陽(yáng)外光
(中建五局隧道公司 重慶 401147)
重慶南坪交通樞紐工程一標(biāo)段主體結(jié)構(gòu)為地下明挖4層框架立體結(jié)構(gòu),基坑最大開(kāi)挖深度達(dá)到32m,該工程邊坡支護(hù)外邊線距離周邊建筑地下室不超過(guò)1.5m,且基坑周邊有4棟30層的高層建筑,邊坡支護(hù)難度極大。為保證周邊建筑物的安全,在周邊建筑物區(qū)域采用錨拉樁進(jìn)行支護(hù)保證周邊建筑物安全,因此錨拉樁施工的成敗決定整個(gè)深基坑邊坡支護(hù)的成敗。
結(jié)合本工程實(shí)例,介紹了預(yù)應(yīng)力錨拉樁的施工技術(shù),較為詳細(xì)地介紹了錨索樁、樁間板、預(yù)應(yīng)力張拉、以及注漿和錨頭等工序的難點(diǎn)及對(duì)策。
本工程邊坡支護(hù)施工遵循“信息法施工和逆作施工”的原則,開(kāi)挖一層支護(hù)一層。錨拉樁是一種以人工挖孔樁和預(yù)應(yīng)力錨索共同作用的一種新型邊坡支護(hù)形式。
為方便施工,錨拉樁的人工挖孔樁從地面開(kāi)始開(kāi)挖,上部部分為懸臂樁,土方開(kāi)挖時(shí),拆除空心樁臨坑面護(hù)壁,只留靠邊坡側(cè)護(hù)壁,把護(hù)壁鋼筋扳直作面板鋼筋。
測(cè)量放線→確定人工挖孔樁位置→挖孔樁施工→按照設(shè)計(jì)完成樁身開(kāi)挖→挖孔樁鋼筋制作和安裝→預(yù)埋錨拉樁鉆孔套筒用于錨索鉆孔定位→樁混凝土澆筑。
完成挖孔樁施工,后進(jìn)行邊坡土石方開(kāi)挖(開(kāi)挖一層支護(hù)一層),并將面板進(jìn)行網(wǎng)噴支護(hù)→預(yù)應(yīng)力錨索施工(施工前先調(diào)查清楚周邊建筑基礎(chǔ)的具體位置和標(biāo)高,保證錨索鉆孔施工的位置低于周邊建筑基礎(chǔ)底標(biāo)高,確保錨索鉆孔施工不破壞周邊建筑地下基礎(chǔ))。
先由測(cè)量人員放線確定鉆孔位置。
鉆孔用水宜使用自來(lái)水,不宜使用泥漿,當(dāng)鉆孔用水可能影響地層的穩(wěn)定性時(shí),應(yīng)采用無(wú)水鉆進(jìn)。
鉆孔及孔壁上附著的灰塵,泥屑使用高壓空氣或者水進(jìn)行清洗;孔口在鉆孔完畢后應(yīng)進(jìn)行封堵。
鉆孔過(guò)程中,注意鉆孔速度、返回介質(zhì)的成分與數(shù)量、地下水等資料的收集與記錄,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系。
鉆孔的孔徑不小于設(shè)計(jì)值,長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)值且不大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的1%。
錨索鉆孔在任何方向上的入口誤差不得大于2.5度,在鉆進(jìn)方向上的偏差不大于鉆孔長(zhǎng)度的1/30;鉆孔水平方向的誤差不大于50mm,垂直方向不大于100mm。
圖1
按錨固段長(zhǎng)度、張拉段長(zhǎng)度、錨頭長(zhǎng)度和張拉長(zhǎng)度之和截取錨索體材料。
自由端防腐:每根鋼絞線除銹、除油后先在錨索表面涂潤(rùn)滑油或者防腐漆,然后包裹塑料布,再在塑料布上涂潤(rùn)滑油或防腐漆,并包裹塑料布,形成二涂二布,最后裝入塑料套管中,并使套管中充滿油脂,最終形成雙層防腐;自由端適宜選用無(wú)接頭的套管,當(dāng)有接頭存在時(shí),接頭的搭接長(zhǎng)度大于50mm,并用膠帶密封。
錨固端防腐:錨索張拉索定、二次灌漿完成后封口,從錨具量起留100 mm鋼絞線,并做厚度不小于100mm的1﹕2水泥砂漿保護(hù)層,再用鋼筋網(wǎng)罩封閉,并做100厚C30細(xì)石混凝土外封,混凝土保護(hù)層厚度不小于50mm。
將處理好的錨索材料順直放在制作支架上,用油布覆蓋。
錨索制作前應(yīng)對(duì)鉆孔長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,并按照孔號(hào)截取錨索體材料;鋼絞線使用機(jī)械切割,制作好的錨索按對(duì)應(yīng)孔號(hào)進(jìn)行編號(hào)。
錨索制作完成后應(yīng)盡早使用,避免長(zhǎng)期存放;導(dǎo)向帽用薄壁鋼管制作,將錨索端頭置于管內(nèi),用早強(qiáng)水泥砂漿固結(jié)。錨固段的擴(kuò)張環(huán)按設(shè)計(jì)尺寸加工、制作。自由端的對(duì)中支架根據(jù)孔徑進(jìn)行購(gòu)置,按每1.5~2m安裝一個(gè)。
錨索應(yīng)存放在干凈、潔凈的地方,不得露天存放,避免機(jī)械損壞或使焊渣、油漬濺落錨索體上。
安裝錨索前應(yīng)對(duì)鉆孔重新進(jìn)行檢查,對(duì)塌孔、掉塊進(jìn)行清理。
錨索安裝前對(duì)錨索進(jìn)行檢查。
推送錨索時(shí)用力要均勻一致,防止推送過(guò)程中損壞錨索。
推送錨索時(shí)不得轉(zhuǎn)動(dòng),并不斷檢查排氣孔和注漿管,確保錨索推送至預(yù)定深度后排氣孔和注漿孔暢通。
當(dāng)推送困難時(shí),及時(shí)抽出錨索,對(duì)抽出的錨索進(jìn)行檢查,并檢查鉆孔,再推送錨索。
錨具、墊板應(yīng)與錨索體同軸安裝,對(duì)于鋼絞線在錨索體索定后其偏差應(yīng)不超過(guò)5度。
確保墊板與墊墩接觸面無(wú)任何空隙。
切割錨頭多余部分應(yīng)采用機(jī)械切割,錨具外保留長(zhǎng)度不應(yīng)小于5cm。
墊板材料一般采用普通鋼板,外形為方型,其尺寸大小和厚度應(yīng)由錨固力確定,為確保墊板平面與錨索的軸線垂直和提高墊墩的承載力,一般使用與鉆孔直徑相匹配的套筒墊板。
注漿管隨錨索體一同送入孔底,在注漿時(shí)邊注邊拔,最可靠的方法是注入的漿液將積水全部排出,待溢出的稠度與注入稠度一樣后抽出注漿管。
張拉完成后,通過(guò)在墊墩上預(yù)留的補(bǔ)漿孔對(duì)第一次漿體收縮部分進(jìn)行補(bǔ)充注漿,并將外露的錨具和鋼絞線用混凝土密封;補(bǔ)漿孔可由預(yù)埋鋼管進(jìn)行設(shè)置。
配制漿液時(shí),各種材料比例必須嚴(yán)格按配合比進(jìn)行計(jì)量。
漿液攪拌必須使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)。
漿液要隨拌隨用,超過(guò)初凝時(shí)間的漿液要廢棄。
為保證注漿時(shí)漿液不會(huì)從孔內(nèi)的裂隙中流走,就要對(duì)鉆孔的滲漏情況進(jìn)行確認(rèn),為此要進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)。壓水實(shí)驗(yàn)在第一次成孔后和錨索推送前進(jìn)行。
進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按照巖層的不同特性劃分實(shí)驗(yàn)段,實(shí)驗(yàn)段一般5~10m。
實(shí)驗(yàn)的起始?jí)毫?、最大壓力和壓力?jí)數(shù)按需要及現(xiàn)場(chǎng)情況定。
應(yīng)在每10分鐘的時(shí)間間隔記錄壓水量,當(dāng)連續(xù)四次讀數(shù)的最大值或最小值與最終值之差小于最終值的5%時(shí),其值即為該壓力下的最終壓水量。
當(dāng)鉆孔經(jīng)過(guò)壓水實(shí)驗(yàn)后,測(cè)得鉆孔在0.1MPa的壓力下10 min內(nèi)平均漏水量超過(guò)5L/min時(shí),對(duì)鉆孔進(jìn)行預(yù)注漿。
待漿液固化后再進(jìn)行鉆孔并重復(fù)壓水實(shí)驗(yàn),直到漏水量滿足要求為止。
當(dāng)有水從鉆孔內(nèi)滲出,且臨近巖體區(qū)域的節(jié)理縫隙中可看到滲水時(shí),不論鉆孔滲透性如何,可不做壓水實(shí)驗(yàn)直接注漿。
錨索張拉前對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。
錨固體及外錨墩強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后方可張拉索定,同時(shí)張拉的兩根錨索的間距不小于2倍錨索間距。
錨索正式張拉前應(yīng)取0.1~0.2倍錨索設(shè)計(jì)軸向拉力值進(jìn)行預(yù)張拉1~2次,使其各部位接觸緊密,索體完全平直。
錨索索定荷載及預(yù)應(yīng)力損失值的補(bǔ)償見(jiàn)設(shè)計(jì)要求。
預(yù)應(yīng)力錨索張拉、索定后方可進(jìn)行下一級(jí)土石方的開(kāi)挖。
張拉時(shí),加載速率要平緩,速率宜控制在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力的0.1/min左右,卸載速率宜控制在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力值的0.2/min。
張拉千斤頂?shù)妮S線必須與錨索軸線一致,錨環(huán)、夾片和錨索張拉部分不得有泥沙等污物。
隨著錨拉樁施工技術(shù)的發(fā)展,逐漸完善了邊坡的支護(hù)種類,為邊坡安全和節(jié)約工程造價(jià)和其他社會(huì)效益做出重大貢獻(xiàn)。