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基坑支护施工工艺论文

2015/05/09 阅读:

1预应力锚索施工

基于该场地地质条件,如何确保预应力锚索在淤泥质土及泥炭质土层中能够提供足够的抗拔力,以达到设计要求承载力,保证预应力锚索的有效性和基坑支护结构体系的可靠性,是在基坑支护工程实施前需要解决的关键技术问题。根据设计要求及场地地质条件,把预应力锚索施工分两阶段进行,第1阶段为试验阶段,施工试验锚索;第2阶段为实施阶段,根据试验结果,选择最佳施工工艺,实施工程锚索。

2施工锚索试验

通过现场试验,验证在设计锚固土层(主要为泥炭质土、粉质黏土及黏土)中锚索体的黏结锚固强度,从而确定锚索在本地层设计承载力的合理性;确定在该场地地质条件下锚索施工应采用的施工工艺(钻孔工艺、注浆工艺);通过试验结果分析来确定锚索的安全系数及锚索的变形是否在有效控制范围内。

2.1试验工艺及设备试验对成孔工艺采用水钻、全孔道跟管工艺,注浆采用2种不同的工艺进行:常规注浆工艺(2次注浆)和锚固段高压旋喷扩体注浆工艺。设备选用无锡安迈MDL-135D型履带式钻机、天津GPB-90型高压泵及预应力锚索张拉设备。采用材料:①钢绞线采用天津高力生产的高强度、低松弛s15.2mm钢绞线;②无黏结压板、P锚均为定型产品;③注浆采用P•O42.5级普通硅酸盐水泥。第1,2组锚索钻孔采用水钻及全套管跟进水冲法1次成孔。第1组锚固段注浆采用常规注浆工艺,注浆管在编制锚索时安装在锚索体中部,注浆方向从孔底向孔口,直到孔口返浓浆为止,以保证浆液饱满,采用二次注浆方法,第1次注浆在锚索安装完成拆除套管前开始注浆,注浆压力为0.5MPa。第1次注浆结束,拆除套管,间隔2h左右,进行第2次注浆,采用压力为5MPa、水灰比0.40~0.50的纯水泥浆,压浆量≥120kg/m。第2组锚固段注浆方法采用高压旋喷扩孔注浆工艺,注浆设备采用高压泵及高压旋喷机,注浆管采用2cm钢管加工而成,喷浆嘴直径1.8mm,高压注浆管随锚索安装至孔底,待拆除套管后,开始旋喷扩孔,注浆压力25MPa,提升速度25cm/min,扩孔直径500~600mm(论证值)。采用水灰比0.40~0.50的纯水泥浆,压浆量≥120kg/m。

2.2试验锚索布置根据场地地质条件,结合现场实际情况,选取基坑支护设计方案中不同位置进行2组对比试验,每组2根锚索,锚索基本试验参数如表2所示。

2.3锚索张拉成果试验锚索安装完后7d用标定的千斤顶(YCW100G)、高压油泵(ZB4500)进行拉拔试验。试验严格按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—2012中有关锚杆验收试验的规定进行。试验时,初始荷载取锚杆轴向受拉承载力设计值Tw的0.1倍,试验采用多循环加载的方法,其加载分级和锚头位移观测时间应按表2确定,加荷等级观测时间内,测读锚头位移3次,达到最大位移时观测10min。终止试验条件为:①位移不收敛,锚固体从岩土层中拔出或锚固件从锚固体中拔出;②满足设计要求的试验荷载值;③对锚固件在试验中后一级荷载产生的锚固件端部位移增量超过上一级试验荷载增量的2倍。通过对试验数据进行统计,选取了最有代表性的2组试验数据进行对比分析,从表3可看出,第1组普通锚索满足不了设计要求,第2组高压旋喷扩体锚索均满足设计要求承载力。因此,确定本工程采用高压旋喷扩体锚索工艺。根据确定的施工工艺,完成了250根共计约2000m锚索施工,监测数据表明,基坑水平位移及竖直位移均在设计要求变形控制范围内(30mm),且施工中未出现报警现象。由此可见,高压旋喷扩体锚索锚桩支护技术取得了良好的支护效果。

3结语

1)针对软弱泥炭土,先对锚固段进行高压旋喷固结土体,再进行锚索成孔施工。从试验结果看,承载力能满足设计要求。2)对锚固段先进行高压旋喷固结土体,保证锚索成孔施工孔道轴线与锚固段高压旋喷固结土体施工轴线保持同心,是锚索成孔施工工艺的关键。3)本基坑支护设计相比于内支撑类型的支护形式不仅节约工期、节省造价,而且可让后续施工组织更为灵活,是一项适合软弱泥炭土基坑围护工程的技术。

作者:王家权王维李文平高炳勋唐和焱张庆文单位:西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司西南林业大学土木工程学院

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