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浅谈超深基坑支护质量控制要点

2019/12/03 阅读:

摘要:随着城市的建设发展,建设用地变得紧俏起来,建筑物基础埋深越来越大,超深基坑支护体系应运而生,支护质量直接影响了建设期间地基与基础工程的施工安全。只有严格要求,严把支护施工质量控制要点,才能为地基与基础施工创造安全的施工环境。

关键词:超深基坑支护;质量控制

城市新建建筑物在逐步向‘高、大、精、深’层次发展,超深基坑已成为主流趋势,同时涌现出了大量施工场地狭小,地下水位浅,基坑周围有密集的建筑物、管线,靠近交通主干道的工程建设项目。为了保证既有建筑物、管线、道路的安全不受影响,又要创造安全的施工环境,合理的深基坑支护就显得尤为重要。本文重点介绍挡土隔水的灌注桩-止水帷幕复合支护,包括钢筋混凝土灌注桩排桩、水泥土止水帷幕、预应力锚索等重要工序,质量控制要点介绍如下:

1钢筋混凝土灌注桩排桩施工

混凝土灌注桩工艺流程为测放桩位→旋挖钻机就位对点→成孔→钢筋笼制作→钢筋笼吊装→导管安装→商品混凝土灌注→导管拆除。施工主要质量控制点包括:成孔、钢筋笼制作与吊放、浇筑混凝土。(1)成孔成孔时宜采用化学泥浆或膨润土泥浆护壁。成孔前由项目部技术人员进行桩位点自然地坪水准测量,根据桩长计算出每个桩的成孔深度,记录并告知钻孔班组。成孔前由项目部技术人员反复校对桩位,保证钻头对准桩位点中心且钻杆垂直。成孔宜采取间隔成孔的施工顺序,并应在混凝土终凝后再进行相邻护坡桩的成孔施工。钻至设计深度后由项目部技术人员进行验收,并上报监理单位验收合格后方可进行安装钢筋笼的施工。技术人员应做好钻孔现场施工记录,记录必须与实际工序同步、真实、完整。成孔质量检验标准:孔深允许偏差+300mm,孔径允许偏差+50mm,垂直度允许偏差<1%,沉渣厚度≦150mm。(2)钢筋笼制作与吊放钢筋笼制作时将支撑架按2.0~3.0m的间距摆放在同一水平面上,然后将配好定长的主筋平直放在支撑架上进行焊接。加强筋按设计要求套入焊接好的主筋,保持与主筋垂直,点焊牢固。将螺旋箍筋按规定间距环绕,采用梅花式点焊固定在主筋上。钢筋笼制作时必须按照构造要求焊接‘船’型保护层钢筋,保证钢筋笼不直接接触孔壁。钢筋笼入孔时应对准孔位,保持笼体垂直,要轻放、慢放,防止笼体和孔壁磨擦,严禁提高猛落强制下入。下放钢筋笼前由项目部技术人员用水准仪测量孔口标高,计算出需要制作的吊环长度,告知焊接工,严格控制钢筋笼的笼顶标高。(3)浇筑混凝土灌注前导管底口必须提离孔底300~500mm,保证首次混凝土一次性埋底管不少于0.8m,其后正常埋管深度不得小于2.0m,最大埋深不得超过5.0m,一次拔管不得超过2节(5m),拔管前要准确测量和计算出导管埋深,确定本次拔管长度。为防止钢筋笼上浮现象的发生,应在水下混凝土接触到钢筋笼时保持较大的导管埋深,并放慢灌注速度。混凝土顶面应超过设计桩顶标高0.5m,以保证凿除浮浆后的桩顶混凝土质量满足设计要求[1]。

2水泥土止水帷幕施工

水泥土止水帷幕施工工艺流程如下图,主要质量控制点包括:钻孔、试喷、高压旋喷灌浆。(1)钻孔根据现场放线移动高压旋喷钻机,使钻杆头对准孔位中心,同时为保证钻机达到设计要求的垂直度,钻机就为后必须水平校正,使其钻杆轴线,垂直对准钻孔中心位置,保证钻孔的垂直度不超过1%。若因地层原因导致孔内塌孔,则用岩芯钻机进行引孔。引孔后再进行喷射水泥浆。(2)试喷引孔钻好后,插入旋喷管,进行试喷,确定施工技术参数。注浆材料选用强度等级为32.5R的水泥,水泥浆水灰比为0.9至1.1。(3)高压旋喷灌浆旋喷前检查高压设备和管路系统,其压力和流量必须满足设计要求,注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。当注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,即可按照确定的施工参数喷射注浆,喷射时应先达到预定的喷射压力,量正常后再逐渐提升注浆管,由下而上连续旋喷注浆。每次旋喷时,均应先喷浆,后旋转和提升,以防止浆管扭断。配制水泥浆时,水灰比要求按设计规定,不得随意更改,在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀,使浓度降低[2]。每次投料后拌合时间不得少于3min,待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。喷射作业结束后,用冒出浆液回灌到孔内,直至不下沉为止。

3预应力锚索施工

护坡桩强度达到设计强度后,进行锚索施工,上一层锚索张拉锁定后,进行下一层锚索施工。锚索施工流程为土方开挖→坡面修整→放线定孔位→钻机就位→校正孔位、调整角度→钻进成孔→制作锚索→安装锚索→注浆→制作钢腰梁→安装三角托架→安装钢腰梁、锚具→张拉锁定。主要质量控制点包括:钻孔、锚索制作安装、注浆、张拉锁定。(1)钻孔钻机就位后,对准孔位,调整好角度,后方可开钻。同一区段同一层锚索成孔位置必须保持水平一条线。钻进过程中如遇到特殊情况,如附近楼的基础或地下不明障碍物等,暂停作业,组织技术人员探明情况,商议方案,采取相应措施后方可继续钻进或移至下一个孔位另行开钻[3]。钻孔至设计深度后,由项目部技术人员进行验收,并上报监理单位验收合格方可进行下一个孔的钻孔作业。(2)锚索制作安装制作锚索时,单根钢绞线下料长度误差不得大于50mm,必须保证锚索长度(包含1.3m预留长度),锚固段每2m设置一个扩张定位件,锚索底部安装导向帽,导向冒用钢管加工[4]。锚索自由段制作时,先对钢绞线进行除污、除锈、涂黄油,再在每根钢绞线外套塑料软管,锚固段与自由段交界处用环氧树脂密封。安装锚索时注浆管与锚索同时进入锚索孔,且保证其安装深度,孔口外预留1.3m长锚索。(3)注浆锚索安装完成后,及时进行注浆。锚索孔内注水泥浆,水灰比为0.5。注浆时从孔底由内向外,注浆过程中不得将注浆管拔离浆面。当浆液从孔口溢出后停止注浆,待液面下降后及时进行二次补浆,多次补浆直至水泥浆液硬化后满足锚固段长度。(4)张拉锁定待锚固体达到15MPa或75%设计强度后方可张拉,具体张拉时间以同条件试块判定为准。张拉时先将单根钢绞线预张拉紧,再将3根整体预张拉,张拉到锁定值的30%,然后压力清零,重新张拉,平缓加载,不得加载过快导致锚头位移不稳定[5]。张拉时对于一段整体钢腰梁上的锚索,先张拉两头,再间隔张拉其余锚索,避免连续张拉对邻近已张拉的锚索造成预应力损失过大。

4结语

灌注桩-止水帷幕复合支护结构,发挥了灌注桩及预应力锚固体抵抗土方边坡侧向抗力的优势,止水帷幕将基坑内外阻隔最大限度保证了坑外地下水的平衡,两者复合达到了挡土抗水、保护周边环境的突出效果,越来越广泛的被应用。

参考文献:

[1]张忠苗主编《桩基工程》.北京:中国建筑工业出版社,2007。

[2]《高压喷射注浆技术与应用》.北京:中国建筑工业出版社,2007.08。

[3]《地基处理手册》第三版.北京:中国建筑工业出版社,2008.06。

[4]姜少涛主编《预应力锚索框架梁在边坡支护中的综合应用研究》.安徽工业大学,2012。

[5]周北主编《预应力锚索抗滑桩结构设计理论与应用研究》.湖南大学,2006。

作者:杨亚东 单位:陕西建工第六建设集团有限公司

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