過(guò)把內(nèi)支撐換成錨桿,可以將造價(jià)降到最低,并對(duì)施工條件進(jìn)行改善;能夠利用抗拔試驗(yàn)來(lái)明確錨桿的拉力,保證施工的安全性;支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移可以采取將預(yù)拉力施加到錨桿中的方式來(lái)控制。
2、基坑支護(hù)中的鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿組合
2.1工藝原理
一方面,預(yù)應(yīng)力錨桿與鉆孔灌注樁主要是通過(guò)對(duì)圍梁的利用來(lái)促進(jìn)二元擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)的形成,這一支護(hù)體系可以憑借整體剛度對(duì)基坑變形進(jìn)行有效控制,即利用鉆孔灌注樁完成擋土操作,并憑借預(yù)應(yīng)力錨桿向穩(wěn)定底層傳遞支護(hù)結(jié)構(gòu)所承受的力,將張拉應(yīng)力施加到錨桿中,這樣,在錨桿強(qiáng)度、錨固體和拉桿握裹力以及土體和錨固體的作用下,可以為錨固體系穩(wěn)定性提供有力保障。另一方面,通常情況下,預(yù)應(yīng)力錨桿主要包含錨固段、自由段以及錨頭等,屬于向穩(wěn)定土層傳送拉力的結(jié)構(gòu)體系之一,其中,錨固段的作用是向穩(wěn)定地層傳遞錨頭拉力;自由段屬于錨頭拉力向錨固段傳遞的中間階段,其包含防腐構(gòu)造、注漿體以及鋼絞束等內(nèi)容;而錨頭的作用則是對(duì)錨桿拉力進(jìn)行鎖定,主要由螺帽、托板以及錨具等構(gòu)成。
2.2具體施工方法
2.2.1工藝流程
在基坑支護(hù)工程中,預(yù)應(yīng)力錨桿和鉆孔灌注樁組合的具體施工流程如下:鉆孔灌注樁施工—定位錨孔—鉆孔—插錨桿—初次注漿—再次注漿—圍梁施工—張拉封錨—監(jiān)測(cè)。
2.2.2鉆孔灌注樁
首先,鉆孔灌注樁的施工流程如下:樁機(jī)就位—成孔—初次清孔—吊裝鋼筋籠—混凝土導(dǎo)管安裝—再次清孔—隔水栓、漏斗安裝—水下混凝土灌注—漏斗、導(dǎo)管拆除。其次,在具體施工過(guò)程中,導(dǎo)管埋入深度應(yīng)該在2到4米范圍內(nèi),并且在實(shí)際灌注中,還要經(jīng)常提、拆導(dǎo)管,如每隔15分鐘就上下活動(dòng)一下導(dǎo)管。需要注意的是,在對(duì)混凝土進(jìn)行灌注時(shí),要合理控制導(dǎo)管中混凝土表面到泥漿面高度,盡可能保證孔中混凝土上升的緩慢性、均勻性,并使泥漿不出現(xiàn)較為劇烈的翻滾。最后,在實(shí)際施工過(guò)程中,還要做好混凝土的連續(xù)澆筑工作。通常情況下,每盤(pán)混凝土的間隔時(shí)間應(yīng)該不超過(guò)0.5小時(shí),若必須存在較長(zhǎng)時(shí)間的間隔,則應(yīng)該每10分鐘就在小范圍中活動(dòng)兩三次導(dǎo)管,以此來(lái)使混凝土初凝時(shí)間得到延長(zhǎng)[2]。
2.2.3定位與鉆孔
一方面,錨孔定位。在這一階段,必須保證錨桿鉆機(jī)就位的準(zhǔn)確性,墊平其底座,并通過(guò)羅盤(pán)來(lái)校對(duì)鉆桿傾斜角度,保證角度偏差不超過(guò)20毫米、高度小于30毫米。在具體成孔施工之前,要做好排水溝挖掘工作,防止因隨意排放泥漿而給施工帶來(lái)不良影響。
另一方面,鉆孔。首先,在施鉆過(guò)程中,應(yīng)該保證鉆頭完全遵循錨桿孔的孔位標(biāo)識(shí)向下鉆,并保證偏差值不超過(guò)100毫米。在剛開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí),要采取小功率以緩慢方式展開(kāi)鉆進(jìn)工作,在大概500毫米之后,應(yīng)該對(duì)鉆孔方向進(jìn)行校正,之后再采取全功率方式繼續(xù)鉆進(jìn)。同時(shí),為了保證鉆孔角度的準(zhǔn)確性,在實(shí)際施工過(guò)程中,相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)該通過(guò)對(duì)地質(zhì)羅盤(pán)的運(yùn)用來(lái)對(duì)鉆桿方向進(jìn)行有效掌控,盡最大可能使角度偏差不超過(guò)2度。另外,還要將鉆孔深度標(biāo)記在鉆桿上,以此來(lái)展開(kāi)相應(yīng)控制,其中鉆孔深度不但要超過(guò)桿體的有效長(zhǎng)度,還應(yīng)該不超過(guò)設(shè)計(jì)孔深的200毫米。
其次,在具體鉆進(jìn)過(guò)程中,還要以實(shí)際地質(zhì)情況為依據(jù),適當(dāng)調(diào)整泥漿性能,例如,在錨桿鉆機(jī)到達(dá)粘土層時(shí),泥漿的比重應(yīng)該處在每立方米1.05×103到1.1×103千克范圍內(nèi);而在處于砂層時(shí),泥漿的比重則應(yīng)該是每立方米1.2×103到1.3×103千克。
最后,通常情況下,錨桿鉆進(jìn)機(jī)的鉆進(jìn)速度是每分鐘0.3到0.5米,退出速度則是每分鐘0.5到0.6米。另外,在完成鉆孔工作后,還要做好相應(yīng)的清理工作,即通過(guò)對(duì)往復(fù)式壓降泵的利用,對(duì)孔洞進(jìn)行3到5五分鐘的清理,徹底清除孔中存在的沉渣或者是清理干凈孔壁泥皮,并保證孔底沉渣不超過(guò)300毫米。如圖1所示。
2.2.4錨桿制作與插桿
一方面,錨桿制作。在實(shí)際制作過(guò)程中,應(yīng)該將防銹油涂到錨桿的自由段中,并在其表面包上兩層塑料薄膜,為有效隔離水泥凈漿體和鋼絞束提供有力保障。同時(shí),在拉力作用下,充分拉伸錨桿的自由段,保證其能夠向錨固段更好傳遞預(yù)應(yīng)力。另外,在對(duì)錨桿進(jìn)行制作時(shí),還應(yīng)該將定位架安裝到錨固段,保證其間距是2米,并且外徑要比鉆孔直徑小10毫米,只有這樣,才能保證錨桿制作的科學(xué)性、合理性,從而在后續(xù)工作中更好發(fā)揮出其作用。
另一方面,插錨桿。在展開(kāi)這一工作之前,相應(yīng)工作人員必須明確每一個(gè)孔實(shí)際方向,為順利插入桿體提供便利,并且要保證桿體插入的勻速性、緩慢性,避免因擾動(dòng)桿體而導(dǎo)致注漿不密實(shí)或者是漿液下掉問(wèn)題的出現(xiàn)。同(下轉(zhuǎn)158頁(yè))(上接156頁(yè))時(shí),還應(yīng)該通過(guò)棉紗的利用來(lái)臨時(shí)封閉孔口。另外,在對(duì)錨桿進(jìn)行安插之前,要先戴好螺帽與托板,避免漿液給桿體絲口造成污染,若出現(xiàn)污染情況,則應(yīng)該及時(shí)做好清理工作,還要防止出現(xiàn)因絲門(mén)破壞而無(wú)法順利安裝螺帽的問(wèn)題。
2.2.5注漿
首先,應(yīng)該把注漿管和鋼絞線同時(shí)埋到孔中,每隔0.5米鉆出一對(duì)注漿孔,并通過(guò)膠布完成包扎工作,避免注漿管出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。其次,初次注漿主要涉及到兩方面,即錨固段注漿與自由段注漿。前者是指沿著鉆桿展開(kāi)注漿活動(dòng),將水泥漿液輸送到錨孔底部。其中,注漿壓力會(huì)由0.5兆帕變成2兆帕,而水泥漿液則會(huì)有效包裹、填充錨固段錨桿。之后,就可以展開(kāi)自由段注漿,其中壓力應(yīng)該在0.5兆帕左右,并且在漿液上升的同時(shí)還應(yīng)該將孔內(nèi)套管與一次注漿管緩慢拔出。最后,在初次注漿8到12小時(shí)之后,應(yīng)該展開(kāi)二次注漿,并且壓力應(yīng)該由2.5兆帕逐漸上升,一直到漿液無(wú)法注入為止。同時(shí),在實(shí)際注漿過(guò)程中,還應(yīng)該保持低等或者是中等的灌漿速率,緩慢提高注漿壓力,從而讓漿液擴(kuò)散到土體中[3]。
結(jié)論:
綜上所述,加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿與鉆孔灌注樁組合在基坑支護(hù)中的運(yùn)用已經(jīng)成為了一項(xiàng)重要工作。因此,必須正確認(rèn)識(shí)預(yù)應(yīng)力錨桿與鉆孔灌注樁,明確工藝原理,并做好鉆孔灌注樁、定位鉆孔、錨桿制作與插桿以及注漿等環(huán)節(jié)的施工,促進(jìn)基坑穩(wěn)定性與安全性的提升,從而為基坑支護(hù)工程更好發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]李潤(rùn)才,王金剛.淺談?lì)A(yù)應(yīng)力錨桿和鉆孔灌注樁組合基坑支護(hù)施工工法[J].科學(xué)與財(cái)富,2012(6):364-364.
[2]吳小敬,呂衛(wèi)東.SMW工法+鉆孔灌注樁結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿在深基坑圍護(hù)中的應(yīng)用[J].中國(guó)建材科技,2017,26(5):138-140.
[3]薛涵.試論灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿在超深基坑支護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].四川建材,2016(8):112-113.
作者簡(jiǎn)介:
陳成名(1985—),男,安徽碭山人,碩士研究生,水工環(huán)中級(jí),主要研究方向:巖土工程設(shè)計(jì)與施工,地質(zhì)災(zāi)害勘查設(shè)計(jì)。