一、預應力錨桿支護的基本概念及特點
預應力錨桿支護是指為防止周邊土層的坍塌, 在周邊土層內部植入具有抗拔性質的和有效錨固長度的桿體, 并經過對其張拉后使土體增加抗剪能力的施工方法。預應力錨桿支護具有施工方便,施工速度快,施工費用低等特點。
二、預應力錨桿支護設計原則
錨桿支護應根據巖土勘察報告進行設計, 首先應對錨桿的錨固土層進行測算,確定錨固在哪個土層比較合適,其次,根據土力學理論公式,確定錨桿的錨固長度及錨桿的總長,確定錨桿的傾角、布置數量及布置方式等, 同時根據基坑的重要等級測算相關數據是否超標,如被加固土上層點的水平位移等。最后驗算張拉端的腰梁及張拉應力,確保每一項都能滿足要求。
三、預應力錨桿支護施工工藝:
施工之前最重要的一點, 就是根據巖土勘察報告判定地下水位,如果地下水位標高位于錨桿之上,必須先要進行降水,待達到要求后方可施工。
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1.施鉆前,必須根據巖土勘察報告,確定錨桿在土層的有效錨固長度,從而確定成孔長度。
2.根據施工條件的不同,成孔分為人工成孔和機械成孔。人工成孔多使用洛陽鏟,施工方便;機械成孔多使用進口設備,施工速度快。
3.嚴格控制錨桿工作平臺標高,不得超挖或欠挖,并保證工作面平整。
(二)灌漿
1.為確保錨桿注漿壓力, 在錨桿自由段和錨固段交接處設止漿裝置。保證錨桿在孔洞中心,設置錨桿居中裝置。
2.注漿一般分為水泥漿和水泥砂漿, 通常情況下摻入膨脹劑減水劑,控制漿體的強度。
3.確保注入密實,錨桿位于漿體中心位置,讓漿體充分將錨桿包裹。
4.注漿完成后,應立即將注漿管、壓漿泵、攪拌機等設備用清水洗凈。
?。ㄈ╁^桿腰梁制作、安裝
1.腰梁多采用熱軋型鋼或混凝土筑塊。
2.嚴格按設計要求制作腰梁,確保質量。
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1.錨桿張拉前應對張拉設備進行標定。
2.張拉螺栓應與鉆桿焊接牢靠, 連接位置不宜靠近鋼梁錨墊板,避免張拉過程中因鉆桿前端頂緊錨墊板而使張拉中斷。
3.注漿體強度達到15MPa(根據同條件試塊強度)時方可張拉。預應力張拉以張拉力值單控(《建筑基坑支護技術規程》JGJ120-99),先施加預緊力30~50KN,確保鋼梁與支護樁緊密結合;然后正式張拉至設計超張拉值,并持荷不小于3 分鐘。持荷結束后立即擰緊螺母,卸荷完成張拉。
4.為避免預應力損失,必要時可以進行二次張拉。預應力錨桿支護驗收應遵守《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120-99)附錄E,E.3 驗收試驗。預應力錨桿支護的錨桿必須進行抗拔試驗。
四、施工安全保證措施
1.施工前召開安全生產會議,進行安全生產交底,安全施工教育工作。
2.施工中遵守安全制度,嚴格按照安全生產技術操作規程進行施工。
3.作業人員必須戴安全帽。
4.注漿施工前仔細檢查注漿管路是否暢通,注漿泵工作時,無關人員嚴禁靠近注漿泵和注漿管路。
5.特殊工作操作人員應持證上崗。
6.電工、電焊工操作時,必須戴絕緣手套膠鞋。
7.所有電器必須配漏電保護器,場內臨時線路必須架空。
8.設專職安全員,向施工班組進行安全技術交底,指導施工隊搞好安全教育工作,并堅持每日檢查各種防護設施,糾正違章指揮,掌握安全重點部位的情況。
9.夜間施工、工地應有足夠的照明。
五、質量保證措施
進行錨桿施工時在嚴格按技術要求施工的前提下采取以下措施以保證工程質量:
?。ㄒ唬┙ㄖ牧系馁|量控制
1.現場所用的水泥、型鋼等材料具備出廠合格證并檢測合格后方可使用。
2.錨桿用地質鉆桿具備出廠合格證原件并進行外觀檢驗。
?。ǘ┕こ藤|量管理措施
1.項目部選派經驗豐富的質檢員, 對各分部工程進行認真細致的檢查,對發現的問題及時指出,并上報項目部進行糾正處理。
2.每一工序完工后, 項目經理會同項目工程師及相關人員應進行嚴格自檢。合格后報請監理及建設單位進行驗收,質量合格后方可進行下一工序的施工。
3.按要求提供相關質量保證資料。施工過程中及時收集、整理各種原始資料和記錄,并上報監理工程師。依據建設單位及監理工程師的要求完成技術資料編制、整理與歸檔工作。
六、基坑變形及周圍建筑物監測
為了檢測設計及施工質量, 確保工程萬無一失,在基坑開挖施工過程中委托專業檢測機構對基坑變形進行跟蹤監測, 及時掌握施工過程中基坑及土體產生的側向及沉降位移影響, 為基坑開挖及地下室施工等起到指導性作用。
七、錨桿支護的注意事項
1.錨桿支護方法適用于含水量中等的粘土及粉土,對淤泥質土等含水量較高的軟土不宜使用。
2.為防止成孔過程中的孔洞的塌陷,可以使用鋼套管成孔工藝。
3.地下水位標高位于錨桿之上,必須先要進行降水,待達到要求后方可施工。
八、結語
1.預應力錨桿支撐從經濟上和施工進度上均有較高的優勢。
2.預應力錨桿支護的構造方法能最為有效的發揮現場監控和信息化施工的特點, 可以根據現場挖掘和成孔過程中發現的土體實際情況與監控量測數據及時進行反饋設計并調整支護的參數和施工方案。由于土體狀況多變并難以準確預測,預應力錨桿支護應該比鋼管土釘墻支護具有更高的安全性及可靠性。
3.施工期間對基坑土體及周圍建筑物的位移、沉降監測的及時性和變化信息的精確性有利于及時采取相應措施保證基坑施工和周圍建筑物的安全。
4.預應力錨桿在每個施工面完成后,應進行4~6 天的養護期,再進入下一層施工面。不能超速超挖,然后用槽鋼(兩排)將鋼筋錨桿鎖定后再施加預應力,這樣才能有效發揮預應力錨桿的支護作用。
5.從預應力錨桿前后兩次的抗拔力試驗來看,在沒有施加預應力錨桿抗拔力已遠遠超過了設計值(還沒有達到極限破壞值),說明鋼筋土釘的抗拔力應該比鋼管土釘的抗拔力要大, 再施工預應力則對整個基坑的支護具有更好的穩定性及安全性。
6.該支護體系柔性好、自重輕,能承受較大變形,并具有良好的抗動荷載能力。施工期間噪音小、無振動,對周圍環境干擾小,且施工便利。