楊顏晉
(山西三建集團有限公司 046000)
近年來,隨著科學技術的發(fā)展,我國在深基坑邊坡支護施工技術方面取得了巨大的進步。尤其是噴錨支護施工技術,它不僅具有施工簡便,承載能力強,污染小、噪音低等優(yōu)點,而且施工過程中無需打樁,施工成本較低,在各類深基坑工程項目中應用十分廣泛。因此,研究分析噴錨支護施工技術在深基坑工程中的應用具有重要的現(xiàn)實意義。
所謂噴錨支護,包括錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等結(jié)構(gòu)組合起來的支護形式。結(jié)合不同的施工環(huán)境和地質(zhì)條件,選用的噴錨支護結(jié)構(gòu)也不同。從作用原理上而言,噴錨支護施工技術屬于深基坑的主動制約機制的支護類型,其主要優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)采用噴錨支護施工技術,因其具有較強的抗變形能力,即便是局部收到較大的應力,也不會導致整體支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形和破壞。對于深基坑當中,變形較為敏感的區(qū)域,可以通過設置超前錨桿的方式,提高整個支護體系的剛度,確保深基坑的安全性和穩(wěn)定性。
(2)大多數(shù)噴錨支護施工,都是在深基坑工程開挖一段距離,施工支護一段。通過對支護過程中深基坑的實時動態(tài)監(jiān)測,可以對出現(xiàn)問題進行及時的消除或者對支護施工方案進行調(diào)整,有效的避免安全事故的發(fā)生,提高了噴錨支護施工的質(zhì)量。而且這種作業(yè)流程,在施工過程中可以實現(xiàn)交叉作業(yè),極大的提高了工程的施工周期。
(3)采用噴錨支護施工,有效利用了施工區(qū)域的土地強度,減少了施工材料的支出,提高了工程的經(jīng)濟效益。
某建筑基坑工程,結(jié)合工程的地質(zhì)條件,擬采用噴錨支護施工技術對深基坑進行支護,其中巖質(zhì)邊坡坡率采用1:0.5,防護參數(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)本工程的設計圖紙要求,對錨桿進行現(xiàn)場布置,錨桿采用C22鋼筋。
(2)深基坑根據(jù)開挖線進行施工,開挖出工作面之后,應安排專人對土壁進行修整,確保其符合噴錨施工的設計要求。
(1)對錨桿鉆孔所需的砂漿應首先通過試驗進行砂漿配合比的確認,本工程采用室內(nèi)試驗的方式,從各組試驗中選取最符合本工程設計要求的配合比,作為本工程的砂漿配合比。
(2)注漿密實度試驗:在施工現(xiàn)場,首先選擇與本工程噴錨支護施工長度、直徑、孔徑以及傾斜度等參數(shù)均相同的錨桿和塑料管進行密實度的試驗,然后采用相同配合比相同材料拌合而成的水泥砂漿,進行注漿密實度試驗施工。最后養(yǎng)護7d之后剖開塑料管,檢查密實度是否符合本工程的設計要求。
(3)在進行注漿密實度試驗過程中,需要對所有類型的錨桿均進行試驗。整個試驗直到注漿密實度達到90%以上方能結(jié)束。
(1)布設孔位:按照本工程噴錨施工的設計圖紙,對第一排錨桿的孔位進行布置,本工程采用全站儀對孔位進行布設。并在鉆孔點設置明顯的標志,便于下一步的施工。
(2)選用符合本工程設計要求的鉆頭,并確保開孔的位置誤差應不高于100mm。
(3)對于錨桿孔的孔軸方向,應嚴格按照施工圖紙的進行施工。首先其系統(tǒng)錨桿的孔軸方向應與開挖面處于垂直狀態(tài),其次為了加固噴錨支護施工的效果,局部增設的加固錨桿,其孔軸方向應確保與可能出現(xiàn)的滑動面的方向相反。在施工過程中,嚴格控制鉆孔的施工質(zhì)量,確保其方位偏差不應高于5°,其成孔深度偏差應低于50mm。
(4)砂漿錨桿的鉆孔孔徑:如果在進行錨桿施工時,先進行水泥砂漿的注入,然后再插入錨桿,此時砂漿錨桿的鉆孔孔徑應高于錨桿直徑,至少大于15mm以上。如果在進行錨桿施工時,先進行錨桿的插入,然后再注入水泥砂漿,此時砂漿錨桿的鉆孔孔徑應高于錨桿直徑至少25mm以上。
(5)鉆孔施工完畢后,確??變?nèi)的積水和雜物清潔干凈。如果施工過程中,無需立刻進行錨桿插入施工,則應對鉆孔孔口進行堵塞,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計圖紙的要求。本工程采用先注入水泥砂漿,后插入錨桿的施工工藝。在進行錨桿插入過程中,必須確保其插入方向與孔向保持一致,必要時可以適當手工旋轉(zhuǎn)。
(2)整個錨桿安裝施工過程,要秉承“慢”、“勻”的原則。當插送過程中,感覺到“彈壓感”,應對錨桿進行手工旋轉(zhuǎn)再進行插送。如果在安裝過程中,發(fā)現(xiàn)錨桿附近出現(xiàn)漿液的流出,應及時進行封堵,避免砂漿繼續(xù)流出。
(3)在施工過程中,無論發(fā)生任何原因,如果水泥砂漿的灌漿發(fā)生終端,應立刻去除錨桿,并使用壓力水立刻對灌漿孔進行清洗,然后在進行重復安裝。如果二次安裝過程中,發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域存在堵塞問題,應對鉆孔進行復鉆,直到符合工程的設計要求為止。
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。鋼筋網(wǎng)采用焊接的方式進行固定,并使用電焊的方式使其與錨桿進行連接。其施工質(zhì)量要點如下所示:
(1)在施工過程中,所選用的鋼筋應全面的檢查清潔,確保其表面無任何污漬、裂紋和腐蝕現(xiàn)象。
(2)在混凝土初噴后進行鋼筋網(wǎng)的掛設,確保其與錨桿之間的連接保持牢固,且其保護層的厚度應高于2cm。
(3)在鋼筋網(wǎng)鋪設的過程中,應按照深基坑的受噴面起伏不同進行鋪設,確保其與受噴面的間隙不高于3cm。
(4)在混凝土噴射過程中,如果存在石塊或者混凝土被鋼筋網(wǎng)卡住,應清除完畢后,再進行噴射混凝土。
本工程為了提高噴射混凝土的施工質(zhì)量,采用干噴工藝進行混凝土的噴射施工。選用的噴射混凝土的強度為C20,對于不同性質(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程中,應首先對噴射坡面進行全面的清潔,確保無任何雜物,然后加強相關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,同時噴嘴應垂直受噴面,從而消除水平分力,減少混凝土回彈。此外,初噴混凝土應按試驗室配合比進行拌制。
(2)噴射混凝土選用的水泥應該是加入速凝劑后,凝結(jié)快,保水性能好,早期強度發(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,噴射混凝土不能正常施工。待鋼筋網(wǎng)掛設完畢后進行第二次復噴。復噴厚度為4~8cm,復噴按初噴的施工工藝進行。
噴射混凝土層一般較薄,如果施工過程中,周圍環(huán)境的空氣相對干燥時,不及時養(yǎng)護,極易導致混凝土發(fā)生早期干縮裂紋,同時摻入的速凝粘稠劑在一定程度上抑制了水泥的化學反應進程,影響混凝土強度的發(fā)展。因此,必須要加強混凝土的養(yǎng)生,并在終凝后1~2h內(nèi)噴霧,確保混凝土保持在潮濕狀態(tài),整個混凝土的養(yǎng)護周期不應低于7d。
綜上所述,隨著科學技術的發(fā)展,噴錨支護施工技術日漸成熟和完善。本文結(jié)合實例分析了噴錨支護施工技術在深基坑工程中的具體應用,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,相關工作者應重視噴錨支護施工技術的研究,積極推廣其在深基坑施工中的應用,實現(xiàn)工程社會效益和經(jīng)濟效益的雙豐收。